暖通空調(diào)工程中自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展與運(yùn)用

李靜

【摘要】隨著科技不斷進(jìn)步，自動(dòng)控制系統(tǒng)被應(yīng)用在諸多領(lǐng)域，并且取得良好發(fā)展。暖通空調(diào)工程應(yīng)用自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠?qū)ζ鋵?shí)現(xiàn)精確控制?；诖?，本文詳細(xì)分析現(xiàn)階段實(shí)際應(yīng)用中存在的諸多問(wèn)題，同時(shí)提出具體的應(yīng)用發(fā)展措施，以此來(lái)幫助空調(diào)更好的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。

【關(guān)鍵詞】暖通空調(diào)工程;自動(dòng)控制系統(tǒng);發(fā)展與運(yùn)用? ? ? ? ? 【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.31.075

暖通空調(diào)是電氣項(xiàng)目的一種，合理融入自動(dòng)化控制系統(tǒng)，能夠有效地發(fā)揮出空調(diào)設(shè)備的實(shí)際效能。其中自動(dòng)化系統(tǒng)主要是PLC自控程序，DDC自控程序以及繼電器類(lèi)型自動(dòng)化控制，每一種自動(dòng)的控制方式都有各自?xún)?yōu)點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)結(jié)合具體情況。

1、自動(dòng)控制系統(tǒng)在暖通空調(diào)工程中應(yīng)用的現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，暖通空調(diào)的自動(dòng)化技術(shù)獲得迅速發(fā)展，并且已經(jīng)普及應(yīng)用，自動(dòng)控制系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)，網(wǎng)絡(luò)以及信號(hào)處理等諸多技術(shù)的幫助下，正逐漸完善，暖通空調(diào)的各種開(kāi)關(guān)應(yīng)用量處理過(guò)程增加模擬處理等一系列先進(jìn)功能，目前的自動(dòng)化控制不僅僅限制在局部的邏輯控制，運(yùn)動(dòng)過(guò)程和使用過(guò)程等諸多方面也發(fā)揮著良好自動(dòng)化控制效果。不過(guò)目前我國(guó)對(duì)于暖通空調(diào)的認(rèn)知與研究比較表面，實(shí)際設(shè)計(jì)中，缺少充足的知識(shí)了解。冬、夏兩個(gè)季節(jié)現(xiàn)階段可以良好的解決自動(dòng)化控制問(wèn)題，但使用空調(diào)設(shè)備實(shí)現(xiàn)年度節(jié)能效果并不是取決于季節(jié)性的能源節(jié)約問(wèn)題。全面的自動(dòng)化節(jié)能控制并未有效的應(yīng)用與落實(shí)。因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要注意節(jié)能環(huán)保方面的問(wèn)題，提升設(shè)計(jì)者的專(zhuān)業(yè)能力來(lái)滿(mǎn)足相關(guān)自動(dòng)化控制要求。暖通空調(diào)自動(dòng)化控制的設(shè)計(jì)人員當(dāng)前還未實(shí)現(xiàn)技術(shù)共用，導(dǎo)致各自的設(shè)計(jì)不合理之處無(wú)法有效解決，促使自動(dòng)控制發(fā)揮不出全部效果。

目前，應(yīng)用的自動(dòng)化控制技術(shù)主要是PLC與DDC的控制技術(shù)。其中PLC是使用程度較為普及的自動(dòng)控制技術(shù)，在各種數(shù)據(jù)信息的采集處理過(guò)程中，由PLC整體控制程序完成精準(zhǔn)操作，進(jìn)而對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行全面自動(dòng)控制，而DDC技術(shù)可以在遠(yuǎn)程進(jìn)行操控，其主要是將數(shù)字技術(shù)作為基礎(chǔ)，科學(xué)地設(shè)置相關(guān)的系統(tǒng)參數(shù)，有效的對(duì)空調(diào)全面控制。具體過(guò)程是對(duì)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，找到最佳數(shù)值，空調(diào)系統(tǒng)將這個(gè)數(shù)值作為標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)靈活的處理方式，實(shí)現(xiàn)空調(diào)自動(dòng)化調(diào)整。當(dāng)環(huán)境發(fā)生改變，系統(tǒng)會(huì)重新計(jì)算溫度轉(zhuǎn)變的數(shù)據(jù)，空調(diào)根據(jù)計(jì)算出的數(shù)據(jù)，快速進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，有效的降低能源消耗[1]。

