計算機技術在中央空調系統中的應用

摘 要 隨著時代的發(fā)展，現代樓宇越來越高層化，中央空調的應用也越來越廣泛。中央空調設備從地下室制冷機房到各個樓層的空氣處理機組及各個樓層的閥門，已經遍布了建筑的各個角落，也對設備的管理工作提出一個更高的要求。因此，在空調系統中，智能化控制已經成為今后的發(fā)展趨勢，所以本文將詳細闡述空調系統中計算機控制的相關問題。

關鍵詞 中央空調 計算機控制 變頻

中圖分類號：TP27 文獻標識碼：A

0 引言

隨著計算機應用技術的普及，計算機控制系統已深入到國民經濟的各行各業(yè)中，空調系統也不例外。中央空調系統是一個復雜的系統，它的管理和控制也是一個相當復雜的過程，它的好壞也直接關系到整棟大廈的使用，那就要求物業(yè)管理部門能夠實時了解中央空調運行情況及設備狀況，那么計算機控制系統就是必然的選擇。因為高水平的自動化自控系統，不僅可以大大地提高空調運行的安全性、可靠性，而且可以通過建立控制網絡將相距較遠的各系統控制器相連，實現信息的相互傳遞，保證了控制的實時性，可靠性，才能更好地為我們服務。

1 計算機控制系統的選擇

中央空調的計算機控制系統主要包括三種方式：早期的繼電器控制系統、直接數字式控制器DDC以及PLC（可編程序控制器）控制系統。PLC控制系統以其運行可靠、使用與維護均很方便，抗干擾能力強，適合新型高速網絡結構這些顯著的優(yōu)點使其逐步在智能建筑空調中得到廣泛的應用。由于PLC分布在各個現場，使得控制功能較為專一，每臺控制器的任務相應減少，功能明確，同時任何一臺控制器發(fā)生故障都不會影響其它設備的正常運行。

2 計算機控制系統的構成

計算機管理系統主要由監(jiān)控計算機、PLC、變頻器、單總線數據采集器、遠程分布式 I/O模塊等設備構成。

（1）主機承擔全部空調系統的統一管理。包括參數設定、數據存貯、打印制表、溫濕度參數及系統工作情況顯示， 完成與現場控制機通訊等工作。操作為全漢字系統， 采用人機對話方式， 便于管理人員使用。現場控制機則按照主機下達的控制參數， 根據設計的調節(jié)方案與控制規(guī)律完成多工況分區(qū)方案的選擇和各參數的閉環(huán)控制。

（2）PLC是負責制冷機房開關量設備（如水泵、制冷主機、冷卻塔、開關閥等）的啟停及模擬量設備的數據采集或輸出控制（如流量、壓力數據的采集或者電動閥門的輸出控制等）。其作用是協調各機組與變頻器之間的電氣連接，通過接觸器與變頻器柜的繼電器和接觸器進行邏輯切換來實現系統的控制方案。

（3）變頻器是為電動機提供可變頻率的電源，實現電動機的無級調速，通過變頻來控制空調水泵流量。變頻控制技術不僅僅具有異步電動機結構簡單、堅固、易于維護等優(yōu)點，更重要的是采用變頻調速技術的異步電動機的機械特性達到了直流電動機調壓調速的特性。由于計算機技術的介入，使得變頻器具有豐富的功能和方便好用的特點，因此人們才有可能按照實際要求，自行構成一個適用和可靠的調速系統。實現水電泵機無級調速，依據需求的變化自動調節(jié)系統的運行參數，以滿足制冷或制熱要求，是當今最先進、合理的空調自控系統。

（4）單總線數據采集器就是溫、濕度傳感器，負責采集制冷機房大量管道內水的溫度、濕度等各種參數。傳感器的任務是檢測溫度；壓力設定單元為系統提供滿足用戶需要的水壓期壓力設定信號和壓力反饋信號輸入可編程控制器后，經可編程控制器內部PID控制程序的計算，輸給變頻器一個轉速控制信號。還有一種辦法是將壓力設定信號和壓力反饋信號送入PID回路調節(jié)器，由后者進行運算后，輸給變頻器一個轉速控制信號。

（5）I/O 模塊的基本功能就是將輸入PLC的外部模擬量轉換為PLC所需的數字量，以供給主控模塊進行數據處理和控制各個樓層空氣處理機組的啟停及遠程的開關閥。遠程開關量I/O模塊主要包括開關量的采集和開關量的輸出。開關量采集是采集設備的運行狀態(tài)及故障狀態(tài)，實時監(jiān)測設備的運行。

3 計算機控制系統的安全性

計算機也會有故障的時候，即使這個故障是偶然的，但是作為一個大樓的空調系統不能因為這樣的偶然故障而停止運行，在設計該系統之初，我們就考慮到了這方面的問題，一旦計算機管理系統出現問題，每個設備均有獨立的控制器，可以通過這些獨立的控制器啟停設備，以保證大樓空調正常運行。另外，我們?yōu)榱舜_保指令數據的傳輸無誤，讓電源線和信號線分開走，防止電磁耦合、分布電容和漏電等形成的干擾，傳送數據均作了校驗和處理，以達到數據的完整性，防止因為錯誤數據引起設備的誤操作。

4 結束語

通過計算機控制系統在中央空調系統的推廣表明，它具有可靠性高，且易于實現，保證了系統的安全運行和有效節(jié)能，也大大簡化了用戶對設備的操作管理，改變了以往人力抄表的狀態(tài)，減輕了勞動強度，節(jié)約了大量的設備日常管理的人力成本，是新一代中央空調控制系統的發(fā)展趨勢。

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