DDC là gì? Ưu điểm của bộ điều khiển DDC

 DDC là gì?

 DDC là cụm từ được viết tắt từ Direct Digital Control. Được hiểu là bộ điều khiển kỹ thuật số trực tuyến. DDC được sử dụng cho các hệ thống BMS, HVAC, AHU, Chiller… để điều khiển hoạt động độc lập  của các hệ thống trong tòa nhà.

DDC và PLC về bản chất khá giống nhau. Đều là bộ điều khiển trung tâm có gắn chip ở bên trong, bên trong có bộ chip xử lý, có bộ nhớ để lưu trữ chương trình, có time clock để định thời, có các cổng vào ra I/O để nhận và xuất tín hiệu điều khiển.

Cấu trúc của bộ điều khiển DDC

Cảm biến đo dữ liệu

Cảm biến đo dữ liệu, bộ điều khiển xử lý dữ liệu và công cụ được kiểm soát thực hiện một hành vi nào đó. Cảm biến đo những thông số kỹ thuật được điều khiển hoặc nguồn vào điều khiển khác, một cách đúng mực và hoàn toàn có thể lặp lại.

Bộ điều khiển xử lý

Bộ điều khiển xử lý là bộ xử lý dữ liệu được đầu vào từ cảm biến, áp dụng điều khiển logic và triển khai một hành vi đầu ra được tạo ra. Tín hiệu này hoàn toàn có thể được gửi trực tiếp đến thiết bị được điều khiển hoặc đến những công dụng điều khiển logic khác và cuốicùng là đến thiết bị được điều khiển.

Bộ điều khiển dựa trên bộ vi giải quyết và xử lý với những điều khiển logic được thực thi bởi ứng dụng. Bộ chuyển đổi Analog-to-Digital ( A / D ) quy đổi những giá trị tương tự như thành tín hiệu kỹ thuật mà bộ vi giải quyết và xử lý sử dụng được .

Thiết bị chấp hành

Là thiết bị phản hồi tín hiệu từ bộ điều khiển, hoặc logic điều khiển, và thay đổi điều kiện của phương tiện được điều khiển hoặc trạng thái của thiết bị cuối.

Các thiết bị này bao gồm, bộ điều khiển van, bộ điều khiển van điều tiết, rơ le điện, quạt, máy bơm, máy nén và bộ truyền động tốc độ thay đổi cho các ứng dụng quạt và bơm.

Ưu điểm của bộ điều khiển DDC

Bộ điều khiển DDC thường đi cùng hệ thống HVAC, một DDC có thể điều khiển 1 hay nhiều FCU, AHU. Ngoài ra, DDC cũng có thể điều khiển được hoạt động của các Chiller, bơm, tháp giải nhiệt.

1- Tăng độ linh hoạt

Bộ điều khiển DDC có thể lập trình được và giúp cho việc điều chỉnh hệ thống HVAC với hiệu quả cao hơn bằng khả năng thu thập dữ liệu chính xác hơn.

Cảm biến điện tử đo các thông số trong tiêu chuẩn chất lượng HVAC thông thường như: nhiệt độ, độ ẩm, áp suất chính xác hơn so với các thiết bị vận hành bằng khí nén trước đây.

Ngày nay, người ta thường sử dụng thuật toán điều khiển vòng lặp có phản hồi PID vào trong các ứng dụng thông qua các phần mềm, điều này khiến cho việc thay đổi dễ dàng hơn. Bộ điều khiển DDC ngày càng linh hoạt hơn trong việc đặt lịch, thiết lập lịch trình, định vị và điều khiển tổng thể.

DDC dễ dàng tích hợp với các hệ thống khác trong máy tính (ví dụ: DDC có thể tích hợp vào các phần mềm kiểm soát hỏa hoạn, hệ thống an ninh, hệ thống điều khiển ánh sáng hay hệ thống quản lý bảo trì, bảo dưỡng).

2- Tăng tính hiệu quả trong vận hành

DDC có khả năng kết nối các DDC thành một mạng lưới, từ đó dễ dàng định vị báo động và triển khai các hoạt động cảnh báo, báo động ra các điểm khác nhau.

DDC có thể xuất dữ liệu thu thập được lên trên biểu đồ, đồ thị và thông qua đó các kỹ thuật viên hay kỹ sư có thể dễ dàng chuẩn đoán và khắc phục các sự cố phát sinh một cách dễ dàng, chính xác và kịp thời.

