智能化中央空調生產應用場景控制概論

白建文

（約克廣州空調冷凍設備有限公司，廣東 清遠 511600）

在中央空調系統運行過程中產生的主要問題是制冷系統設計為一個獨立的整體，缺乏與生產設備運行和廠房內部之間的相互感知和互聯互通，中央空調系統各參數的自動調節需求完全依賴于各類傳感器反饋的信息數據，實際空調系統運行會隨著生產環境的變化而改變。在大型系統化環境的空調溫度以及濕度等因素影響下，生產車間會產生較為明顯的滯后效應，控制結果經常產生一定偏差，隨著時間的累積，傳感器的測量偏差（尤其是濕度傳感器）也會逐步累積，進而導致大型中央空調智能化控制系統的控制不夠準確。目前，隨著自動化、智能化以及信息化等技術的不斷發展，可通過先進的網絡組態技術，將中央空調控制系統與設備PLC相互聯通，設備運行狀態發生變化時，系統通過監控設備的運行溫度、壓力等參數，通過PLC控制器自動調節空調運行頻率和閥門角度，以實時調節空調系統的輸出溫度和風量，達到最佳的控制目的。

1 中央空調智能化控制系統特點分析

在中央空調智能化控制系統中，其特點具有多樣性，主要有以下幾方面：（1）空調智能化控制系統包括各種功能性的系列儀表，其中有電動儀表、氣動儀表以及智能化儀表等，這些儀表的選擇和使用需要與中央空調系統相結合，以此提高系統控制效果，滿足使用需求。（2）中央空調系統應用具備工況轉換控制要求，中央空調系統的應用需要依據氣候實際變化，在不同工況情況下，設計相應的智能控制系統，在使用過程中滿足系統參數控制要求，同時可以提高節能效果。（3）中央空調系統中的溫度、濕度和壓力，在空調系統應用過程中，比較重要的控制參數為溫度、濕度和壓力，這3項參數在系統中同時存在并互相影響作用。（4）中央空調系統控制對象，這種被控制的對象存在特殊性，運行過程中存在較大動態慣性，并且具備滯后時間，存在非線性特性。從控制角度上難以使用精確的數學模型進行計算和模擬，通常情況下可以使用理想化的經驗數學模型進行推演。

2 中央空調系統自動化控制方式分析

2.1 調節公式控制方式的集中化運行

在暖通中央空調系統實際運行過程中實施智能化調節，需要集中分析運行調節方式，同時也是建筑負荷動態變化，過程中需要將不同時刻的循環流速以及最佳的供回水溫度進行確定，設備運行過程中，滿足實際運行需求，以此提高節能效果?；谶@一情況，輸入設定數值并不是定值，需要結合負荷實際情況設置以及調整動態化數值。

（1）運行調節方式中的自動控制調節方式，首先是結合物理參數溫度以及流量數值，需要加以檢測現場自動化控制儀表；其次是將控制器中的計算模塊輸入之后，可以獲得響應的負荷數值；其三是調節公式，判斷標準化定式，最佳供回水溫度以及相對流量數值，以此作為設定過程中的輸入數值，與傳感器檢測數值進行對應，按照這一思路分析，需要配合模糊PID控制算法，控制實際電動調節閥開度，同時可以處理水泵頻率。工作人員需要反復檢測回水實際問題，多次檢測之后，需要分析相對流量以及溫度數值，以此回水數值需要滿足新的平衡需求。

（2）自動化控制調節方式，在基本性的計算調節公式之后，需要通過實際控制項目的精確度確定相對性流量變化步長；其次是相對流量計算數值以及設定數值存在差異，按照舍零取整的方式，相對負荷數值小于0.3情況下，需要按照0.3數值進行計算。其次是對最佳供水溫度判定原則，綜合性分析設備廠家的實際需求，機組設備需要具備最低性的流量限制，供水溫度處于最低數值，考慮最低運行頻率限制等多種問題。