2、自動(dòng)控制系統(tǒng)在暖通空調(diào)中具體的應(yīng)用

2.1流程自動(dòng)化控制

流程自動(dòng)化控制主要是在傳統(tǒng)的流程控制上融入微電子、自動(dòng)化控制、計(jì)算機(jī)以及傳感器等諸多先進(jìn)技術(shù)，組合成為全新的自動(dòng)化控制單元，更換掉以往的繼電器和運(yùn)行方式以及計(jì)時(shí)等較為落后的流程控制方式，建立先進(jìn)的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。這種全新的自動(dòng)智能控制具有使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)，效果穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單，高抗干擾能力等優(yōu)勢(shì)。只需將標(biāo)準(zhǔn)的程序測(cè)試完成后，使用編程設(shè)備將程序代碼輸入進(jìn)相關(guān)的存儲(chǔ)設(shè)備中，運(yùn)行信號(hào)與各種電子元件連接成功，接下來(lái)便是根據(jù)用戶(hù)的實(shí)際需求，開(kāi)展自動(dòng)化控制?？刂葡到y(tǒng)主要是有，傳感裝置，調(diào)節(jié)系統(tǒng)，執(zhí)行器與調(diào)節(jié)器組成。參數(shù)調(diào)整過(guò)程中，前后參數(shù)會(huì)有顯著改變，不過(guò)不能與目前的參數(shù)共同使用。參數(shù)的變得一致是因數(shù)據(jù)偏差引起，實(shí)際應(yīng)用中自動(dòng)控制可以調(diào)整給定值，促使新建立的參數(shù)滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求。

詳細(xì)的過(guò)程是在控制對(duì)象周?chē)O(shè)立傳感器裝置，主要功能是檢測(cè)空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)相關(guān)信號(hào)加以分析。若是出現(xiàn)異常情況，傳感器可以在調(diào)節(jié)器的幫助下將異常情況轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)節(jié)器信號(hào)，傳輸至調(diào)節(jié)器。調(diào)節(jié)器根據(jù)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，若是信號(hào)存在過(guò)大偏差，調(diào)節(jié)器會(huì)發(fā)出相關(guān)命令信號(hào)，執(zhí)行器根據(jù)信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，降低信號(hào)之間的差距。自動(dòng)控制系統(tǒng)其中主要是控制中心與客戶(hù)端以及相關(guān)設(shè)備。三者之間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，相關(guān)設(shè)備會(huì)向客戶(hù)端發(fā)送運(yùn)行參數(shù)，客戶(hù)端根據(jù)各個(gè)設(shè)備提前設(shè)定的優(yōu)先順序，開(kāi)展相關(guān)命令工作。

現(xiàn)階段，暖通空調(diào)最常用自動(dòng)化控制方式是自動(dòng)閉環(huán)控制，如圖1。其具有較高的控制精準(zhǔn)度。

2.2室內(nèi)溫度自動(dòng)控制

暖通空調(diào)最基本、最重要的功能就是室溫的自動(dòng)化控制，如圖2。在實(shí)際室溫的控制中，控制系統(tǒng)主要通過(guò)應(yīng)用靈敏的溫度傳感器，詳細(xì)監(jiān)控室內(nèi)溫度準(zhǔn)確變化，并將溫度變化轉(zhuǎn)換成相關(guān)的電氣信號(hào)。信號(hào)傳輸至控制系統(tǒng)的中央處理器中，對(duì)信號(hào)進(jìn)行詳細(xì)分析，發(fā)送出改變信號(hào)，促使調(diào)節(jié)裝置合理的輸出暖風(fēng)或冷風(fēng)，從而實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度的有效控制。空調(diào)中安裝的加熱與吹風(fēng)裝置，在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)隨著熱空氣的增加，新的回風(fēng)和熱量會(huì)加強(qiáng)溫度升高的效率。室內(nèi)溫度的自動(dòng)化控制過(guò)程中，最主要的是對(duì)室內(nèi)溫度開(kāi)展有效監(jiān)控，保障系統(tǒng)可以穩(wěn)定地輸出恒定的溫度氣體。因此，在監(jiān)控溫度的傳感器應(yīng)安裝在室內(nèi)合理的位置，盡量避免距離熱源過(guò)近，導(dǎo)致對(duì)室溫?zé)o法做出科學(xué)判定。若是傳感器安裝在墻體上時(shí)，需要考慮到墻體的自身溫度的影響，傳感器盡量與墻壁不要有直接的接觸。在實(shí)際室溫控制中，控制系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)室溫靈活轉(zhuǎn)變，室溫根據(jù)四季變化會(huì)存在較大的異常，需要空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)充分發(fā)揮出技術(shù)優(yōu)勢(shì)。預(yù)先設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)參考數(shù)值需要進(jìn)行合理轉(zhuǎn)變，保持室溫的同時(shí)，還要考慮到人員的體感問(wèn)題，并不是在冬季室內(nèi)溫度越高越好，夏季越低越好。這樣室內(nèi)外溫差過(guò)大后，會(huì)導(dǎo)致人員的體感較差。因此控制系統(tǒng)應(yīng)以人體的舒適度進(jìn)行合理自動(dòng)控制，當(dāng)室內(nèi)溫度在適宜程度時(shí)，空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)可以執(zhí)行關(guān)閉模式，降低能源的消耗[2]。

