空調(diào)自動(dòng)控制技術(shù)是什么？10大問題解答！

　　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？今天，我們就通過一問一答的方式，來了解下，什么是空調(diào)自動(dòng)控制技術(shù)？以及空調(diào)自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用。

　　問題一：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(dòng)控制系統(tǒng)。

　　問題二：末端設(shè)備配置自動(dòng)控制系統(tǒng)有啥用？

　　答：控制系統(tǒng)的作用無外乎幾點(diǎn)：

　　（1）空調(diào)區(qū)域的溫度、濕度、壓力等的控制，對(duì)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(dòng)控制在設(shè)計(jì)值；對(duì)于工藝空調(diào)，是生產(chǎn)工藝的必備條件。

　　（2）設(shè)備的保護(hù)，自動(dòng)維護(hù)等，例如過濾器的壓差報(bào)警，提示及時(shí)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，加熱器必須自動(dòng)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(dòng)開大新風(fēng)量，就可以節(jié)省主機(jī)能耗等。

　　問題三：末端設(shè)備為什么要配置控制系統(tǒng)？

　　答：可以自動(dòng)調(diào)節(jié)，自動(dòng)保護(hù) 

　　冷熱源主機(jī)設(shè)備本身確實(shí)帶有控制面板，但只能對(duì)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(dòng)開停。

　　此外，冷熱源主機(jī)設(shè)備本身的控制面板也不能解決多臺(tái)主機(jī)之間的協(xié)調(diào)問題，例如根據(jù)冷熱負(fù)荷自動(dòng)選擇應(yīng)該開停的主機(jī)，所以中央空調(diào)系統(tǒng)中的冷熱源主機(jī)部分通常需要配置額外的自控系統(tǒng)。

　　四、什么叫上位機(jī)、下位機(jī)？

　　上位機(jī)：

　　可以直接發(fā)出操控命令的計(jì)算機(jī)，一般是PC，屏幕上顯示各種信號(hào)變化（液壓，水位，溫度等）。

　　下位機(jī)：

　　直接控制設(shè)備獲取設(shè)備狀況的的計(jì)算機(jī)，一般是PLC/單片機(jī)之類的。

　　上位機(jī)發(fā)出的命令首先給下位機(jī)，下位機(jī)再根據(jù)此命令解釋成相應(yīng)時(shí)序信號(hào)直接控制相應(yīng)設(shè)備。下位機(jī)不時(shí)讀取設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)（一般模擬量），轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)反饋給上位機(jī)。

　　上下位機(jī)都需要編程，都有專門的開發(fā)系統(tǒng)。在概念上，控制者和提供服務(wù)者是上位機(jī)，被控制者和被服務(wù)者是下位機(jī)，也可以理解為主機(jī)和從機(jī)的關(guān)系，但上位機(jī)和下位機(jī)是可以轉(zhuǎn)換的。

　　問題五：怎樣配置自動(dòng)系統(tǒng)？

　　所有的自動(dòng)控制系統(tǒng)都由三類設(shè)備構(gòu)成  

　　傳感器――例如溫度傳感器，濕度傳感器，用于把溫濕度等參數(shù)變成電信號(hào)，便于輸入到控制器中，相當(dāng)于人體的眼睛，耳朵等信息器官。

　　控制器――例如DDC（直接數(shù)字控制器），所有的邏輯和控制策略都在這里完成，相當(dāng)于人體的大腦。

　　執(zhí)行器――例如電動(dòng)調(diào)節(jié)閥等，接收來自控制器的命令，通過改變控制對(duì)象的輸出來調(diào)節(jié)參數(shù)，例如電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開大，可以增大進(jìn)入表冷器的冷水流量，降低送風(fēng)溫度等。

　　怎樣配置自控系統(tǒng)呢？在有空調(diào)自控的幾乎所有的應(yīng)用類型中，均列出了需要配置的以上三類設(shè)備，并給出控制原理說明，找到您需要的類型就完成了自控系統(tǒng)的配置。

　　問題六：DDC和常規(guī)溫濕度有啥不一樣？

　　最重要的區(qū)別在于：

　　（1）DDC是可以二次開發(fā)的，即可以編程改變功能，千變?nèi)f化，可以應(yīng)用于空調(diào)自控的任何場(chǎng)合，而常規(guī)的溫濕度等控制器，功能是做死的，不會(huì)改變控制程序。

　　（2）具備遠(yuǎn)程通訊構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的功能。

　　（3）還能擴(kuò)展應(yīng)用，例如點(diǎn)數(shù)不夠可以連接擴(kuò)展模塊，甚至連接觸摸屏等，用一個(gè)觸摸屏連接多臺(tái)DDC做一個(gè)經(jīng)濟(jì)型的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。

