隨著科技和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，建筑內(nèi)各種機(jī)電設(shè)備越來越多，越來越復(fù)雜，對機(jī)電設(shè)備的控制和管理要求也越來越高。因此，對機(jī)電設(shè)備進(jìn)行控制和管理的暖通樓宇自控系統(tǒng)就產(chǎn)生了，標(biāo)志著智能建筑時代的開始。在目前高科技迅速發(fā)展的時代，節(jié)水、節(jié)電、節(jié)能，創(chuàng)造綠色工作環(huán)境、生活環(huán)境，已成為廣大業(yè)主的一致要求，只有設(shè)計完整的暖通樓宇自控系統(tǒng)，才能建成的智能建筑。智能建筑目前已成為樓宇建設(shè)發(fā)展的必然趨勢。在其發(fā)展過程中，暖通樓宇自控系統(tǒng)經(jīng)歷了從分散控制到集中控制，再到集散控制的幾個階段?，F(xiàn)在，暖通樓宇自控系統(tǒng)正向開放式現(xiàn)場總線系統(tǒng)發(fā)展。
　　暖通樓宇自控系統(tǒng)是建筑設(shè)計的一部分，并與建筑設(shè)計同時進(jìn)行的。在我國設(shè)計圖紙完成后，機(jī)電設(shè)備要進(jìn)行設(shè)備招標(biāo)，中標(biāo)后才能確定設(shè)備品牌，暖通樓宇自控系統(tǒng)設(shè)備選擇就是這樣確定的。因此，在工程的整個設(shè)計過程中，確定不了設(shè)備品牌。在工程設(shè)計中，要根據(jù)業(yè)主的投資額和使用要求，確定暖通樓宇自控系統(tǒng)的控制范圍、控制點數(shù)及整個系統(tǒng)的構(gòu)成。該系統(tǒng)與土建施工有關(guān)部分全要做好預(yù)留和預(yù)埋。我們把設(shè)計院完成的設(shè)計內(nèi)容稱為一次設(shè)計

空調(diào)自控系統(tǒng)，相信很多人都聽說過，可是你真的了解它嗎？PID、傅立葉、拉普拉斯變換、時域頻域、PLC、DDC……根本就沒搞懂是什么怎么辦？別擔(dān)心，看完下面我們分享的這10個問答，即使是空調(diào)自控小白也能變成空調(diào)自控系統(tǒng)的大神啦！還等什么，快來看看吧！



1、中央空調(diào)系統(tǒng)分類

答：主要包括兩大部分：冷熱源主機(jī)部分和末端設(shè)備部分，需要分別配置自動控制系統(tǒng)。



2、末端設(shè)備配置自控系統(tǒng)有什么作用？

答：控制系統(tǒng)的作用無外乎幾點：



（1）空調(diào)區(qū)域的溫度、濕度、壓力等的控制，對于舒適空調(diào)，溫濕度過高過低都影響舒適感，只有自控才能將溫濕度自動控制在設(shè)計值；對于工藝空調(diào)，是生產(chǎn)工藝的條件。



（2）設(shè)備的保護(hù)，自動維護(hù)等，例如過濾器的壓差報警，提示及時清洗堵塞的過濾網(wǎng)，再如風(fēng)機(jī)和加熱器的連鎖控制，風(fēng)機(jī)關(guān)了，加熱器自動關(guān)閉，否則可能引起火災(zāi)等。



（3）有節(jié)能的作用，例如根據(jù)負(fù)荷變化通過變頻調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速就可以降低風(fēng)機(jī)能耗;過渡季節(jié)自動開大新風(fēng)量，就可以節(jié)省主機(jī)能耗等。

3、末端設(shè)備為什么要配置控制系統(tǒng)？

答：冷熱源主機(jī)設(shè)備本身確實帶有控制面板，但只能對本機(jī)進(jìn)行保護(hù)和控制，不能解決外圍的冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔、管路閥門等的統(tǒng)一協(xié)調(diào)問題，在沒有配置額外的控制系統(tǒng)的情況下，這些設(shè)備只好手動開停。

（1）風(fēng)機(jī)啟停控制及運(yùn)行狀態(tài)顯示

DDC通過事先編制的啟?？刂栖浖?，通過1路DO通道控制風(fēng)機(jī)的啟停。將風(fēng)機(jī)電機(jī)主電路上交流接觸器的輔助觸點作為開關(guān)量輸入（DI信號），輸入DDC監(jiān)測風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)；主電路上熱繼電器的輔助觸點信號（1路DI信號），作為風(fēng)機(jī)過載停機(jī)報警信號。

