電氣自動(dòng)化在中央空調(diào)中的應(yīng)用

于 磊 劉海波

沈陽(yáng)藍(lán)英工業(yè)自動(dòng)化裝備股份有些公司

電氣自動(dòng)化在中央空調(diào)中的應(yīng)用

于 磊 劉海波

沈陽(yáng)藍(lán)英工業(yè)自動(dòng)化裝備股份有些公司

中央空調(diào)是現(xiàn)代商場(chǎng)、酒店、寫字樓等大型建筑內(nèi)不可或缺的必要設(shè)備。正確應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，是中央空調(diào)安全、節(jié)能、環(huán)保的必要條件。本文就中央空調(diào)PLC控制系統(tǒng)和智能控制系統(tǒng)中應(yīng)用的自動(dòng)化技術(shù)展開(kāi)了討論。

自動(dòng)化技術(shù)；中央空調(diào)；應(yīng)用

一、中央空調(diào)的自動(dòng)化控制調(diào)節(jié)的內(nèi)容

(一)進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)的研究。進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)，主要功能就是對(duì)室外的新鮮的空氣進(jìn)行采集，根據(jù)空氣的新鮮度進(jìn)行利用，使室外的空氣真正能夠?yàn)槭覂?nèi)的空氣進(jìn)行提升，在進(jìn)行輔助精華的過(guò)程中，也能夠?qū)κ覂?nèi)空調(diào)使用人員供應(yīng)較多的舒適的空氣，不斷進(jìn)行空氣溫度的調(diào)節(jié)，把握其中的水溫與空氣的整體作用的原理，使更多的有效控制能夠帶動(dòng)空調(diào)的整體提升。

(二)空氣過(guò)濾研究。通過(guò)對(duì)預(yù)過(guò)濾器與主過(guò)濾器的協(xié)調(diào)控制，采集來(lái)的新鮮空氣進(jìn)行過(guò)濾，將空氣中的灰塵顆粒、有毒氣體、污濁部分進(jìn)行有效地過(guò)濾，對(duì)于新鮮的空氣進(jìn)行有效的吸收，真正將內(nèi)部與外部的空氣質(zhì)量進(jìn)行分離，使室內(nèi)的空氣質(zhì)量不斷進(jìn)行提升，并且在進(jìn)行空氣吸收過(guò)程中，能夠進(jìn)行自主的過(guò)濾效能的提升，使空調(diào)自主性的過(guò)濾吸收過(guò)程中，不斷進(jìn)行自我終端的控制，對(duì)高效過(guò)濾能力進(jìn)行自我提升，使更多的污濁空氣能夠通過(guò)自身的協(xié)調(diào)控制，被過(guò)濾出去。

(三)空氣的溫度、濕度處理。在進(jìn)行空氣過(guò)濾完畢之后，就需要對(duì)其進(jìn)行溫度與濕度的有效控制，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行加熱、加濕，或者是進(jìn)行降溫、干化，使其空氣在進(jìn)入室內(nèi)之后能夠?qū)θ梭w的作用不斷進(jìn)行優(yōu)化。而這個(gè)過(guò)程是需要對(duì)其進(jìn)行直接接觸式或者表面接觸式的兩種熱濕處理的方法，根據(jù)對(duì)不同的空氣與性質(zhì)進(jìn)行科學(xué)的選擇，使其能夠真正有效地作用于室內(nèi)，使空氣質(zhì)量達(dá)到最好。直接式接觸就是將直接與空氣熱濕交換的物質(zhì)直接噴淋到空氣中去，使其能夠快速將空氣進(jìn)行有效的凈化；通過(guò)對(duì)這種方法的運(yùn)用，真正將內(nèi)部與外部的空氣達(dá)到了最好的結(jié)合利用，但是這種方法大多要采用固體吸濕劑，整體操作較復(fù)雜。

(四)空氣輸送、濕處理研究。將進(jìn)行過(guò)濾、處理好的空氣進(jìn)行輸送，使其能夠正常地進(jìn)入到室內(nèi)，并且對(duì)其進(jìn)行有效地是處理，將空氣中的水分的含量進(jìn)行有效地控制，把握對(duì)風(fēng)機(jī)與回風(fēng)管的自動(dòng)控制的利用，當(dāng)空氣中的濕度過(guò)大或過(guò)小的時(shí)候，能夠直接傳輸?shù)絻?nèi)部的自動(dòng)控制系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)風(fēng)機(jī)的數(shù)量進(jìn)行有效的分解研究，真正將空調(diào)內(nèi)部的空氣進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，將水分進(jìn)行有效的控制。

(五)空調(diào)冷、熱源的自我控制。中央空調(diào)內(nèi)部必須具備較好的冷、熱源裝置，對(duì)于這一裝置中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)進(jìn)行自我研究提升，把握對(duì)空氣的濕度、溫度的數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)分析，使冷、熱溫度的協(xié)調(diào)能夠不斷進(jìn)行靈活的轉(zhuǎn)變，尤其是在智能的空調(diào)系統(tǒng)中，一定要將集中式的空調(diào)系統(tǒng)或者使半集中式的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行自我優(yōu)化，在進(jìn)行內(nèi)部空氣的各項(xiàng)事項(xiàng)的研究過(guò)程中，真正將空氣的溫度控制到最好。

