暖通空調——暖通空調工程自控措施

中央空調系統(tǒng)哪些部分需要配置自動控制？

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

末端設備配置自控系統(tǒng)有什么作用？

答：控制系統(tǒng)的作用無外乎幾點：

（1） 空調區(qū)域的溫度、濕度、壓力等的控制，對于舒適空調，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計值；對于工藝空調，是生產工藝的必備條件。

（2）設備的保護，自動維護等，例如過濾器的壓差報警，提示及時清洗堵塞的過濾網，再如風機和加熱器的連鎖控制，風機關了，加熱器必須自動關閉，否則可能引起火災等。

（3）有節(jié)能的作用，例如根據(jù)負荷變化通過變頻調整風機轉速就可以降低風機能耗;過渡季節(jié)自動開大新風量，就可以節(jié)省主機能耗等。

自帶控制面板的冷熱源主機等末端設備為什么也要配置額外的控制系統(tǒng)？

答：冷熱源主機設備本身確實帶有控制面板，但只能對本機進行保護和控制，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)調問題，在沒有配置額外的控制系統(tǒng)的情況下，這些設備只好手動開停。

此外，冷熱源主機設備本身的控制面板也不能解決多臺主機之間的協(xié)調問題，例如根據(jù)冷熱負荷自動選擇應該開停的主機，所以中央空調系統(tǒng)中的冷熱源主機部分通常需要配置額外的自控系統(tǒng)。

什么叫上位機、下位機？

答：上位機是指：可以直接發(fā)出操控命令的計算機，一般是PC，屏幕上顯示各種信號變化（液壓，水位，溫度等）。下位機是直接控制設備獲取設備狀況的的計算機，一般是PLC/單片機之類的。

上位機發(fā)出的命令首先給下位機，下位機再根據(jù)此命令解釋成相應時序信號直接控制相應設備。下位機不時讀取設備狀態(tài)數(shù)據(jù)（一般模擬量），轉化成數(shù)字信號反饋給上位機。

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

怎樣配置自控系統(tǒng)？

答：所有的自動控制系統(tǒng)都由三類設備構成：

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，便于輸入到控制器中，相當于人體的眼睛，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，相當于人體的大腦。

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

怎樣配置自控系統(tǒng)呢？在有空調自控的幾乎所有的應用類型中，均列出了需要配置的以上三類設備，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。

DDC和常規(guī)的溫濕度等控制器比較，有什么不一樣？

答：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，千變萬化，可以應用于空調自控的任何場合，而常規(guī)的溫濕度等控制器，功能是做死的，不會改變控制程序。

（2）具備遠程通訊構成網絡的功能。

（3）還能擴展應用，例如點數(shù)不夠可以連接擴展模塊，甚至連接觸摸屏等，用一個觸摸屏連接多臺DDC做一個經濟型的聯(lián)網監(jiān)控。

為什么有時需要采取聯(lián)網監(jiān)控？

答：如果空調系統(tǒng)很大，末端設備眾多而且分散，控制系統(tǒng)的維護，例如參數(shù)的設定，哪臺空調機組的設定溫度需要提高1℃，都需要到現(xiàn)場的控制器上去設置，非常不方便。

如果通過網絡把所有的控制器都連接到一臺或多臺電腦上，即增加上位機，就可以通過電腦來管理所有的控制器，遠程監(jiān)控現(xiàn)場參數(shù)和設備運行狀態(tài)，還可以遠程設定參數(shù)，記錄歷史數(shù)據(jù)，故障監(jiān)視，自動報警等都非常方便，這就是聯(lián)網監(jiān)控的好處。

什么是點表？

答：除一些簡易的控制系統(tǒng)外，正式的控制系統(tǒng)設計都應該做出點表：

點表說明：

（1）橫向列出了四種類型的控制變量：

DI――數(shù)字輸入，例如開關狀態(tài)，報警狀態(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，用于對開關方式動作的設備的控制，例如電機的起停，蝶閥的開閉等;

AO――模擬輸出，用于對連續(xù)調節(jié)的設備的控制，例如電動調節(jié)閥，變頻器等，可以從全開到全關之間平滑的調節(jié)。

（2）縱向列出的是控制對象：例如主機，末端設備等。

（3）點表是配置控制設備的最重要依據(jù)，例如AI總計有3個，可能需要配置三個不同的傳感器，如溫度、濕度、壓力傳感器等;AO有4個，就可能需要配置四個AO類型的執(zhí)行器，例如電動調節(jié)閥、電動加濕器等。

（4）點表也是配置DDC控制器的最重要依據(jù)，例如經過統(tǒng)計，有AI點3個，AO點4個，DO點6個，DI點8個，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數(shù)都大于或等于需要的點數(shù)，例如象這個例子，就不能選擇只有6個DI的DDC。即DDC本身的點數(shù)太多，造成浪費，太少，又不夠用。

DDC復雜嗎，容易使用嗎？

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

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

（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半導體電阻的等等，最好都能連接，而且每個端口都能靈活定義，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;另一個問題是量程范圍最好也能靈活設定，通用性就更強了。

（3）DDC需要編程，應該配套相應的編程軟件，最好要簡單易用，如果要從頭寫代碼編程，那就太難了，所以好的DDC都是對話框或者圖形化的形式來編程的。舉例：電動閥必須在風機已經開啟的情況下進入調節(jié)狀態(tài)，那就要編一個簡單的邏輯：先設置一個調節(jié)回路：測量通道AI是哪一個，

例如AI5，輸出通道AO是哪一個，例如是AO3，再有選擇哪種控制策略，例如是PI比例積分控制;還要選擇設定值是多少等等，最后和風機的狀態(tài)信號例如DI3進行連鎖一下，整個編程就完成了，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已經連到控制網絡上，即聯(lián)網監(jiān)控的，程序應該能夠通過網絡遠程下載。

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，遠非一般的控制器可比。

關于控制器，有PLC和DDC之分，到底該選擇哪種呢？

答：控制系統(tǒng)按照應用場合不同可以分成兩種大的類型：

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

例如空調系統(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(Direct Digital Controller)，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：

PLC　更通用，可編程，控制精度高。

PLC 應用水平取決于編程者對工藝或設備的熟悉程度。

DDC 對于空調自控，有更好的性價比。

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

DDC 常備顯示界面，更容易使用和維護。

所以，在世界范圍內，空調自控通常采用DDC控制器。但是，對于有經驗積累的空調節(jié)能公司也有很多采用PLC，但這更需要暖通專業(yè)知識和現(xiàn)場調試能力及時間。

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