（2）送風(fēng)溫、濕度監(jiān)測及控制

在風(fēng)機(jī)出口處設(shè) 4 ～ 20 mA 電流輸出的溫、濕度變送器各一個（TT1、MT1），接至 DDC 的 2路 AI輸入通道上，分別對空氣的溫度和相對濕度進(jìn)行監(jiān)測，以便了解機(jī)組是否將新風(fēng)處理到所要求的狀態(tài)，并以此控制盤管水閥和加濕器調(diào)節(jié)閥。

（3）過濾器狀態(tài)顯示及報警

風(fēng)機(jī)啟動后，過濾網(wǎng)前后建立起一個壓差。用微壓差開關(guān)即可監(jiān)視新風(fēng)過濾器兩側(cè)壓差。如果過濾器干凈，壓差將小于值；反之如果過濾器太臟，過濾網(wǎng)前后的壓差變大，超過值，微壓差開關(guān)吸合，從而產(chǎn)生“通”的開關(guān)信號，通過一個 DI輸入通道接入 DDC。

（4）風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制

DDC 通過 1路 AI通道測量送風(fēng)管內(nèi)的送風(fēng)壓力，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以調(diào)節(jié)送風(fēng)量，確保送風(fēng)管內(nèi)有足夠的風(fēng)壓。

（5）風(fēng)門控制

在冬季停機(jī)后為防止盤管凍結(jié)，可選擇通斷式風(fēng)閥控制器，通過 1路 DO 通道來控制，當(dāng)輸出為高電平時，風(fēng)閥控制器打開風(fēng)閥，低電平時關(guān)閉風(fēng)閥。為了解風(fēng)閥實際的狀態(tài)，還可以將風(fēng)閥控制器中的全開限位開關(guān)和全關(guān)限位開關(guān)通過 2個 DI輸入通道接入 DDC。

（6）安全和消防控制

只有風(fēng)機(jī)確實啟動，風(fēng)速開關(guān)檢測到風(fēng)壓后，溫度控制程序才會工作。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，由消防聯(lián)動控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號，停止風(fēng)機(jī)運(yùn)行，并通過 1路 DO 通道關(guān)閉新風(fēng)閥。新風(fēng)閥開 /閉狀態(tài)通過2路DI送入控制器。

（7）防凍保護(hù)控制

在換熱器水盤管出口安裝水溫傳感器 TT2，測量出口水溫。一方面供控制器用來確定是熱水還是冷水，以自動進(jìn)行工況轉(zhuǎn)換；同時還可以在冬季用來監(jiān)測熱水供應(yīng)情況，供防凍保護(hù)用。水溫傳感器可使用 4 ～ 20 mA 電流輸出的溫度變送器，接到 DDC 的 AI通道上。

（8）連鎖控制

啟動順序控制：

啟動新風(fēng)機(jī)—開啟新風(fēng)機(jī)風(fēng)閥—開啟電動調(diào)節(jié)水閥—開啟加濕電動調(diào)節(jié)閥；

停機(jī)順序控制：

關(guān)閉新風(fēng)機(jī)—關(guān)閉加濕電動調(diào)節(jié)閥—關(guān)閉電動調(diào)節(jié)水閥—關(guān)閉新風(fēng)機(jī)風(fēng)閥。

（9）小新風(fēng)量控制

為了基本的室內(nèi)空氣品質(zhì)，通常采用測量室內(nèi)CO2濃度的方法來衡量。從節(jié)能角度考慮，室內(nèi)空氣品質(zhì)的控制一般希望在滿足室內(nèi)空氣品質(zhì)的前提下，將新風(fēng)量控制在小。

系統(tǒng)方案主要的組成部分為：1、空調(diào)自控監(jiān)控計算機(jī)和監(jiān)控軟件平臺，這是為監(jiān)管和維護(hù)使用的決策層面的功能需求；2、控制層的DDC空調(diào)自控控制器，通過編程設(shè)置，使空調(diào)自動按設(shè)定模式運(yùn)行；3、傳感層的信號接入和自動控制閥，通過對溫濕度的采集和回饋，DDC空調(diào)控制器通過內(nèi)置的PID算法，實現(xiàn)對閥門的自動化開閉或流量的控制，達(dá)到使溫濕度恒定的狀態(tài)　空氣溫度控制

