Cùng đọc bài viết sau để tìm hiểu bộ điều khiển DDC là gì? Sự khác nhau của bộ điều khiển DDC khác với PLC cùng các ứng dụng của bộ điều khiển này trong công nghiệp và đời sống ra sao.
1. DDC là gì?
Hiện nay, chúng ta đã quen thuộc với việc sử dụng các thiết bị điện như điều hòa, đèn chiếu sáng, máy bơm, quạt máy, và có thể dễ dàng kiểm soát chúng trong một gia đình hoặc cá nhân. Tuy nhiên, khi sử dụng trong một không gian, khu vực lớn hơn, việc quản lý trở nên khó khăn hơn. Để giải quyết bài toán này, bộ điều khiển DDC ra đời.
DDC là viết tắt của “Direct Digital Control“, tạm dịch sang tiếng Việt là “bộ điều khiển kỹ thuật số trực tiếp”. Đây là một loại bộ điều khiển chuyên dụng được sử dụng để điều khiển độc lập các hoạt động của các thiết bị và hệ thống quản lý trong tòa nhà, nhà xưởng, nhà máy.
Ví dụ, DDC có thể được sử dụng để điều khiển các hệ thống như BMS, HVAC, AHU, Chiller và nhiều hệ thống khác.
2. Đối tượng sử dụng điều khiển DDC
Đối với các tòa nhà công nghiệp, trung tâm thương mại hoặc các khu vực khác như trường học, khu chung cư, khu văn phòng, thì việc sử dụng hệ thống điều khiển kỹ thuật số trực tiếp (DDC) chuyên dụng là cần thiết.
Hệ thống DDC cho phép kiểm soát chính xác hơn đối với các hệ thống HVAC và hoạt động chiếu sáng, cho phép thiết lập các vùng nhiệt độ khác nhau, lên lịch và tự động hóa hoạt động của hệ thống và theo dõi hiệu suất theo thời gian.
Hơn nữa, DDC có thể được lập trình điều khiển cho từng khu vực hoặc cấp độ khác nhau, có thể được lên lịch đóng mở các hệ thống khác nhau theo một lịch trình được lập trình sẵn, phục vụ cho các nhu cầu kiểm soát độc lập hoặc kết hợp.
DDC có thể được coi như là một phiên bản rút gọn của PLC (Bộ điều khiển có thể lập trình Programmable Logic Controller). Nó cũng hoạt động như một bộ điều khiển trung tâm, được trang bị chip xử lý và bộ nhớ chương trình, cùng với các cổng tín hiệu vào/ra (Input/Output) để gửi tín hiệu điều khiển.
3. Ưu điểm của bộ điều khiển DDC
3.1 Tăng tính linh hoạt
Đối với hệ thống HVAC, DDC có khả năng lập trình để điều khiển hệ thống một cách hiệu quả hơn và thu thập dữ liệu chính xác hơn từ các cảm biến điện tử. Các thông số trong tiêu chuẩn chất lượng HVAC, bao gồm nhiệt độ, độ ẩm và áp suất, có thể được đo bằng các cảm biến điện tử.
Ngày nay, bộ điều khiển DDC càng trở nên linh hoạt hơn trong việc điều khiển tổng thể và có thể dễ dàng tích hợp với các hệ thống trong máy tính để kiểm soát, duy trì và bảo dưỡng.
3.2 Tăng tính hiệu quả trong vận hành
DDC có khả năng kết nối nhiều thiết bị thành một mạng lưới, dễ dàng định vị, triển khai và báo động các hoạt động bất thường. Việc thu thập dữ liệu thông qua các cảm biến giúp DDC có thể theo dõi các thông số liên quan đến hệ thống HVAC và đưa ra phương án tối ưu để đạt hiệu suất hoạt động tốt nhất.
DDC cũng dễ dàng trong việc xuất dữ liệu đã thu thập qua sơ đồ, giúp cho các chuyên gia dễ dàng nhìn nhận và chuẩn đoán các sự cố kịp thời. Ngoài ra, hệ thống DDC cũng hỗ trợ việc lưu trữ các bảng dữ liệu theo nhiều khoảng thời gian khác nhau, giúp cho việc theo dõi và đánh giá hiệu suất hoạt động của hệ thống HVAC trở nên dễ dàng hơn.
