自動(dòng)控制技術(shù)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

盧云彤

（太原學(xué)院環(huán)工系 山西 太原 030032）

1 自動(dòng)控制技術(shù)概述

自動(dòng)控制技術(shù)是當(dāng)代發(fā)展最快的現(xiàn)代化技術(shù)之一，也是為生產(chǎn)業(yè)、工農(nóng)業(yè)等行業(yè)帶來(lái)巨大影響的一項(xiàng)技術(shù)，發(fā)展至今，自動(dòng)控制技術(shù)已經(jīng)無(wú)形滲透到了各行各業(yè)、各個(gè)領(lǐng)域中，生產(chǎn)、軍事、生活、化工、石油、電力等諸多方面都已無(wú)法離開(kāi)自動(dòng)控制技術(shù)。根據(jù)定義，自動(dòng)控制技術(shù)是控制論的應(yīng)用，它是一種具有一定控制功能的自動(dòng)控制系統(tǒng)，用來(lái)完成一定的控制任務(wù)，保證一定的過(guò)程按預(yù)期進(jìn)行或達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)。自動(dòng)控制技術(shù)包括自動(dòng)控制系統(tǒng)中各組成部分的結(jié)構(gòu)原理和性能的知識(shí)，以及被控對(duì)象或過(guò)程結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、原理和控制計(jì)算機(jī)的實(shí)現(xiàn)方法[1]。

近年來(lái)自動(dòng)控制技術(shù)在計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)飛速發(fā)展的推動(dòng)下，發(fā)展十分迅猛，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，促進(jìn)了許多技術(shù)的進(jìn)步和一些開(kāi)發(fā)工具的擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)了人們?cè)葌鹘y(tǒng)觀念設(shè)想中的自動(dòng)化，可編程控制器、網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)等都屬于自動(dòng)控制技術(shù)的范疇。在諸多技術(shù)、社會(huì)進(jìn)步動(dòng)力推動(dòng)與自動(dòng)控制技術(shù)的高度融合下，暖通空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)正朝向更智能化、節(jié)能節(jié)電化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化的方向發(fā)展[2]。

2 自動(dòng)控制技術(shù)在暖通空調(diào)應(yīng)用中存在的問(wèn)題

首先，相關(guān)人員對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的研究和了解還存在較為片面的現(xiàn)象。在設(shè)計(jì)方面，相關(guān)人員對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)沒(méi)有充分地認(rèn)識(shí)與了解，夏季與冬季雖然可以處理與暖通空調(diào)有關(guān)的一系列控制問(wèn)題，但全年使用設(shè)備節(jié)約能源，這不是季節(jié)性能源效率的問(wèn)題，因此在針對(duì)該方面問(wèn)題設(shè)計(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)多注意技術(shù)性的東西，通過(guò)提升設(shè)計(jì)人員的綜合素養(yǎng)與技術(shù)水平才能達(dá)到設(shè)計(jì)方面的需求；其次，暖通空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)是暖通空調(diào)工程與自動(dòng)控制技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，在設(shè)計(jì)過(guò)程中所有相關(guān)設(shè)計(jì)人員都應(yīng)加強(qiáng)實(shí)時(shí)溝通性，確保自動(dòng)控制技術(shù)與暖通空調(diào)系統(tǒng)的高度契合，而目前很多同項(xiàng)目中開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)人員的相關(guān)溝通動(dòng)作不到位，易導(dǎo)致設(shè)計(jì)中出現(xiàn)不合理的地方，進(jìn)而影響自動(dòng)控制技術(shù)在暖通空調(diào)中應(yīng)用優(yōu)勢(shì)中的發(fā)揮[3]。