　　一般空氣的溫度調(diào)節(jié)有以下幾種方式：

　?。?）夏季制冷

　　A.采用噴水室噴冷水冷卻空氣的溫度調(diào)節(jié)

　　B.采用水冷式冷卻器冷卻空氣的溫度調(diào)節(jié)

　?。?） 冬季加熱

　　A. 熱水加熱器的加熱量調(diào)節(jié)

　　B.蒸汽加熱器的加熱量調(diào)節(jié)

　　各種溫度控制方式都有其特點，針對不同項目實際情況，要分析后采用合適的溫度控制方案。由于溫度控制分為夏季冷卻和冬季的加熱兩種情況，其控制方式也會有所不同。

　　空氣溫度控制方案：

　　在空調(diào)系統(tǒng)中，需要送風(fēng)溫度進(jìn)行控制與調(diào)節(jié)，送風(fēng)溫度通過溫度傳感器得到與溫度相關(guān)的模擬量輸入到PLC，這樣，PLC對送風(fēng)溫度的控制形成了一個閉環(huán)系統(tǒng)，使得控制變得更加。

　　溫度控制有冬夏兩種控制模式，夏季采用冷凍水降溫、冬季采用蒸汽加熱的方式來控制送風(fēng)溫度，兩種模式用轉(zhuǎn)換開關(guān)來手動控制為1狀態(tài)，則為夏季控制模式，為0則為冬季控制模式。

　　溫度傳感器檢測送風(fēng)管內(nèi)的送風(fēng)溫度，將檢測值送與給定值22℃進(jìn)行比較，若檢測值與給定值相等則冷卻水/蒸汽的閥門開度保持不變。若檢測值大于給定值，夏季控制模式時加大冷卻水的閥門開度，冬季控制模式時減小加熱蒸汽的閥門開度，使溫度恢復(fù)到設(shè)定值。若檢測值小于給定值，在夏季控制模式時減小冷卻水的閥門開度，冬季控制模式時加大加熱蒸汽的閥門開度，使溫度恢復(fù)到設(shè)定值?！穸瓤刂疲?br />
　　在空調(diào)節(jié)能自控系統(tǒng)中，需要對送度進(jìn)行控制與調(diào)節(jié)，送度通過濕度傳感器得到與濕度相關(guān)的模擬量輸入到PLC。這樣，PLC對送度的控制形成了一個閉環(huán)系統(tǒng)，使得控制變得更加。

　　送風(fēng)管內(nèi)的濕度傳感器檢測送度，將檢測值與給定值進(jìn)行比較，若檢測值與給定值相等，則加濕閥的開度保持不變，若檢測值大于給定值，通過PI控制關(guān)小加濕閥的開度，若檢測值小于給定值，則通過PI運(yùn)算加大加濕閥的開度，使送度滿足要求。濕度控制在85％。

　　送風(fēng)壓力控制：

　　在空調(diào)節(jié)能自控系統(tǒng)中，需要對送風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行有效控制與調(diào)節(jié)，從而控制送風(fēng)壓力。送風(fēng)壓力通過壓力變送器得到與壓力相關(guān)的模擬量輸入到PLC，PLC通過變頻器來控制送風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。這樣， PLC對送風(fēng)壓力的控制形成了一個閉環(huán)系統(tǒng)，使得控制變得更加。

　　送風(fēng)管尾端的壓力傳感器檢測送風(fēng)壓力，將檢測值與給定值進(jìn)行比較，若檢測值與給定值相等則保持送風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，若檢測值大于給定值則通過變頻器減小送風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，若檢測值小于給定值則通過變頻器加大送風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而使送風(fēng)壓力滿足系統(tǒng)的要求。

　　新風(fēng)回風(fēng)比例控制：

　　按下中央空調(diào)控制系統(tǒng)的啟動按鈕和回風(fēng)機(jī)的啟動按鈕，則中央空調(diào)系統(tǒng)就會按照設(shè)定的方式自動運(yùn)行，監(jiān)測送風(fēng)機(jī)、回風(fēng)機(jī)、過濾網(wǎng)有無故障報警，若有，則停止整個系統(tǒng)，若無則按設(shè)定值開啟新風(fēng)回風(fēng)閥門的開度，調(diào)用子程序溫濕度控制系統(tǒng)、送風(fēng)壓力控制系統(tǒng)進(jìn)行溫濕度調(diào)節(jié)和送風(fēng)壓力調(diào)節(jié)。而一旦按下系統(tǒng)停止按鈕，則中央空調(diào)系統(tǒng)就會停止工作。

