隨著科技和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，建筑內(nèi)各種機(jī)電設(shè)備越來越多，越來越復(fù)雜，對機(jī)電設(shè)備的控制和管理要求也越來越高。因此，對機(jī)電設(shè)備進(jìn)行控制和管理的暖通樓宇自控系統(tǒng)就產(chǎn)生了，標(biāo)志著智能建筑時代的開始。在目前高科技迅速發(fā)展的時代，節(jié)水、節(jié)電、節(jié)能，創(chuàng)造綠色工作環(huán)境、生活環(huán)境，已成為廣大業(yè)主的一致要求，只有設(shè)計完整的暖通樓宇自控系統(tǒng)，才能建成的智能建筑。智能建筑目前已成為樓宇建設(shè)發(fā)展的必然趨勢。在其發(fā)展過程中，暖通樓宇自控系統(tǒng)經(jīng)歷了從分散控制到集中控制，再到集散控制的幾個階段?，F(xiàn)在，暖通樓宇自控系統(tǒng)正向開放式現(xiàn)場總線系統(tǒng)發(fā)展。
　　暖通樓宇自控系統(tǒng)是建筑設(shè)計的一部分，并與建筑設(shè)計同時進(jìn)行的。在我國設(shè)計圖紙完成后，機(jī)電設(shè)備要進(jìn)行設(shè)備招標(biāo)，中標(biāo)后才能確定設(shè)備品牌，暖通樓宇自控系統(tǒng)設(shè)備選擇就是這樣確定的。因此，在工程的整個設(shè)計過程中，確定不了設(shè)備品牌。在工程設(shè)計中，要根據(jù)業(yè)主的投資額和使用要求，確定暖通樓宇自控系統(tǒng)的控制范圍、控制點(diǎn)數(shù)及整個系統(tǒng)的構(gòu)成。該系統(tǒng)與土建施工有關(guān)部分全要做好預(yù)留和預(yù)埋。我們把設(shè)計院完成的設(shè)計內(nèi)容稱為一次設(shè)計

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？PID、傅立葉、拉普拉斯變換、時域頻域、PLC、DDC……根本就沒搞懂是什么怎么辦？別擔(dān)心，看完下面我們分享的這10個問答，即使是空調(diào)自控小白也能變成空調(diào)自控系統(tǒng)的大神啦！還等什么，快來看看吧！



1、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，需要分別配置自動控制系統(tǒng)。



2、末端設(shè)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(diǎn)：



（1）空調(diào)區(qū)域的溫度、濕度、壓力等的控制，對于舒適空調(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控制在設(shè)計值；對于工藝空調(diào)，是生產(chǎn)工藝的條件。



（2）設(shè)備的保護(hù)，自動維護(hù)等，例如過濾器的壓差報警，提示及時清洗堵塞的過濾網(wǎng)，再如風(fēng)機(jī)和加熱器的連鎖控制，風(fēng)機(jī)關(guān)了，加熱器自動關(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)自動開大新風(fēng)量，就可以節(jié)省主機(jī)能耗等。

3、末端設(shè)備為什么要配置控制系統(tǒng)？

答：冷熱源主機(jī)設(shè)備本身確實帶有控制面板，但只能對本機(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)備只好手動開停。

什么叫上位機(jī)、下位機(jī)？

答：上位機(jī)是指：可以直接發(fā)出操控命令的計算機(jī)，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(jī)是直接控制設(shè)備獲取設(shè)備狀況的的計算機(jī)，一般是PLC/單片機(jī)之類的。



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



上下位機(jī)都需要編程，都有的開發(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。

5、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(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，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――例如電動調(diào)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(diào)節(jié)參數(shù)，例如電動調(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。

（1）風(fēng)機(jī)啟?？刂萍斑\(yùn)行狀態(tài)顯示

DDC通過事先編制的啟停控制軟件，通過1路DO通道控制風(fēng)機(jī)的啟停。將風(fēng)機(jī)電機(jī)主電路上交流接觸器的輔助觸點(diǎn)作為開關(guān)量輸入（DI信號），輸入DDC監(jiān)測風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)；主電路上熱繼電器的輔助觸點(diǎn)信號（1路DI信號），作為風(fēng)機(jī)過載停機(jī)報警信號。

