楼宇智能化技术
第四章 直接式数字控制器
4.1 直接数字控制器的概述
4.2 江森控制器的系统组成
4.3 DX-9100系统配置和参数
4.4 DX-9100的安装与接线教学目的：
了解DDC控制器的基本概念， 了解江森控制器的系统组成，
掌握DX-9100控制器的系统配置，掌握DX-9100控制器的安装和
接线。
教学要求：
了解目前DDC控制器的品牌，熟练掌握DX-9100控制器的系
统配置，掌握DX-9100控制器的安装和接线。
教学重点：
直接数字控制器的概述，江森控制器的系统组成。
DX-9100系统配置和参数，DX-9100的安装与接线。
教学难点：
DX-9100系统配置和参数，江森控制器的系统组成。
教学手段：
PowerPoint幻灯片、智能楼宇专业网站、多媒体课件等。第四章 直接式数字控制器
4.1 直接数字控制器的概述
楼宇智能化系统采用计算机集散控制系统，主要由传感器与执
行器、DDC（直接数字控制器）、通讯网络、中央监控主机等
组成。DDC 是控制系统硬件中的主要部件，具有可靠性高、控
制功能强、程序可编写等特点。
4.1.1 直接数字控制器的主要功能
对现场设备进行周期性的数据采集。 对采集的数据进行调整和
处理。对现场设备采集的信息进行分析和运算并控制现场设备的
运行态。实时对现场设备运行状态的检查对比，对异常的状态进
行报警处理。根据现场采集的数据执行预定的控制算法。第四章 直接式数字控制器
4.1.1 直接数字控制器的主要功能
通过预定的程序完成各种控制功能，包括P控制、PI控制、PID
控 制、开关控制、平均值控制、最大/最小值控制、焓值计算控制、
逻辑运算控制和联锁控制等。
对现场的设备执行各种命令（执行时间、事件响应程序、优化
控制程序等）。
4.1.2 DDC控制器的结构及原理
DDC 控制器内部包含了可编程序的处理器，采用了模块化的硬
件结构，可以对模块进行不同的组合，执行不同的控制功能。
可编程模块化控制器是最灵活、功能最强的DDC 设备，它具备
通信功能，控制程序可根据要求进行编写或修改。在系统设计和使
用中，主要掌握DDC 的输入和输出的连接。第四章 直接式数字控制器
4.1.2 DDC控制器的结构及原理
模拟量输入（AI）：
模拟量输入的物理、化学量有温度、压力、流量、液位、空气
质量等，这些物理化学量通过相应的传感器测量并经过变送器转变
为标准的电信号。这些标准的电信号与DDC的模拟量输入口连接，
经过内部的A/D转换器变成数字量，再由DDC计算机进行分析处理。
数字量输入（DI）：
DDC计算机可以直接判断DI通道上的开关信号，并将其转化成
数字信号，这些数字量经过DDC控制器进行逻辑运算和处理。DDC
控制器对外部的开关、开关量传感器进行采集。一般数字量接口没
有接外设或所接外设是断开状态时，DDC控制器将其认定为“0”，而
当外设开关信号接通时，DDC控制器将其认定为“1”。第四章 直接式数字控制器
4.1.2 DDC控制器的结构及原理
模拟量输出（AO）:
DDC控制器对外部信号的采集，通过分析处理后输出给输出通
道。当外部需要模拟量输出时，系统经过D/A转换器转换成标准电
信号。模拟量输出信号一般用来控制风阀或水阀。
数字量输出（DO）：
DDC控制器采集外部信号，通过分析处理后输出给输出通道。
当外部需要数字量输出时，系统直接提供开关信号来驱动外部设
备。这些数字量开关信号可以是继电器的触点、NPN或PNP三极管、
可控硅元件等。第四章 直接式数字控制器
4.2 江森控制器的系统组成
目前，在我国的智能楼宇系统中，江森作为世界三大品牌之
一，具有一定的市场。METASYS 系统主要是由操作站）、网络
控制器、直接数字控制器等构成。操作站网络控制器最常用的连
接方式是N1通信网络，N2通信总线作为现场存取网络，负责连接
直接数字控制器及接口模块至网络控制器。第四章 直接式数字控制器
4.2.1 中央操作站
中央操作站是一台标准的个人电脑，系统是一个集散监控系
统。它采用直接数字式控制方式，操作系统为Windows运行环境。
允许Windows支持的其他软件同时运行，并可同它们进行动态的
数据交换（DDE）。系统的界面操作全部视窗化，其网络图犹如
一张联络图，可清晰地显示所有监控设备及其相互关系。任何一
个操作站均可存取整个网络的所有信息且各操作站可同时工作。
METASYS 系统的软件采用江森公司开发的“图形化编程语言”（G
PL）和M5集成工作站软件，在编辑程序时，利用组态结构对系统
进行画面编辑、动画设计、数据连接、构件的属性定义等。对智
能建筑中的诸如空调系统、给排水系统、供电系统、照明系统、
电梯系统等进行状态的监控。第四章 直接式数字控制器
4.2.1 中央操作站第四章 直接式数字控制器
4.2.2 网络控制器
METASYS系统的网络控制器采用的是NCU控制器。它是一种
高性能的现场盘，由一系列电子智能化模块组成，可实现复杂、高
性能的程序控制并可协调通信网络中各种独立的直接数字控制器。
还可以为直接数字控制器提供报警监视和综合控制功能。NCU上备
有多种简单、通用的系统接口，第一个接口是标准的RS-232连接件，
可连接手提电脑或输出打印机。第二个接口是网络端口，可存取网
络中所有信息。第三个接口是调制解调器，用于远程监视或打印。
NCU网络控制器是连接操作站和现场控制器的枢纽，在系统组网中
是必不可少的网络单元。第四章 直接式数字控制器
4.2.2 网络控制器第四章 直接式数字控制器
4.2.3 直接数字控制器
直接数字控制器作为现场控制分站，具有可编程功能，可不经
中央处理机独立监控有关设备。并且可以就地显示所监视的温度、
湿度、压力和压差等参数。直接数字控制器内部配有电池，能为存
储器提供72小时的保护，当主机发生故障时，各分站直接数字控制
器也可以独立工作。所有资料、数据和程序均不会丢。
4.3 DX-9100系统配置和参数