潔凈間空調(diào)自控系統(tǒng)構(gòu)成

1、模擬儀表自動控制
模擬控制儀表由于其理論成熟、結(jié)構(gòu)簡單、投資少、易于調(diào)整等因素，過去在空調(diào)、冷熱源及給排水等系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。一般模擬控制器為電氣式或電子式，只有硬件部分，無需軟件支持。因此，在調(diào)整、投運(yùn)過程中比較簡單。其組成一般為單回路控制系統(tǒng)，只能適用于小規(guī)模空調(diào)系統(tǒng)。從發(fā)展趨勢來說，己經(jīng)較少采用，在此不作進(jìn)一步說明。

2、計算機(jī)控制系統(tǒng)
由于計算機(jī)枝術(shù)、控制技術(shù)、通信技工及圖像技術(shù)的發(fā)展，使微計算機(jī)控制技術(shù)在制冷空調(diào)自動控制的應(yīng)用愈來愈普遍。傳統(tǒng)控制系統(tǒng)在引人微計算機(jī)后，就可以充分利用計算機(jī)的強(qiáng)大算術(shù)運(yùn)算、邏輯　運(yùn)算及記憶等功能，運(yùn)用微機(jī)指令系統(tǒng)，編制出符合控制規(guī)律的軟件。微機(jī)執(zhí)行這些程序，就能實現(xiàn)被控參數(shù)的控制與管理，如數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理等。計算機(jī)的控制過程可歸納為實時數(shù)據(jù)采集、實時決策和實時控制三個步驟。這三個步驟不斷地重復(fù)進(jìn)行就會使整個系統(tǒng)按照給定的規(guī)律進(jìn)行控制、調(diào)節(jié)。同時，也對被控變量及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、故障等進(jìn)行監(jiān)測、超限報警和保護(hù)，記錄歷史數(shù)據(jù)等。應(yīng)該說，計算機(jī)控制在控制功能如精度、實時性、可靠性等方面是模擬控制所無法擬控制所無法比擬的。更為重要的是，由于計算機(jī)的引入而帶來的管理功能（如報警管理，歷史記錄等）的增強(qiáng)更是模擬控制器根本無法實現(xiàn)的。因此，近年來，在制冷空調(diào)自動控制的應(yīng)用上，尤其在大中型空調(diào)系統(tǒng)的自動控制中，計算機(jī)控制已經(jīng)占主導(dǎo)地位。

A、直接數(shù)字控制
所謂在接數(shù)字控制是以微處理機(jī)動為基礎(chǔ)、不借助模擬儀表而將系統(tǒng)中的傳感器或變送器或的輸出信號直接輸入到微型計算機(jī)中，經(jīng)微型計算機(jī)按預(yù)先編制的程序計算處理直接驅(qū)動執(zhí)行器的控制方式，簡稱DDC（Direct Digital Control），這種計算機(jī)稱為直接數(shù)字控制器，簡稱DDC控制器。DDC控制器中的CPU運(yùn)行速度很快，并且其配置的輸入出端口（I/0）般較多。因此，它可以同時控制多個回路，相當(dāng)于多個模擬價格比高等特點。

B、集散型控制系統(tǒng)
集散型控制系統(tǒng)Total Distributed System縮寫為TDS。與過去傳統(tǒng)的計算機(jī)控制方法相比，它的控制功能盡可能分散，管理功能盡可能集中。它是由中央站、分站、現(xiàn)場傳感器與通信通道連接起來。分站就是上述以微處理為核心的DDC控制器。它分散于整個系統(tǒng)各被控設(shè)備的現(xiàn)場，與現(xiàn)場的傳感器及執(zhí)行器等直接連接，實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的檢測與控制。中央站實現(xiàn)集中監(jiān)控和管理功能，如集中監(jiān)視、集中啟停控制、集中參數(shù)修改、報警及記錄處理等。可以年看出，集散型控制系統(tǒng)的集中管理功能由中央站完成，而控制與調(diào)節(jié)功能由分站即DDC控制器完成。

三、潔凈間空調(diào)自控系統(tǒng)的實現(xiàn)