（2）送風(fēng)溫、濕度監(jiān)測及控制

在風(fēng)機(jī)出口處設(shè) 4 ～ 20 mA 電流輸出的溫、濕度變送器各一個（TT1、MT1），接至 DDC 的 2路 AI輸入通道上，分別對空氣的溫度和相對濕度進(jìn)行監(jiān)測，以便了解機(jī)組是否將新風(fēng)處理到所要求的狀態(tài)，并以此控制盤管水閥和加濕器調(diào)節(jié)閥。

（3）過濾器狀態(tài)顯示及報警

風(fēng)機(jī)啟動后，過濾網(wǎng)前后建立起一個壓差。用微壓差開關(guān)即可監(jiān)視新風(fēng)過濾器兩側(cè)壓差。如果過濾器干凈，壓差將小于值；反之如果過濾器太臟，過濾網(wǎng)前后的壓差變大，超過值，微壓差開關(guān)吸合，從而產(chǎn)生“通”的開關(guān)信號，通過一個 DI輸入通道接入 DDC。

（4）風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制

DDC 通過 1路 AI通道測量送風(fēng)管內(nèi)的送風(fēng)壓力，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以調(diào)節(jié)送風(fēng)量，確保送風(fēng)管內(nèi)有足夠的風(fēng)壓。

（5）風(fēng)門控制

在冬季停機(jī)后為防止盤管凍結(jié)，可選擇通斷式風(fēng)閥控制器，通過 1路 DO 通道來控制，當(dāng)輸出為高電平時，風(fēng)閥控制器打開風(fēng)閥，低電平時關(guān)閉風(fēng)閥。為了解風(fēng)閥實際的狀態(tài)，還可以將風(fēng)閥控制器中的全開限位開關(guān)和全關(guān)限位開關(guān)通過 2個 DI輸入通道接入 DDC。

（6）安全和消防控制

只有風(fēng)機(jī)確實啟動，風(fēng)速開關(guān)檢測到風(fēng)壓后，溫度控制程序才會工作。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，由消防聯(lián)動控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號，停止風(fēng)機(jī)運(yùn)行，并通過 1路 DO 通道關(guān)閉新風(fēng)閥。新風(fēng)閥開 /閉狀態(tài)通過2路DI送入控制器。

（7）防凍保護(hù)控制

在換熱器水盤管出口安裝水溫傳感器 TT2，測量出口水溫。一方面供控制器用來確定是熱水還是冷水，以自動進(jìn)行工況轉(zhuǎn)換；同時還可以在冬季用來監(jiān)測熱水供應(yīng)情況，供防凍保護(hù)用。水溫傳感器可使用 4 ～ 20 mA 電流輸出的溫度變送器，接到 DDC 的 AI通道上。

（8）連鎖控制

啟動順序控制：

啟動新風(fēng)機(jī)—開啟新風(fēng)機(jī)風(fēng)閥—開啟電動調(diào)節(jié)水閥—開啟加濕電動調(diào)節(jié)閥；

停機(jī)順序控制：

關(guān)閉新風(fēng)機(jī)—關(guān)閉加濕電動調(diào)節(jié)閥—關(guān)閉電動調(diào)節(jié)水閥—關(guān)閉新風(fēng)機(jī)風(fēng)閥。

（9）小新風(fēng)量控制

為了基本的室內(nèi)空氣品質(zhì)，通常采用測量室內(nèi)CO2濃度的方法來衡量。從節(jié)能角度考慮，室內(nèi)空氣品質(zhì)的控制一般希望在滿足室內(nèi)空氣品質(zhì)的前提下，將新風(fēng)量控制在小。

1、潔凈間空調(diào)系統(tǒng)相關(guān)規(guī)范

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高，目前在電子、制藥、食品、生物工程、醫(yī)療等領(lǐng)域?qū)崈糸g的要求越來越高，潔凈技術(shù)也隨之發(fā)展起來。它綜合了工藝、建筑、裝飾、給排水、空氣凈化、暖通空調(diào)等各方面的技術(shù)。按照中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)GBJ73-84《潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》，其與空調(diào)系統(tǒng)相關(guān)的主要技術(shù)指標(biāo)為：
A、空氣潔凈度
等級每M3空氣中≥0.5微米塵粒數(shù)每M3空氣中≥0.5微米塵粒數(shù)
100級≤35×100
1000級≤35×1000≤250
10000級≤35×10000≤2500
100000級≤35×100000≤25000