　　問題七：為什么有時(shí)需要采用互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控？

　　設(shè)備分散難管理。

　　如果空調(diào)系統(tǒng)很大，末端設(shè)備眾多而且分散，控制系統(tǒng)的維護(hù)，例如參數(shù)的設(shè)定，哪臺(tái)空調(diào)機(jī)組的設(shè)定溫度需要提高1℃，都需要到現(xiàn)場(chǎng)的控制器上去設(shè)置，非常不方便。

　　如果通過網(wǎng)絡(luò)把所有的控制器都連接到一臺(tái)或多臺(tái)電腦上，即增加上位機(jī)，就可以通過電腦來管理所有的控制器，遠(yuǎn)程監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，還可以遠(yuǎn)程設(shè)定參數(shù)，記錄歷史數(shù)據(jù)，故障監(jiān)視，自動(dòng)報(bào)警等都非常方便，這就是聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的好處。

　　問題八：什么是電表？

　　除一些簡(jiǎn)易的控制系統(tǒng)外，正式的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)都應(yīng)該做出點(diǎn)表：

　　點(diǎn)表說明：

　　（1）橫向列出了四種類型的控制變量：

　　DI――數(shù)字輸入，例如開關(guān)狀態(tài)，報(bào)警狀態(tài)等一切只有0,1兩種狀態(tài)的變量;

　　AI――模擬輸入，例如溫度、壓力等一切連續(xù)變化的參數(shù);

　　DO――數(shù)字輸出，用于對(duì)開關(guān)方式動(dòng)作的設(shè)備的控制，例如電機(jī)的起停，蝶閥的開閉等;

　　AO――模擬輸出，用于對(duì)連續(xù)調(diào)節(jié)的設(shè)備的控制，例如電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，變頻器等，可以從全開到全關(guān)之間平滑的調(diào)節(jié)。

　　（2）縱向列出的是控制對(duì)象：例如主機(jī)，末端設(shè)備等。

　　（3）點(diǎn)表是配置控制設(shè)備的最重要依據(jù)，例如AI總計(jì)有3個(gè)，可能需要配置三個(gè)不同的傳感器，如溫度、濕度、壓力傳感器等;AO有4個(gè)，就可能需要配置四個(gè)AO類型的執(zhí)行器，例如電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)加濕器等。

　　（4）點(diǎn)表也是配置DDC控制器的最重要依據(jù)，例如經(jīng)過統(tǒng)計(jì)，有AI點(diǎn)3個(gè)，AO點(diǎn)4個(gè)，DO點(diǎn)6個(gè)，DI點(diǎn)8個(gè)，那就需要根據(jù)這四種控制變量來選擇DDC控制器，要保證DDC的各類控制變量的點(diǎn)數(shù)都大于或等于需要的點(diǎn)數(shù)，例如象這個(gè)例子，就不能選擇只有6個(gè)DI的DDC。即DDC本身的點(diǎn)數(shù)太多，造成浪費(fèi)，太少，又不夠用。

　　問題九：DDC復(fù)雜嗎？容易使用嗎？

　　DDC經(jīng)過長(zhǎng)期的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)高度智能化，至少必須具備以下功能，否則那不是一臺(tái)真正的DDC控制器：

　　（1）前面說了如果DDC的AI夠用，DI恰好少1個(gè)，就不能用，如果AI和DI能相互轉(zhuǎn)換就好了，所以現(xiàn)在的DDC必須有端口變量相互轉(zhuǎn)換的功能，使用者選型時(shí)就方便多了。

　　（2）DDC需要連接的AI型傳感器多種多樣，例如有0～10VDC電壓型的、4～20mA電流型的、還有PT1000鉑電阻的、NTC10K半導(dǎo)體電阻的等等，最好都能連接，而且每個(gè)端口都能靈活定義，這樣的DDC使用起來就方便了，隨便買什么傳感器都能連接上來;另一個(gè)問題是量程范圍最好也能靈活設(shè)定，通用性就更強(qiáng)了。

　　（3）DDC需要編程，應(yīng)該配套相應(yīng)的編程軟件，最好要簡(jiǎn)單易用，如果要從頭寫代碼編程，那就太難了，所以好的DDC都是對(duì)話框或者圖形化的形式來編程的。舉例：電動(dòng)閥必須在風(fēng)機(jī)已經(jīng)開啟的情況下進(jìn)入調(diào)節(jié)狀態(tài)，那就要編一個(gè)簡(jiǎn)單的邏輯：先設(shè)置一個(gè)調(diào)節(jié)回路：測(cè)量通道AI是哪一個(gè)，