1、空氣凈化
一般的潔凈間空間系統(tǒng)中，空氣化處理采用空氣過濾器。通常情況下，安裝初效過濾器和中效過濾器后，空氣潔凈度可以達(dá)到10000級。而對于的超凈要求的潔凈間還應(yīng)安裝過濾器。這樣，空氣潔凈度可以達(dá)到更高（如100級甚至更高）。過濾器長期使用時，濾料上沉附的灰塵將慢慢增加，這樣會增大氣流阻力，影響整個空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行。因此，工程上應(yīng)對過濾器的氣流阻力變力進(jìn)行自動檢測和報警。通常采用差壓法測量過濾器前后的壓差Pd,并將此差壓信號進(jìn)行顯示和根據(jù)設(shè)定的差壓限值報警，以便及時清理或更換。

2、溫度控制

A、一次加熱的控制
空氣一次加熱又稱預(yù)加熱，是用來加熱新風(fēng)或加熱新風(fēng)與一次回風(fēng)的混合風(fēng)。一次加熱一般只用于冬季很冷的地區(qū)，防止新風(fēng)與一次回風(fēng)混合后達(dá)到飽和，產(chǎn)生水霧或結(jié)冰。一次加熱還應(yīng)用于一次混合不允許變動的超凈空調(diào)系統(tǒng)中。當(dāng)采用蒸氣或熱水進(jìn)行加熱時，一般采用控制蒸氣或熱水的調(diào)節(jié)閥開度實現(xiàn)溫度控制；當(dāng)采用電加熱時，通過晶閘管電力控制器，控制其加熱電功率實現(xiàn)溫度控制。

B、二次加熱與三次加熱的控制
空氣二次加熱通常設(shè)在表冷器之后或二次回風(fēng)混合段后。二次加熱的目的是在有相對濕度要求的情況下，為了送風(fēng)溫度或空調(diào)室內(nèi)的溫度。其控制方式與一次加熱的情況基本相同。三次加熱又成精加熱，通常是在溫度控制時，用于溫度微調(diào)而設(shè)置的加熱段。其控制應(yīng)根據(jù)具體情況參照上述原理實施。

3、濕度控制

A、加濕處理及控制
潔凈間空調(diào)工程中，加濕操作一般是在冬季或過渡季節(jié)空氣干燥時進(jìn)行?？諝饧訚竦姆椒ū容^多。通常采用蒸汽加濕器和電加濕器的開關(guān)控制或功率調(diào)節(jié)。蒸汽加濕時，根據(jù)濕度控制要求，可通過對電磁閥進(jìn)行位式控制或采用二通調(diào)節(jié)閥的連續(xù)調(diào)節(jié)來實現(xiàn)。

B、除濕（干燥）處理及控制
空氣冷卻干燥處理常用表冷器來完成。表冷對空氣的處理的等濕冷卻二種處理過程。采用表冷器進(jìn)行濕度控制時，是通過調(diào)節(jié)表冷器的冷媒（如冷凍水）流量來實現(xiàn)。當(dāng)濕度要求的值時，可通過加大冷水閥的開度來加大其流量，實現(xiàn)除濕（即干燥）處理；反之減少流量，實現(xiàn)加濕處理。應(yīng)該說明的是，由于空氣的物理性質(zhì)，其濕度的控制相對比較復(fù)雜，方法也較多。而且，空氣的溫度和濕度二個參數(shù)在調(diào)節(jié)過程中又相互影響。如某些原因使室內(nèi)溫度升高，引起空氣中水蒸汽的飽和分壓變化，在含濕量不變的情況下，將使相對濕度減少。因此，對其中某一參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)時，也會引起另一參數(shù)的變化。例如在夏季采用表冷器進(jìn)行除濕調(diào)節(jié)，開大冷水閥時，在使?jié)穸然謴?fù)正常的同時，也使溫度降低。因此，在工藝設(shè)計和自控方案設(shè)計時都應(yīng)充分考慮到這一特點。

4、正壓控制
我國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，不同級別潔凈室之間應(yīng)大于4.9Pa,潔凈區(qū)與之間應(yīng)大于9.8Pa。潔凈室內(nèi)的結(jié)構(gòu)等基本確定，在運(yùn)行過程中，保持正壓可以通過控制新風(fēng)量或回風(fēng)量來實現(xiàn)。即通過控制新風(fēng)門或回風(fēng)門的開度來實現(xiàn)。

5、其它控制與空調(diào)節(jié)能
對潔凈間而言，除上述必需的技術(shù)指標(biāo)示，還有一些對于安全與節(jié)能等方面的要求。結(jié)合多年的工程實踐，主要有如下一些方面。