B、溫、濕度
（1）滿足生產(chǎn)要求；
（2）生產(chǎn)工藝無溫、濕度要求時，潔凈室溫度為20-26℃，濕度小于70％；
（3）人員凈化用室和生活用室溫度為16-28℃。

C、潔凈室正壓
潔凈室維持一定的正壓。不同等級的潔凈室以及潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間的靜壓差，應(yīng)不小于4.9Pa，潔凈區(qū)與室外的靜壓差，應(yīng)不于9.8Pa.。
此外，還有對于風(fēng)量，風(fēng)速等的技術(shù)要求。總之，潔凈間的各項指標(biāo)都非常嚴(yán)格，因此，對其進(jìn)行的控制就成為。

2、潔凈間空調(diào)自控的意義

在現(xiàn)代商業(yè)及工業(yè)樓宇中，空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備較多，自動化管理是使其安全工作并良好運(yùn)行的重要。同時，空調(diào)的能源消耗一般占總能源消耗的40％以上，因此空調(diào)節(jié)能是節(jié)能的重要手段。對潔凈間而言，更是如此。采用空調(diào)自控產(chǎn)品，會產(chǎn)生下列一系列好處：

，由于空調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)自動化監(jiān)控，可以使系統(tǒng)能夠更安全的運(yùn)行，并大限度的提高舒適程度。對潔凈間來說，更成為生產(chǎn)所的條件。此外，由于實現(xiàn)了自動化監(jiān)控，可以在滿足系統(tǒng)安全運(yùn)行及系統(tǒng)的各種技術(shù)指標(biāo)的同時，大限度的實現(xiàn)節(jié)能控制，符合日益的節(jié)能和環(huán)保需要。有關(guān)資料表明，采用空調(diào)自控系統(tǒng)后，可節(jié)約空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備年度運(yùn)行費(fèi)用的10％。更樂觀的估計認(rèn)為可達(dá)15％-30％。而空調(diào)自控產(chǎn)品的投資占整個樓宇或廠房總投資的不到0.5％，收回投資時間短。同時，由于實現(xiàn)設(shè)備的自動控制和管理，可縮減人員維護(hù)，節(jié)約人員開支，提高綜合管理水平，減少突發(fā)事故的發(fā)生和設(shè)備損壞，從而帶來潛在效益。

3、潔凈間空調(diào)控制系統(tǒng)功能簡介

Excel20中文版控制器是美國HONEYWELL公司Excel5000控制器家族中的一員。特別適合應(yīng)用于潔凈間如手術(shù)室，潔凈廠房的空調(diào)控制，依照《潔凈室施工驗收規(guī)范》，《潔凈廠房設(shè)計規(guī)范應(yīng)》，《采通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》等國家標(biāo)準(zhǔn)，并綜合考慮上述各系統(tǒng)的內(nèi)在聯(lián)系，我們以Excel20為核心構(gòu)建了較完整的潔凈間空調(diào)自控系統(tǒng)，它具備恒溫恒濕比例積分控制、室內(nèi)遠(yuǎn)程啟?？照{(diào)、室內(nèi)溫度設(shè)定、關(guān)鍵故障（火災(zāi)）報警及聯(lián)鎖、非關(guān)鍵故障（濾網(wǎng)堵塞/送風(fēng)過熱）報警及聯(lián)鎖、夏季防止送風(fēng)凝露/冬季防凍、開機(jī)順序和連鎖、自定義啟停時間程序等特點(diǎn)。

三、潔凈間空調(diào)自控系統(tǒng)的實現(xiàn)

1、空氣凈化
一般的潔凈間空間系統(tǒng)中，空氣化處理采用空氣過濾器。通常情況下，安裝初效過濾器和中效過濾器后，空氣潔凈度可以達(dá)到10000級。而對于的超凈要求的潔凈間還應(yīng)安裝過濾器。這樣，空氣潔凈度可以達(dá)到更高（如100級甚至更高）。過濾器長期使用時，濾料上沉附的灰塵將慢慢增加，這樣會增大氣流阻力，影響整個空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行。因此，工程上應(yīng)對過濾器的氣流阻力變力進(jìn)行自動檢測和報警。通常采用差壓法測量過濾器前后的壓差Pd,并將此差壓信號進(jìn)行顯示和根據(jù)設(shè)定的差壓限值報警，以便及時清理或更換。

