暖通空調系統的自動化控制探析

文／陳平 日本電產芝浦（浙江）有限公司 浙江嘉興 314200

引言：

自動化控制對于暖通空調系統具有重要影響意義，筆者在日本電產芝浦（浙江）有限公司生產技術部從業20年，獲得了大量理論知識與專業技能經驗。通過結合相關內容，對自動化控制方式進行分析，能夠明確需要采取的設計方式，可以為暖通空調系統的高效率運作夯實基礎條件。

1、暖通空調自動化控制意義簡析

暖通空調屬于一種較為復雜的應用系統，其包括直接部署模塊與間接部署模塊。這兩種模塊本身由多樣化的網絡系統所組成，能夠為封閉環境條件提供調節溫度的基礎功能。在實際應用階段，該網絡具有較為顯著的運行特征。例如，暖通空調自動化網絡內部用戶不具有獨立特性，在需要進行供冷的情況下，其需要進入集中供冷模式，以達到降低封閉環境溫度的目標。因此，可以認為系統本身具有較為突出的連接性特征，耦合效率高且整合能力較強。其次，暖通空調系統在封閉建筑內具有一定程度的冷氣提供慣性，在內部傳遞冷氣的過程中，其輸送與傳遞處理往往延遲較高，因此表現在整體層面即為慣性特征。在這種情況下，暖通空調自動化控制具有強烈的冷氣滯后表現，需要給予應有重視[1]。第三，在暖通空調系統網絡供冷過程中，其系統內外壓力條件存在較為顯著的差距，因此供冷處理會出現時變性特征，與壓力差距不斷變化有關。最后，暖通空調網絡的散冷裝置不存在線性表現，因此其自動化控制系統也需要迎合相關需求，避免出現過于強烈的線性操控特征。通過合理應用自動化控制方案，能夠使暖通空調獲得多種運行優勢。例如，其能夠顯著降低系統運行階段的實際能源消耗量，進而提高整體環保效果，有利于滿足社會對于可持續發展的需求。同時，暖通空調采用自動化控制技術，可以使系統與環境始終保持較為優秀的相性，能夠避免出現嚴重的應用問題，具有穩定持續的支持表現[2]。除此之外，通過整合自動化控制技術方案，可以使暖通空調在實際運行過程中維持環境條件的舒適性，能夠為智能化理念的落實提供重要基礎。因此，需要重視暖通空調系統對于自動化控制技術的需求，確保其能夠得到科學部署，進一步強化暖通空調的實際應用效果，為迎接未來社會應用挑戰提供可靠支持。

2、暖通空調系統常見自動化控制類型分析

2.1 DDC

在暖通空調系統進行自動化控制改造的過程中，其存在多種基礎應用類型。為確保實際控制效果達到理想標準，應當結合環境條件需求，選擇恰當的自動化控制方案，以確保系統運行能夠維持長期穩定狀態。DDC控制屬于較為常用的自動化方案之一，其整合了多種數字應用技術，能夠使裝置基礎參數處于靈活調整狀態。在封閉環境溫度條件出現轉變時，DDC控制系統可以根據內部模式對參數進行低延遲調整，有效調節溫度級別，繼而達到降低能源消耗、提高工作效率的目標。控制系統的環境溫度調節效果與裝置實際設置信息存在密切關聯，通過對參數進行科學調整，能夠增強DDC控制可靠性，降低出現錯誤的實際概率。在部署應用階段，DDC需要重視室內溫度變化趨勢與尺度要求，確保調節效果能夠達到最佳標準，避免導致功耗上升。

2.2 繼電器

繼電器屬于自動化控制較為經典的應用方式之一，其主要利用電流操作運行狀態，可以為暖通空調提供穩定可靠的支持。在系統運行階段，各種電流本身存在大小與流量差異。通過采用繼電器裝置，可以輕松實現控制目標，同時對于工作條件的需求較為寬松，能夠降低成本需求。在控制階段，較小的電流應當與大電流控制相分離，并科學選擇繼電器控制類型，包括時間、中間等，以確保后續延遲、流量切換處理能夠得到充分重視，最大限度發揮自動化功能優勢[3]。

2.3 PLC

PLC控制在各種自動化系統中均有應用，其建立在經典順序控制體系基礎上，可以根據實際運行需求進行改造，進而實現多種處理功能，包括繼電器、計時、遠程反饋控制等。同時，PLC方案的通用性較為優秀，基礎可靠性強，編程所需投入較低，因此可以在暖通空調自動化領域得到充分應用。除此之外，PLC可以通過體積較小的模塊進行布置，因此能夠在暖通空調各類控制設備上進行應用，進而實現全面、實時監測目標，有利于降低出現問題的可能性。