2.2 冷溫水控制設備方式

空調系統運行本身就是一種工藝性系統，在控制階段的首要階段確定工藝系統運行特點，過程中選擇針對性的控制方式。在空調水系統運行中，部分人認為空調系統是將冷熱負荷成為控制主要目標，使用管網供回水溫度作為其控制輸入數值。部分人認為空調系統本身屬于管網系統，實際運行需要借助物理參數壓力，使用過程中滿足系統正常運行需求，同時將系統運行壓力作為控制輸入數值。還有部分人認為管網運行中的系統平衡性運行具備重要性，將壓差作為控制輸入價值。在冷水控制設備中，其運行的主要原理在夏季空調集中調節比較常見，在運行基本過程中需要設定冷水主管段上部分回水溫度以及供回水壓差數值，使用現場測量設備測量這一數值，對設定數值進行比較，系統應用需要經過控制器進行模糊預算，改變循環水泵中的頻率，啟動或者是停止調整主機。設計工況過程中，供水溫度設置在7℃，回水溫度設置為12℃，傳感器在檢測方面，測量的回水溫度超過12℃，結果表明，建筑本身負荷有所增加，同時需要增加過程中的循環水量，有效調整水泵頻率。

3 結合采集生產設備運行信號對空調設備計算、調節以及控制

系統運行過程中，需要包括制冷系統PLC控制以及風柜風送系統PLC，制冷系統的設置需要包括三套制冷機組以及配套的水塔水泵等。制冷系統的使用需要提供相應的冷源，水泵可以使用變頻器進行控制，冷卻水泵應用過程中可以設定冷卻水回水溫度，結合冷凍機負荷以及室外露點溫度進行水泵轉速的自動化調節，以此完成節能目的。冷凍水泵需要依據冷凍水供水以及回水主管路壓差，對水泵轉速進行自動化調節。風柜系統應用需要負責車間空氣處理工作，在空調系統運行過程中需要負責冷凍水以及空氣能量交換，以此確保車間環境狀態。在風柜系統中，送風機部分主要利用變頻控制，新風回風閥需要利用比例控制，風機應用的送風速度需要結合生產設備，自動化調節生產設備運行狀態，新風回風比例閥需要依據回風焓差以及車間設備排風機工作情況進行調節。

控制方式：依據生產設備，統計開關量，分析基本熱負荷數值，在利用PLC技術對輸出對應的模擬量，計算之后以此控制變頻器實際轉速。設備應用需要依據功率數值大小以及散熱數值計算空調的送風量，通過風量實際數值作為設備運行中的PLC計算數值。印刷機運行中，主電機工作階段需要保證送風速度為2784m3/h，電機工作運行，控制設備PLC需要傳輸開關量數值，傳輸到空調需求控制系統中，空調送風機的使用需要結合需求風量數值以及總風量數值，獲取相應的電壓信號，風機實現自動化調速工作。設備實際排風量數值需要與總風量數值確定新風閥開度電壓信號，風閥設定需要結合信號，對新風量進行自動化調節，新風閥最小開度數值基本設定為15%。

計算方式：風機變頻器模擬控制信號數值確定為：10×（設備實際運行數字數值+基本數值）/（設備全部運行數值+基本數值）。其中10V數值意味著變頻器50Hz，風柜風機保證滿負荷空調送風。在風焓值低于新風數值階段，將比例控制信號低于1.5數值，風閥數值最小開度需要設置為15%，在大于1.5情況下，風閥開度需要滿足與信號相對應，在過渡季節回風焓值相比于新風數值較高時，需要使用全新風。生產設備以及環境變化，基本數值在計算機人機界面自動化輸入之后，需要滿足手動功能以及自動化功能控制，計算機輸入數值需要保證調節風機速度以及新風閥開度的直接性調節。

結合空調系統自動化記錄分析，車間生產設備工作狀態在不斷變化，空調送風機實際工作頻率依據需求有所相應，車間針對新風補充的需求也在不斷變化。

4 結語

空調系統在運行過程中，融合自動化效果，但滿意程度不高的主要原因是空調系統原理上不夠重視空調自動化集成系統主要元件。在實際系統應用中，空調自動化系統為弱電一體化，空調專員難以充分參與，因此需要不斷整合自動化以及空調系統。