2、溫度控制

A、一次加熱的控制
空氣一次加熱又稱預(yù)加熱，是用來加熱新風(fēng)或加熱新風(fēng)與一次回風(fēng)的混合風(fēng)。一次加熱一般只用于冬季很冷的地區(qū)，防止新風(fēng)與一次回風(fēng)混合后達(dá)到飽和，產(chǎn)生水霧或結(jié)冰。一次加熱還應(yīng)用于一次混合不允許變動的超凈空調(diào)系統(tǒng)中。當(dāng)采用蒸氣或熱水進(jìn)行加熱時，一般采用控制蒸氣或熱水的調(diào)節(jié)閥開度實現(xiàn)溫度控制；當(dāng)采用電加熱時，通過晶閘管電力控制器，控制其加熱電功率實現(xiàn)溫度控制。

B、二次加熱與三次加熱的控制
空氣二次加熱通常設(shè)在表冷器之后或二次回風(fēng)混合段后。二次加熱的目的是在有相對濕度要求的情況下，為了送風(fēng)溫度或空調(diào)室內(nèi)的溫度。其控制方式與一次加熱的情況基本相同。三次加熱又成精加熱，通常是在溫度控制時，用于溫度微調(diào)而設(shè)置的加熱段。其控制應(yīng)根據(jù)具體情況參照上述原理實施。

3、濕度控制

A、加濕處理及控制
潔凈間空調(diào)工程中，加濕操作一般是在冬季或過渡季節(jié)空氣干燥時進(jìn)行。空氣加濕的方法比較多。通常采用蒸汽加濕器和電加濕器的開關(guān)控制或功率調(diào)節(jié)。蒸汽加濕時，根據(jù)濕度控制要求，可通過對電磁閥進(jìn)行位式控制或采用二通調(diào)節(jié)閥的連續(xù)調(diào)節(jié)來實現(xiàn)。

B、除濕（干燥）處理及控制
空氣冷卻干燥處理常用表冷器來完成。表冷對空氣的處理的等濕冷卻二種處理過程。采用表冷器進(jìn)行濕度控制時，是通過調(diào)節(jié)表冷器的冷媒（如冷凍水）流量來實現(xiàn)。當(dāng)濕度要求的值時，可通過加大冷水閥的開度來加大其流量，實現(xiàn)除濕（即干燥）處理；反之減少流量，實現(xiàn)加濕處理。應(yīng)該說明的是，由于空氣的物理性質(zhì)，其濕度的控制相對比較復(fù)雜，方法也較多。而且，空氣的溫度和濕度二個參數(shù)在調(diào)節(jié)過程中又相互影響。如某些原因使室內(nèi)溫度升高，引起空氣中水蒸汽的飽和分壓變化，在含濕量不變的情況下，將使相對濕度減少。因此，對其中某一參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)時，也會引起另一參數(shù)的變化。例如在夏季采用表冷器進(jìn)行除濕調(diào)節(jié)，開大冷水閥時，在使?jié)穸然謴?fù)正常的同時，也使溫度降低。因此，在工藝設(shè)計和自控方案設(shè)計時都應(yīng)充分考慮到這一特點(diǎn)。

4、正壓控制
我國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，不同級別潔凈室之間應(yīng)大于4.9Pa,潔凈區(qū)與之間應(yīng)大于9.8Pa。潔凈室內(nèi)的結(jié)構(gòu)等基本確定，在運(yùn)行過程中，保持正壓可以通過控制新風(fēng)量或回風(fēng)量來實現(xiàn)。即通過控制新風(fēng)門或回風(fēng)門的開度來實現(xiàn)。

5、其它控制與空調(diào)節(jié)能
對潔凈間而言，除上述必需的技術(shù)指標(biāo)示，還有一些對于安全與節(jié)能等方面的要求。結(jié)合多年的工程實踐，主要有如下一些方面。