2.4 模糊控制

暖通空調在自動化控制應用階段，存在多種技術分支體系。例如，模糊控制屬于常見分支之一，其能夠對封閉環境條件下的溫度級別進行模糊性感知，并完成預測處理。通過與內在數據庫的人體溫度感知相對比，能夠自動發出對應調整方案，使暖通空調可以達到理想運行目標。在控制過程中，模糊操作需要依靠相關操作模塊進行處理，其穩定程度較強，可以在多個控制條件下進行應用。與傳統PID控制方式相對比，模糊自動化控制能夠提供更為良好的節能表現效果，但基礎維修可靠性較低，一旦出現故障可能需要采取針對性措施，才能夠排除負面問題[4]。同時，與PID方式相對比，模糊控制自動化技術的應用范圍較窄，其需要被控對象模型信息才能夠維持正常運作，對環境的實際適應效果較差，無法實現溫度感知的提前探測。除此之外，模糊控制自動化技術需要針對相關參數進行提前規劃，以確保操作流程能夠正常開展，最大限度降低出現不良問題的可能性。

2.5 神經網絡

在暖通空調自動化控制方案中，神經網絡屬于較為實用的方案之一。其能夠針對多個系統進行全面操控，同時保證基礎精確性，最大限度提高系統對于環境的適應能力。常規情況下，神經網絡自動化控制包括風機盤管熱水、周邊條件監控等多個基礎模塊。其與經典PID系統結構相對比，能夠針對水溫進行高精確控制，最大限度降低對能源供應的需求，實現節能減排目標，保護暖通空調內在設備。除此之外，其還可以針對周邊環境信息進行全面收集與整合，并根據神經網絡預測方案，調整暖通空調的運行方式，進而實現理想工作目標，有效提高運行效率與質量。因此，需要重視神經網絡技術方案的應用，確保其能夠在多種環境條件下進行部署，充分發揮基礎優勢。

2.6 遺傳算法

遺傳算法屬于新型研究方向之一，其在暖通空調自動化系統中具有重要應用意義。通過結合相關數學模型，暖通空調可以建立空間搜索方案，同時利用遺傳算法實現自動化運行目標。在空調系統的正常運行階段，遺傳算法可以利用PID管理方式，展開精確、低延遲的控制處理。與經典PID方案相對比，遺傳算法無需對環境的詳細分析，同時還可以與模糊控制措施相結合，最大限度提高變頻控制效果，增強自動化控制的可靠性[5]。因此，需要重視遺傳算法自動化方案的應用，確保其能夠得到科學部署，進一步強化暖通空調的運行可靠性。

3、暖通空調系統自動化控制方式研究

3.1 流程控制

為確保暖通空調系統能夠實現理想自動化控制目標，應當針對其應用方式進行探索，以確保控制質量達到最佳標準，降低后續運行階段出現不良問題的概率。流程自動控制屬于暖通空調系統較為關鍵的部分之一，其需要在傳統控制方式基礎上，利用微電子、計算機技術搭建全新的控制模塊，代替經典繼電器、計時、邏輯處理等組織，實現自動化控制目標。與傳統方案相對比，流程自動控制能夠實現簡單的部署效果，同時穩定性良好，能夠抵抗一定程度的干擾，可以經過適當編程后進行設計，以確保自動化級別能夠得到顯著提升。在應用過程中，其需要將相關程序進行調試檢驗，確認能夠滿足應用需求后，便可以導入暖通空調自動化系統存儲器內部。通過輸入信號等方式控制對應元件，并設置輸入、輸出端子模塊，使自動化流程能夠有效完成相關任務，執行暖通空調正常活動。通常情況下，此類控制系統包括傳感模塊、調節模塊、執行模塊等，在應用過程中，其需要針對暖通空調的基礎參數進行設置，并保證參數前后具有良好的一致性。自動化控制可以通過定值方式進行設置，使后續應用能夠滿足環境溫度調節的需求。在部署過程中，應當保證傳感模塊能夠位于控制區域范圍內，通過檢測運行情況并分析相關數據等方式，提供流程自動控制的執行結果。若控制階段內出現異常問題，則自動化系統需要利用調節模塊對信號進行轉換，通過比較預先設定數據，分析是否存在嚴重差異。若存在較大差異，則調節模塊會發送執行質量，使其完成自動調節，進而控制基礎運行偏差[6]。在實際部署階段，流程自動控制能夠與控制核心、客戶端設備進行結合，并對照存儲器內部存在的優先級設定。按照優先級設定執行命令后，即可實現閉環自動化控制目標，有利于降低系統波動級別，實現高精確暖通效果。