Có thể thiết lập lưu trữ các bảng dữ liệu theo các khoảng thời gian khác nhau, để có thể theo dõi hiệu suất hoạt động và đưa ra các phương thức tối ưu để cải thiện kết quả.

Dễ dàng gửi các thông điệp như cảnh báo, báo động, thời gian tiến hành bảo dưỡng định kỳ,.. qua các hình thức truyền thông SMS hay Email,..

3- Tối ưu năng lượng sử dụng

DDC dễ dàng thu thập được các tín hiệu điều khiển, từ đó có thể xây dựng, lập các chiến lược và lập trình điều khiển các thành phần trong hệ thống nhằm tiết kiệm năng lượng sử dụng.

Chúng ta có thể dễ dàng theo dõi và kiểm soát các nhu cầu hoạt động một cách tổng thể cho hệ thống sử dụng bộ DDC thông qua điểm đặt của các hệ thống khác nhau tùy theo mức độ nhu cầu khác nhau.

Có thể lập trình DDC ở mỗi khu vực, mỗi cấp độ khác nhau cho phù hợp; có thể lên lịch bật/tắt các hệ thống khác theo một lịch trình được thiết lập trước đó và lịch trình này cũng có thể được thay đổi thường xuyên.

Sự khác nhau giữa DDC và PLC

Có rất nhiều quan điểm cho rằng: có thể sử dụng PLC thay thế DDC, hay ngược lại có thể sử dụng DDC thay thế cho PLC. Đó là hai quan điểm trái ngược nhau, tuy nhiên, không quan điểm nào sai và cũng không có quan điểm nào đúng. Bởi vì, bản chất là không thể đánh giá được rằng PLC hay DDC có thể ứng dụng tốt hơn nhờ sự khác biệt của 2 loại thiết bị này:

1- Đối tượng điều khiển

• DDC: đối tượng điều khiển là thiết bị điều hoà không khí và các cơ cấu chấp hành của hệ thống cơ điện trong toà nhà, hệ thống DHKK cho các nhà máy
• PLC: đối tượng điều khiển là thiết bị, cơ cấu chấp hành trong nhà máy, xưởng sản xuất.

2- Mục đích ứng dụng

• DDC: ứng dụng điều khiển các thiết bị cơ điện để tiết kiệm điện năng. Một DDC thông thường quản lý vài chục điểm tín hiệu vào ra.
• PLC: ứng dụng trong tự động hoá quá trình sản xuất và đạt chất lượng sản phẩm cao. Một PLC có thể quản lý tới vài ngàn điểm tín hiệu vào ra

3- Không gian và vị trí

• DDC: các tủ DDC được bố trí tại các phòng kỹ thuật tại các tầng của toà nhà để quản lý các thiết bị của hệ thống điều hoà, các thiết bị cơ điện của các tầng đó. Phòng điều khiển trung tâm thường được đặt tại tầng hầm của toà nhà (BMS). Các DDC được bố trí theo chiều dọc của tòa nhà. Một hệ thống BMS có thể có vài ngàn DDC.
• PLC: thường được sử dụng trong các hệ thống SCADA, DCS với các tủ PLC, các tủ FCS được đặt tại trung tâm của một phân xưởng hoặc nhà máy để quản lý các thiết bị đo lường và cơ cấu chấp hành trong phân xưởng này. PLC đóng vai trò là trung tâm, đầu não cho điều khiển hoạt động các thiết bị cơ điện của một phân xưởng lớn, đảm bảo tất cả các quá trình phối hợp với nhau ổn định, nhịp nhàng để đạt được chất lượng sản phẩm đầu ra là tốt nhất. Trong một hệ thống có thể có vài đến vài chục PLC.

4- Giao thức truyền thông

Một điểm khác biệt rất lớn giữa DDC và PLC là giao thức truyền thông: do đặc thù về mặt không gian bố trí theo chiều dọc của các DDC. Để máy tính vận hành của hệ thống BMS tại phòng điều khiển trung tâm của toà nhà (tầng hầm) với ít dây dẫn tín hiệu nhất và dễ dàng nhất cho việc thi công. 

Các DDC được thiết kế để cho phép truyền thông nối tiếp từ DDC nọ sang DDC kia và tới máy tính vận hành. Các giao thức phổ biển hiện nay là Bacnet MS/TP, Lonwork, N2 Open…