3 自動(dòng)控制技術(shù)在暖通空調(diào)中的控制模式

3.1 PLC控制模式

PLC自動(dòng)控制模式安全性與可靠性較高，可以通過(guò)利用編程來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此也被叫作編程控制器，是一種具有微處理器的數(shù)字電子設(shè)備，可以將系統(tǒng)下發(fā)的控制指令隨時(shí)間進(jìn)行存儲(chǔ)或執(zhí)行，其內(nèi)部主要由CPU、指令、輸入/出單元、數(shù)字模擬等多種單元所模組化組合而成。在PLC自動(dòng)控制模式出現(xiàn)之前，人們廣泛應(yīng)用多個(gè)繼電器組成的繼電器組實(shí)現(xiàn)對(duì)某個(gè)物體或系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，目前PLC已經(jīng)取代了繼電器，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域，用戶根據(jù)自己的實(shí)際需求進(jìn)行編輯程序便可實(shí)現(xiàn)不同的自動(dòng)化生產(chǎn)需求。在暖通空調(diào)系統(tǒng)領(lǐng)域自然也不例外，PLC控制器的體積極小，因此可以將其安裝在空調(diào)的附近，實(shí)現(xiàn)對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

3.2 DDC控制模式

DDC自動(dòng)控制模式主要是通過(guò)與數(shù)字技術(shù)的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在控制過(guò)程中，所需的控制參數(shù)可以轉(zhuǎn)換成數(shù)字模擬，實(shí)現(xiàn)對(duì)參數(shù)的控制與調(diào)試，在暖通空調(diào)系統(tǒng)領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。比如當(dāng)室內(nèi)溫度發(fā)生變化時(shí)，空調(diào)需要做出相應(yīng)的反映，此時(shí)空調(diào)系統(tǒng)可以通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)或閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)，將溫度值轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏髦?，并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字模擬量，進(jìn)而使室內(nèi)的溫度值逐漸靠近預(yù)先的設(shè)定值。運(yùn)用這樣的方法對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控，可以保持室內(nèi)溫度處于人體感到舒適的范圍內(nèi)，并控制能源的消耗。

4 自動(dòng)控制技術(shù)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用與發(fā)展

4.1 模糊控制技術(shù)的應(yīng)用

在暖通空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)中，模糊控制技術(shù)主要是對(duì)建筑室內(nèi)溫度進(jìn)行模糊的感知與預(yù)測(cè)，并與人體溫感進(jìn)行對(duì)比，實(shí)現(xiàn)對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的管理與控制。模糊控制技術(shù)在運(yùn)用中有著較為良好的穩(wěn)定性與安全性，可以維持暖通空調(diào)系統(tǒng)性能的良好，通過(guò)提前對(duì)系統(tǒng)控制參數(shù)進(jìn)行相關(guān)設(shè)定，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行應(yīng)用，可以很好地探測(cè)并感知溫感，保證室內(nèi)溫度的舒適性。

4.2 流程自動(dòng)控制的應(yīng)用

自動(dòng)控制技術(shù)是實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，主要由傳感器、執(zhí)行器、調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成。在對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整時(shí)，盡管參數(shù)會(huì)在調(diào)整的前后有著較為明顯的變化，但仍然無(wú)法與實(shí)際參數(shù)相匹配，這個(gè)現(xiàn)象的出現(xiàn)主要是因?yàn)榇嬖谄?，通過(guò)利用自動(dòng)控制技術(shù)，可以與給定數(shù)字進(jìn)行結(jié)合完成對(duì)新參數(shù)值的設(shè)定，并保證新參數(shù)值與實(shí)際參數(shù)相匹配。具體過(guò)程包括：在控制對(duì)象附近對(duì)傳感器進(jìn)行設(shè)置，占用系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行分析，若存在異常，則利用變送器將信號(hào)轉(zhuǎn)成與調(diào)節(jié)器相匹配的信號(hào)，并傳輸至調(diào)節(jié)器，同時(shí)設(shè)定給定的參數(shù)值，將兩種信號(hào)進(jìn)行比較，若差異較大，調(diào)節(jié)器發(fā)出相應(yīng)的指令，執(zhí)行器收到指令后立即執(zhí)行，確保參數(shù)值在調(diào)整前后的數(shù)值偏差可以控制在設(shè)定范圍內(nèi)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，自動(dòng)控制技術(shù)可以有效提升暖通空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)控能力，還可以提高空調(diào)的使用性能，保障空調(diào)系統(tǒng)的安全運(yùn)行與運(yùn)行穩(wěn)定性，在今后的發(fā)展中，還需要繼續(xù)加強(qiáng)與改進(jìn)自動(dòng)控制技術(shù)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用，為我國(guó)暖通空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展提供良好的技術(shù)支持與保障。