基于DDC樓宇智能控制系統的設計

1．2．3下位機系統程序[7-8]
　下位機系統程序包括引導程序、主程序、中斷程序、I/O處理程序、通信程序、功能模塊控制程序、特殊寄存器和線圈、配置表格、高速部件故障處理等功能模塊程序。圖4為下位機程序流程圖。

2 系統工作原理
　該設計采用循環掃描的工作方式，每一個程序CPU都從第一條指令開始執行，按照指令步序號做周期性循環掃描，如沒有跳轉指令，則從第一條指令開始一條一條執行，直到結束后，再進入下一個掃描周期，如此循環往復。每一個循環稱為一個掃描周期，而掃描周期的大小主要取決于：(1)CPU的主頻；(2)程序中指令的多少；(3)指令周期這3個因素。
每個掃描周期有如下三個主要階段：
　(1)在輸入刷新階段，首先CPU掃描全部輸入端口，讀取各個端口的狀態信息，并根據工作要求寫入狀態寄存器。完成刷新階段的工作后，即轉入程序的執行階段，在程序執行期間，即使輸入狀態在不斷的變化，輸入寄存器的內容也不會隨著發生變化，直到下一個周期的輸入刷新階段才可改變。
　(2)程序執行階段
　根據用戶輸入的梯形圖程序，從第一條指令開始逐步執行，并將相應的邏輯運算結果存入對應的內部輔助寄存器和輸出狀態寄存器中，當最后一條控制程序執行完成后，轉入輸出刷新階段。
　(3)輸出刷新階段
　當所有指令執行完畢后，將狀態寄存器的內容依次送到I/O對應的輸出寄存器中，并通過一定的轉換方式，驅動執行部件工作。
　由此可見，輸入刷新、程序執行、輸出刷新三個階段構成一個工作周期，并且循環往復，稱為循環掃描工作方式。由于輸入刷新階段是緊接輸出刷新階段后馬上進行的，所以將這兩個階段稱為IO映射表刷新。當然還有自診斷功能和通信功能。綜上所述整個掃描過程如圖5所示。

掃描周期的長度主要取決于程序的長度，掃描周期越長，相應速度越慢，由于每個周期只進行一次I/O刷新，所以系統存在輸入輸出滯后現象，這在一定程度上降低了系統的響應速度，但由于其對I/O映射表的變化，每個周期限只輸出更新一次，DDC在一個工作周期的大部分時間是與外部擴展模塊隔離的，有利于避免工業現場脈沖的瞬時干擾，使誤動作大大減少，但在快速響應的系統中就會造成滯后現象。
該設計是以網絡可編程控制器DDＣ為核心，利用現場總線CAN、工業以太網、ＧＰＲＳ等相關的通信媒介，將傳感器、執行電機和計算機進行遠程或無線鏈接的硬件系統，通過對上位機進行編程，從而實現了對下位機的控制，實現了樓宇系統的控制。其特點為：
　(1) 操作簡單、方便并具備很強的故障診斷能力；
　(2)由于采用中心控制室對不同位置的建筑進行統一管理，大大節省了能源和人力成本；
　(3) 控制的精確度大大提高，從而提高了舒適度；
　(4) 由于傳統的DDC系統校準后會降低精度，而該系統則無需校準，減小了誤差。
　總之，通過該設計系統對樓宇進行控制,提高了效率，達到預期的效果。
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