3.2 室溫控制

室溫自動控制屬于系統內較為關鍵的組成部分，在實際應用過程中，溫度調節本質上屬于暖通空調的核心功能，因此其需要部署自動化控制技術，以實現有效處理，避免出現負面問題。此類自動化控制系統應當合理利用傳感元件，對溫度信息情況進行收集。在組織結構內，溫度傳感信息屬于監控目標之一。在發生擾動的情況下，自動化控制系統能夠明確當前溫度狀態存在改變，進而發送相關控制指令。在接收控制指令后，系統基礎調節模塊能夠按照設定標準數據，改變送風活動的實際溫度級別，最終達到改變環境情況的目標。在應用階段，若環境溫度處于升高趨勢下，則暖通空調的加熱能力會接收增加質量，進而使空氣供給內部的回風混合比得到自動調節，有效改善系統實際加熱能力。通過應用熱水與熱蒸汽，可以使內部溫度得到改善，充分發揮暖通空調作用。在自動化控制技術應用階段，輔助加熱方案屬于較為關鍵的影響因素之一，其能夠大幅改善加熱效果，避免消耗過多應用能源[7]。在原有自動化控制系統條件基礎上，應當選擇可靠的溫控應用措施，以確保系統能夠正常執行暖通任務，降低出現不良問題的可能性。實踐操作階段，可以采用流量調節、分時段處理等方式進行操作。流量調節主要針對暖通空調的內在風力或水泵狀態進行調整，通過結合自動化控制技術，可以在維持節能需求的前提下，有效提高暖通空調運行質量，能夠降低浪費問題出現概率。分時段處理則屬于溫度調節的重要自動化方案之一，其可以借助計時器與專家調整邏輯，實現科學修改暖通參數的目標，能夠有效降低能耗級別，并提高處理效果。因此，需要重視室溫自動控制的基礎需求，并落實相關控制方案，以確保整體執行標準得到充分貫徹。

3.3 冷卻器控制

表面冷卻裝置本身屬于暖通空調的關鍵組成部分，在實際應用過程中，為確保自動化技術實施效果能夠達到最佳標準，應當重視其調節處理，通過優化改造等方式，使暖通空調可以實現自動溫度控制與凈化調節目標。自動化表面冷卻模塊屬于加熱溫度裝置，在自動調整階段，系統可以借助調節閥設備，對整體流量進行深入調節，以實現理想控制目標。最為常用的調節閥類型為二通，通過將其部署在暖通空調核心管道，可以實現相互作用目標，并為自動化控制提供基礎條件。在此類模塊部署階段，應當針對自動化系統進行優化，以確保相關組件擾動級別能夠得到有效控制，避免對暖通空調運行造成不必要的影響。通過對實際負荷數據進行計算，能夠使自動化處理設備根據外在環境條件情況，對冷卻模塊展開操作，使實際運行指標能夠處于設計范圍內，避免控制精確性受到不必要的影響。除此之外，還應當對通風形式進行優化，根據表面冷卻裝置的應用需求改造。通過迎合功能合理性，并最大限度平衡投入級別，可以有效提高冷卻器部署效果，能夠為暖通空調的自動化設置提供重要支持，實現理想運行目標，提高工作效率，為后續進一步智能化發展夯實基礎條件。

4、暖通空調自動化控制未來發展趨勢探索

4.1 暖通空調自動化控制邏輯需求發展趨勢

暖通空調的自動化控制技術屬于未來關鍵發展趨勢之一，為盡可能改進自動化執行效果，應當結合需求狀態，對自控系統進行深入改造，以確保其能夠得到充分平衡，避免消耗過多資源。在平衡過程中，需要將滿足工藝需求與舒適性需求作為核心原則，確保自動化技術能夠維持在低功耗狀態，避免影響暖通空調的節能減排效果。同時，還應當整合多樣化發展的自動應用技術，使暖通空調規范性得到提升。傳統自動化技術為暖通空調任務執行提供了多種途徑，但其對于適應性與可靠性的提升仍然存在支持有限的問題。因此，未來自動化控制發展將會進一步結合相關需求，注重優化系統實際運行邏輯，并部署科學的保障措施，以確保執行存在的問題能夠得到充分解決，盡可能提高暖通空調的自動化執行效果。因此，需要重視自控系統的未來發展趨勢，以確保相關技術需求得到滿足，提高暖通空調的運行效率，為迎接未來工作挑戰夯實基礎條件。

4.2 暖通空調自動化控制分工協同處理發展趨勢

自動化控制技術在暖通空調系統內進行應用時，其需要注重專業分工與協同處理發展趨勢。未來暖通空調系統將會向大規模通用性、管理性方向發展，針對小規模系統的應用特征將會逐漸淡出主流環境，包括針對性、靈活性等[8]。因此，暖通空調自動化控制系統也應當注重相關發展趨勢，積極研發相關應用技術，使專業化分工協同需求能夠得到充分滿足。在這一過程中，必須重視控制設備與系統化平臺的處理。未來屬于智能化、遠程化時代，若暖通空調控制系統無法滿足相關需求，便容易導致不良問題出現，不利于專業化分工與系統理念的落實。因此，需要重視相關發展趨勢，確保暖通空調自動化系統能夠得到科學改進，實現理想部署目標，為應對未來社會的挑戰提供堅實基礎。除此之外，自動化控制系統還可以采用大小系統相互結合的方式，使基礎針對性與靈活性得到提升，為大系統管理與職能優化工作提供重要支持，確保暖通空調功能可以得到充分重視。

結論：

綜上所述，結合筆者實際工作經驗對暖通空調自動化控制進行分析，能夠明確其基礎實施類型，同時也可以了解執行階段的技術細節，對于未來部署相關方案具有重要參考意義，能夠提高暖通空調的運行質量與效率，實現降低功耗的綠色化目標，為應對未來市場需求夯實基礎條件。