2.3冷卻器自動(dòng)控制

冷卻器是暖通空調(diào)的重要部件，在溫度調(diào)節(jié)與空氣凈化方面起著關(guān)鍵作用，其中進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的控制方式主要有以下兩種。

第一種是表面冷卻器，是一種重要的加熱裝置，開(kāi)展溫度調(diào)節(jié)時(shí)，調(diào)節(jié)閥是主要的調(diào)節(jié)裝置，其中二通調(diào)節(jié)閥是運(yùn)用最普及的形式。具體應(yīng)用中需要控制主管中的水分流量，同一個(gè)供水系統(tǒng)的各個(gè)空調(diào)元件會(huì)相互作用。因此，在選擇調(diào)節(jié)閥時(shí)，需要注意具體的調(diào)節(jié)量以及控制效果，降低各個(gè)元件之間的干擾，保障空調(diào)整體性能的穩(wěn)定，冷卻裝置的自動(dòng)控制中，還需要恒壓控制設(shè)備，使經(jīng)過(guò)的水流程度受到穩(wěn)定控制，進(jìn)而讓表面冷卻器實(shí)際進(jìn)行加熱升溫過(guò)程中，更好的對(duì)水流溫度進(jìn)行控制。

第二種是直接蒸發(fā)式的冷卻器（如圖3），這種冷卻設(shè)備主要是使用電磁功能對(duì)恒溫裝置進(jìn)行溫度控制。其在溫度傳感裝置的基礎(chǔ)上，自動(dòng)化合理控制空調(diào)盤(pán)管出口具體溫度，通常空調(diào)的機(jī)組數(shù)量較少時(shí)，控制對(duì)象轉(zhuǎn)變?yōu)檎w的空調(diào)壓縮機(jī)，而若是空調(diào)系統(tǒng)中機(jī)組數(shù)量較多時(shí)，表面冷卻器應(yīng)將整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)展分段調(diào)節(jié)，以此來(lái)最大程度增強(qiáng)整體冷卻系統(tǒng)的自動(dòng)化控制程度[3]。

2.4室內(nèi)濕度自動(dòng)控制

暖通空調(diào)在室內(nèi)濕度自動(dòng)調(diào)節(jié)中，主要有兩種手段實(shí)現(xiàn)，一種是進(jìn)行直接控制，另一種是間接控制。其中，直接控制的方式主要是根據(jù)提前設(shè)定的室內(nèi)溫度標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，傳感器檢測(cè)到濕度數(shù)值與設(shè)定數(shù)值不同后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)變，促使室內(nèi)濕度回歸到標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。間接控制的方式主要是對(duì)空調(diào)的露點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，室內(nèi)空氣和空調(diào)系統(tǒng)中的冷卻水接觸時(shí)，會(huì)在物理效果下，結(jié)出露水，間接控制室內(nèi)的相對(duì)濕度，露點(diǎn)結(jié)出露水的速率與進(jìn)入口的室內(nèi)空氣以及冷卻溫度等因素有關(guān)。若是室內(nèi)濕度轉(zhuǎn)變數(shù)值不大的情況下，可以充分使用間接控制的方式，對(duì)四度進(jìn)行調(diào)整。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，暖通空調(diào)的自動(dòng)化控制效果直接影響用戶(hù)的使用感受，隨著科技不斷進(jìn)步，加強(qiáng)自動(dòng)化技術(shù)的研究，深入探索自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)暖通空調(diào)的應(yīng)用方式，進(jìn)而有效增強(qiáng)空調(diào)的性能優(yōu)勢(shì)，更加符合人們生活所需。

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