直接数字控制器(DDC)在楼宇控制系统以及中央空调末端控制系统有着广泛的应用。它具有独立的控制程序以及基本的数学模型和算法,能独立运行,包括对受控系统完成过程控制的全部要素。通过开发新一代直接数字控制器Step600,将有力提升奥宇公司Step系列产品的性能和价值,同时也为开发专用控制器奠定基础。DDC的输入输出(I/O)口点数多少是评价一个DDC控制器的重要指标。为了增强Step600的管理功能,在设计中,除了主控制器外,还设计有5个I/O扩展模块,使端口点数可达到168个。针对Step600控制器通用性的设计要求,开发了可采集0~10V电压、4~20mA电流、PT1000电阻和NTC电阻信号的模拟量输入端口;可输出0~10V电压的模拟量输出端口。为了使Step600控制器可根据控制系统大小灵活配置I/O扩展模块,主控制器与扩展模块之间通过SPI协议通信。针对控制器工作环境较恶劣的问题,在I/O电路的端口处设计有很多保护电路和抗干扰电路。为了方便DDC控制系统采集数据,开发了基于Zigbee协议的无线温湿度传感器模块。设计的无线模块子节点集成数字式温湿度传感器、CPU电路和Zigbee模块;中心节点集成RS485通讯、CPU和Zigbee模块。模块子节点之间为自由路由方式,通过路由可有效的采集200米以外的数据。中心节点通讯满足Modbus协议,所以该模块可与PC上位机和所有满足Modbus协议的控制器相配合使用。通过样机在实验室中央空调系统中的应用,验证了Step600的性能和功能满足设计要求。开发出的Step600控制器具有较高精度的现场信号采集以及驱动输出能力,其能满足对于控制性能要求较高的应用场合。