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市政工程规划与施工技术研究
Research on Municipal Engineering Planning and Construction Technology
二、环境与设备监控系统结构
目前一般的监控系统可采用 DDC、PLC 和 DCS 三种主要系统。
DDC（direct digital control，直接数字控制）是一种控制装置，最初应用于建筑设
备自动化系统。通过模拟量输入通道（AI）和开关量输入通道（DI）采集实时数据，
然后按照一定的规律进行计算，最后发出控制信号，并通过模拟量输出通道（A0）和
开关量输出通道（DO）直接控制现场设备，在民用建筑的楼宇自动化中应用较为广泛。
DDC 系统的硬件配置相对较低，I/O 点较少，运算和输出的实时性较差；软件编程灵
活性差，二次开发能力有限，不方便实现复杂的控制；此外其存储空间有限，不易于
扩展；通信组网和系统拓展性不高。
DCS（distributed control system，分布式控制系统）是一种分布式计算机控制系统。
它的主要基础是 4C 技术，即计算机技术、控制技术、通信技术和显示技术。其基本
思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活和组态方便。DCS 通常采用若干个
控制器（过程站）对一个生产过程中的众多控制点进行控制，各控制器间通过网络连
接并可进行数据交换。DCS 具有强大的过程控制功能，如串级、前馈、解耦、自适应
和预测控制等，在化工、冶金等流程行业的大型控制系统中应用广泛。
PLC（programmable logic controller，可编程逻辑控制器）最初是一种专用于工业
控制的计算机，能够满足各种不同场合下的逻辑处理、顺序控制和过程控制等控制要
求，现在在民用建筑、市政等各领域也广泛地使用。目前大中型 PLC 采用模块化结构，
主要由电源模块、CPU 模块、输入模块、输出模块、通信模块和特殊功能模块等组成。
PLC 输入模块能够接收外部模拟量和开关量的输入，输出模块提供模拟量和数字量输
出至被控设备，并提供了多种通信接口，便于编程、设备间的数据通信以及联网。
综合管廊的环境与设备监控系统的监测量较大，监测系统网络较为复杂，DDC
不能满足要求；此外综合管廊的环境与设备监控系统很少涉及回路调节和复杂的参数
控制算法，一般采用以 PLC 系统为核心架构监控系统。
现在简要估算综合管廊环境与设备 PLC 控制系统点数。根据表 10-1 和表 10-2 中
列出的各个参数和状态监控内容，以一个防火区间为例，AI 点数约 10 点，DI 点数约
30 点，DO 点数约 10 点。则平均 1km 的 AI 点数 50 点，DI 点数 150 点，DO 点数 50 点，
并预留 15% 左右的裕量，大中型综合管廊 PLC 系统 I/O 点的点数在 1000 点以上。
在综合管廊环境与设备现场 PLC 监控系统配置时，采用区域控制单元 ACU 作为
基本控制单元，每个 ACU 内 PLC 设置情况的不同，有多种实现方式。
① PLC 架构。每个防火分区内设置一套 ACU 柜，负责完成该区域内环境参数
与设备状态的数据采集、控制信号的输出和远程通信等任务。一台 ACU 通常包括
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