　　例如AI5，輸出通道AO是哪一個(gè)，例如是AO3，再有選擇哪種控制策略，例如是PI比例積分控制;還要選擇設(shè)定值是多少等等，最后和風(fēng)機(jī)的狀態(tài)信號(hào)例如DI3進(jìn)行連鎖一下，整個(gè)編程就完成了，用電腦通過數(shù)據(jù)線下載到DDC里面。

　　（4）好的DDC最好還能通過隨機(jī)攜帶的小鍵盤編程，這樣在沒有帶電腦的情況下也能修改控制邏輯。

　　（5）如果DDC已經(jīng)連到控制網(wǎng)絡(luò)上，即聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的，程序應(yīng)該能夠通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程下載。

　　所以總的來說，DDC是高度智能化的東西，好的DDC編程不但容易，而且有趣，遠(yuǎn)非一般的控制器可比。

　　空調(diào)DDC監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能

　　空調(diào)DDC系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)樓宇中空調(diào)系統(tǒng)各種控制功能，同時(shí)具備各種管理功能。

　　（1）能量控制及管理功能。即根據(jù)建筑物實(shí)際冷、熱負(fù)荷，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)中的風(fēng)系統(tǒng)和水系統(tǒng)進(jìn)行控制，自動(dòng)控制冷熱設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及運(yùn)行參數(shù)，使整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)達(dá)到最佳節(jié)能狀態(tài)。

　　（2）對(duì)空調(diào)系統(tǒng)及其冷、熱源系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制及監(jiān)測(cè)，對(duì)空調(diào)設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

　　（3）空調(diào)設(shè)備如冷水機(jī)組、泵、風(fēng)機(jī)等在規(guī)定時(shí)間的啟停控制，以達(dá)到節(jié)能目的。

　　（4）自動(dòng)累積空調(diào)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間，維修期限報(bào)警，以便更換或維修相關(guān)設(shè)備，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，提高設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量。

　　（5）根據(jù)空調(diào)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間，自動(dòng)切換工作及備用設(shè)備，保持設(shè)備良好的工作狀態(tài)。

　　（6）對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的能量消耗進(jìn)行計(jì)量，記費(fèi)。

　　（7）各種物業(yè)管理文本的自動(dòng)生成、打印及查詢。

　　空調(diào)DDC系統(tǒng)的組成

　　（1）時(shí)鐘：用來對(duì)各種輸入、輸出數(shù)據(jù)，各種運(yùn)算時(shí)間進(jìn)行調(diào)整及控制。

　　（2）程序存儲(chǔ)器：存儲(chǔ)各種應(yīng)用程序，即用戶為控制各種空調(diào)系統(tǒng)所編制的控制程序。

　　（3）工作存儲(chǔ)器：用來進(jìn)行讀寫，隨機(jī)存取和臨時(shí)存取數(shù)據(jù)。

　　（4）多路輸入、輸出控制器：多路輸入控制器可將輸入信號(hào)送入A/D轉(zhuǎn)換器中，將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，輸入微處理器進(jìn)行運(yùn)算。運(yùn)算結(jié)果輸入D/A轉(zhuǎn)換器，再經(jīng)輸出控制器至變送器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

　　（5）DDC控制系統(tǒng)的相關(guān)軟件：包括操作軟件及應(yīng)用軟件。

　　問題十：PLC和DDC到底該選擇誰？

　　控制系統(tǒng)按照應(yīng)用場(chǎng)合不同可以分成兩種大的類型：

　　工業(yè)自動(dòng)控制和樓宇自動(dòng)控制，工業(yè)自動(dòng)控制中往往采用PLC實(shí)現(xiàn)過程控制或者數(shù)控設(shè)備的控制，而在樓宇控制中，往往采用DDC實(shí)現(xiàn)建筑電器設(shè)備的自動(dòng)控制。

　　例如空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)等，DDC是直接數(shù)字控制器的縮寫(DirectDigitalController)，是由PLC發(fā)展而來的，和PLC可編程序控制器相比，有以下特點(diǎn)：

　　PLC更通用，可編程，控制精度高。

　　PLC應(yīng)用水平取決于編程者對(duì)工藝或設(shè)備的熟悉程度。

　　DDC對(duì)于空調(diào)自控，有更好的性價(jià)比。

　　DDC固化了大量的控制程序，例如焓值控制，新風(fēng)補(bǔ)償控制等，常見的空調(diào)控制要求幾乎都有現(xiàn)成的程序，大大減少了編程調(diào)試工作量。

　　DDC常備顯示界面，更容易使用和維護(hù)。

　　所以，在世界范圍內(nèi)，空調(diào)自控通常采用DDC控制器。但是，對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)積累的空調(diào)節(jié)能公司也有很多采用PLC，但這更需要暖通專業(yè)知識(shí)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試能力及時(shí)間。