3.3 Tối ưu năng lượng sử dụng
DDC cho phép thu thập các tín hiệu điều khiển và thông tin về hoạt động của hệ thống HVAC. Từ đó, các chiến lược điều khiển có thể được lập trình để tối ưu hóa tiêu thụ năng lượng của hệ thống.
Hơn nữa, thông qua hệ thống DDC, ta có thể dễ dàng theo dõi và kiểm soát nhu cầu của hệ thống HVAC, bao gồm vị trí đặt, mức độ sử dụng, và các hệ thống liên quan khác. Từ đó, ta có thể tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng của hệ thống HVAC, đảm bảo hiệu quả hoạt động và giảm thiểu chi phí.
4. Phân biệt DDC và PLC
Có nhiều quan điểm cho rằng có thể sử dụng PLC thay thế DDC hoặc ngược lại, sử dụng DDC thay thế cho PLC. Tuy nhiên, đây là hai quan điểm trái ngược nhau và không có quan điểm nào là sai hoặc đúng hơn. Bởi vì, không thể đánh giá được rằng PLC hoặc DDC có thể ứng dụng tốt hơn do sự khác biệt giữa hai loại thiết bị này.
4.1 Đối tượng điều khiển
DDC và PLC có đối tượng điều khiển khác nhau. Đối tượng điều khiển của DDC là các thiết bị điều hòa không khí và các cơ cấu chấp hành của hệ thống cơ điện trong toà nhà, cũng như hệ thống điều hòa không khí cho các nhà máy. Trong khi đó, đối tượng điều khiển của PLC là các thiết bị và cơ cấu chấp hành trong nhà máy, xưởng sản xuất.
4.2 Mục đích ứng dụng
DDC được sử dụng để điều khiển các thiết bị cơ điện và tiết kiệm điện năng. Bình thường, một hệ thống DDC có thể quản lý vài chục điểm tín hiệu vào ra. Trong khi đó, PLC được sử dụng trong tự động hoá sản xuất và đạt chất lượng sản phẩm cao. Một PLC có thể quản lý tới vài ngàn điểm tín hiệu vào ra.
4.3 Không gian và vị trí
DDC: Trong các toà nhà, các tủ DDC được đặt tại các phòng kỹ thuật trên các tầng để quản lý các thiết bị của hệ thống điều hòa không khí và các thiết bị cơ điện của tầng đó. Phòng điều khiển trung tâm của hệ thống (BMS) thường được đặt tại tầng hầm của toà nhà. Các tủ DDC được sắp xếp theo chiều dọc của tòa nhà và có thể lên tới vài ngàn trong một hệ thống BMS.
PLC: Thường được sử dụng trong các hệ thống SCADA, DCS với các tủ PLC hoặc tủ FCS được đặt tại trung tâm của một phân xưởng hoặc nhà máy để quản lý các thiết bị đo lường và các cơ cấu chấp hành trong phân xưởng đó. PLC hoạt động như một trung tâm điều khiển, đầu não của toàn bộ hệ thống để đảm bảo các quy trình phối hợp nhịp nhàng và đạt được chất lượng sản phẩm đầu ra tốt nhất. Trong một hệ thống có thể có vài đến vài chục PLC.
4.4 Giao thức truyền thông
DDC và PLC có sự khác biệt lớn về giao thức truyền thông. Do vị trí bố trí theo chiều dọc của các DDC, để cho việc thi công và truyền thông dễ dàng nhất, các DDC được thiết kế để cho phép truyền thông nối tiếp từ DDC này sang DDC khác và tới máy tính vận hành. Các giao thức truyền thông phổ biến hiện nay cho DDC bao gồm Bacnet MS/TP, Lonwork, N2 Open.
Trong khi đó, 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. Các giao thức truyền thông phổ biến cho PLC bao gồm Modbus, Profibus, Canbus, Ethernet/IP.