二、關(guān)于中央空調(diào)的PLC控制系統(tǒng)

從繼電器控制系統(tǒng)到直接數(shù)字控制器系統(tǒng)(DOC)，直至現(xiàn)在的可編程控制器系統(tǒng)(PLC)，中央空調(diào)的控制系統(tǒng)經(jīng)歷了3個(gè)發(fā)展階段。繼電器控制系統(tǒng)以其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)、高功率消耗和高故障率的缺陷逐漸被人們淘汰，而直接數(shù)字控制器則由于不能可靠的抵抗干擾和結(jié)構(gòu)的局限性，被先進(jìn)的可編程控制器系統(tǒng)取代。PLC控制系統(tǒng)可靠性高，編程簡(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)，已經(jīng)在諸多自動(dòng)控制系統(tǒng)中得到了應(yīng)用。中央空調(diào)的工作原理是利用一臺(tái)主機(jī)通過(guò)管道連接多個(gè)末端的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)房間室內(nèi)溫度的調(diào)控，其主要結(jié)構(gòu)組成包括冷凍主機(jī)、冷卻水和冷凍水循環(huán)系統(tǒng)以及風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)盤管、冷卻塔等。利用自動(dòng)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)的能量自動(dòng)調(diào)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的主要方式，也是中央空調(diào)控制系統(tǒng)的重要內(nèi)容。變頻調(diào)速是目前中央空調(diào)實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的的最有效控制方法。中央空調(diào)的變頻調(diào)速系統(tǒng)主要組成部分包括水泵機(jī)組、溫度傳感器、PLC、變頻器和主接觸器。其工作原理是利用交流變頻調(diào)速技術(shù)來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于冷卻水和冷凍水流量的控制。變頻器可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在較寬的調(diào)速范圍內(nèi)進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，從而中央空調(diào)系統(tǒng)中的節(jié)流閥開(kāi)口可以開(kāi)至最大，以減少節(jié)流損耗。

三、中央空調(diào)的智能控制技術(shù)

智能控制技術(shù)是自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展到高級(jí)階段的產(chǎn)物，融合了控制技術(shù)、信息技術(shù)和人工智能等多種技術(shù)，包括模糊控制技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)等。對(duì)于現(xiàn)代空調(diào)日益復(fù)雜的系統(tǒng)，傳統(tǒng)控制技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)精確、可靠且有效的控制，智能控制技術(shù)因此應(yīng)運(yùn)而生。

1)模糊控制技術(shù)。模糊控制是模糊數(shù)學(xué)、人工智能和計(jì)算機(jī)科學(xué)等多種學(xué)科相互滲透而產(chǎn)生的一種具有很強(qiáng)理論性的控制技術(shù)。模糊控制系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)是模糊集合論、模糊邏輯推理規(guī)則和模糊語(yǔ)言變量，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是其系統(tǒng)的主要實(shí)現(xiàn)形式，其核心為智能模糊語(yǔ)言控制器。這種控制系統(tǒng)具有智能性和自學(xué)習(xí)性，并且并不需要建立精確的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，適用于復(fù)雜的系統(tǒng)和過(guò)程。

利用模糊控制技術(shù)對(duì)空調(diào)回風(fēng)溫度和濕度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，可以受到不錯(cuò)的節(jié)能效果。利用溫度傳感器將測(cè)得的回風(fēng)溫度信號(hào)輸入到模糊語(yǔ)言控制器中，并與給定值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果自動(dòng)調(diào)節(jié)回水調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，以實(shí)現(xiàn)控制冷凍水流量的目的，從而使室內(nèi)溫度穩(wěn)定在設(shè)定值。

2)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制融合了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論和系統(tǒng)控制理論，屬于智能控制的另一個(gè)分支。其原理是模擬人腦神經(jīng)系統(tǒng)的工作方式，以大量簡(jiǎn)單的處理單于相互連接，構(gòu)成一種復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)可分為輸入層、隱含層、和輸出層。在中央空調(diào)的控制系統(tǒng)中，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)代替原來(lái)的控制器或辨識(shí)器，就構(gòu)成了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。這種控制方式對(duì)于復(fù)雜的、不確定的系統(tǒng)具有良好的控制效果，整個(gè)控制系統(tǒng)可以獲得較高的穩(wěn)定性和動(dòng)靜態(tài)性能。

總結(jié)：

把握中央空調(diào)中的自動(dòng)化控制重點(diǎn)事項(xiàng)，對(duì)其中的空氣控制流程進(jìn)行研究，真正將內(nèi)部與外部的整體控制進(jìn)行良好的分析，使空氣的質(zhì)量能夠不斷提升，把握對(duì)其中的灰塵過(guò)濾、溫度、濕度的處理，對(duì)室內(nèi)空氣的質(zhì)量要求進(jìn)行研究，使外部的空氣能夠真正為人民的舒適生活提供有效的資源。

[1]袁立新.中央空調(diào)節(jié)能控制技術(shù)應(yīng)用[J].需求側(cè)管理大眾用電，2015(9)：17-19.

[2]寧永生.智能控制技術(shù)在中央空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D].重慶：重慶大學(xué)，2014：23-24.

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