關(guān)于電氣自動(dòng)化在中央空調(diào)中應(yīng)用的分析

蘇 朋

（海南師范大學(xué)，海南 海口 570100）

隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，人們生活水平提高，空調(diào)開始成為人們生活中的必需品。中央空調(diào)屬于大功率設(shè)備，通常采用380V三相電壓供電。當(dāng)然，空調(diào)在帶給人們方便的同時(shí)，其電能浪費(fèi)問題，其安全問題也普遍存在。電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用則很好地解決了這一問題。為了進(jìn)一步明確電氣自動(dòng)化在中央空調(diào)節(jié)電中的作用，文章以PLC控制器為例進(jìn)行了具體的說明。

1 中央空調(diào)電氣自動(dòng)化的必要性

中央空調(diào)的控制模式過于簡(jiǎn)單，檢測(cè)效率過低，同時(shí)造成大量的電能浪費(fèi)是其實(shí)施電氣自動(dòng)化控制模式的根本原因。傳統(tǒng)中央空調(diào)采用簡(jiǎn)單的遠(yuǎn)程監(jiān)控甚至手動(dòng)模式，這樣給空調(diào)的控制帶來了極大的麻煩，并且延長(zhǎng)了中央空調(diào)工作時(shí)間，造成了不必要的電能浪費(fèi)。另外，通過人工對(duì)中央空調(diào)的安全問題和性能問題進(jìn)行檢測(cè)存在著漏洞，效率也較低。隨著技術(shù)的發(fā)展，中央空調(diào)的控制方式經(jīng)歷了繼電器控制、數(shù)字控制器控制和PLC控制階段。其中繼電器控制在空調(diào)使用初期起到了十分積極的作用，但隨著科技的進(jìn)步，繼電器的空間浪費(fèi)問題逐漸呈現(xiàn)出來。同時(shí)，繼電器極易出現(xiàn)粘連現(xiàn)象造成空調(diào)設(shè)備故障，無法運(yùn)行。為了減少空間，數(shù)字控制器（DDC）開始應(yīng)用，DDC實(shí)現(xiàn)了空調(diào)的一對(duì)一控制，減低了占有空間，操作方便。但是DDC控制方式也存在著一定的問題，如抗干擾能力弱，具有較強(qiáng)的針對(duì)性且很難移植。這樣DDC的普及就成為最大問題。而PLC具有更加優(yōu)良的性能，很少發(fā)生故障、安全系數(shù)較高，并且節(jié)約能源，也解決了DDC需要重新設(shè)計(jì)的問題，因此其在中央空調(diào)中的應(yīng)用也就成為必然。

2 中央空調(diào)PLC控制原理

2.1 中央空調(diào)變頻調(diào)速系統(tǒng)中PLC控制的作用

中央空調(diào)變頻調(diào)速系統(tǒng)是以變頻器為主要控制裝置，以主接觸器、檢測(cè)器以及水泵機(jī)組為控制對(duì)象的封閉控制系統(tǒng)。其主要原理為利用電壓信號(hào)對(duì)水泵機(jī)組的溫度和運(yùn)轉(zhuǎn)速度進(jìn)行控制。以S7200PLC控制系統(tǒng)為例，其主要由CPU226、模擬量輸入和輸出三個(gè)模塊組成。其中PLC控制元件為繼電器或接觸器。通過開關(guān)發(fā)出的信號(hào)判斷系統(tǒng)狀態(tài)，并利用輸出模塊實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制。

2.2 PID 調(diào)節(jié)控制

PID調(diào)節(jié)控制是電氣自動(dòng)化在中央空調(diào)中的應(yīng)用之一，其發(fā)展時(shí)間和應(yīng)用時(shí)間較長(zhǎng)。PID以溫度控制為主，操作簡(jiǎn)單且適用面廣。所謂PID調(diào)節(jié)就是在反饋理論指導(dǎo)下的比例、微分和積分控制。PLC技術(shù)的出現(xiàn)使PID調(diào)節(jié)無需自己設(shè)計(jì)電路，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)編程，完成溫度控制調(diào)節(jié)。

2.3 中央空調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

中央空調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)就是通過遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控和管理。將遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行鏈接，就可以對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、安全隱患等問題進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。監(jiān)控過程會(huì)產(chǎn)生一系列的數(shù)據(jù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)處理和分析，或?qū)F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)輸送給遠(yuǎn)程設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)中央空調(diào)現(xiàn)場(chǎng)的控制。中央空調(diào)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)是其核心，主要由監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)控制器和CAN總線適配卡組成。中央空調(diào)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)又稱為現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)，其具有先進(jìn)性和優(yōu)越性，是目前中央空調(diào)管理控制自動(dòng)化的主要手段。

中央空調(diào)系統(tǒng)龐大，易出現(xiàn)故障，因此需要妥善的管理。簡(jiǎn)單的人工管理顯然無法滿足其需要，不但效率低，而且會(huì)浪費(fèi)大量的人力、財(cái)力。因此，自動(dòng)化控制的應(yīng)用也成為其必然要求。遠(yuǎn)程監(jiān)控自動(dòng)化管理技術(shù)已經(jīng)在空調(diào)管理中開始普及，實(shí)踐證明，這種管理方式更具先進(jìn)性，節(jié)約了大量的資源且效率較高。目前，中央空調(diào)的自動(dòng)化管理模式很多，其中集散控制系統(tǒng)，（DCS）應(yīng)用廣泛，效果明顯。DCS以計(jì)算機(jī)作為監(jiān)控操作平臺(tái)，將具體通訊協(xié)議支持的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通過TCP/IP、485等協(xié)議與計(jì)算機(jī)終端鏈接，需要注意的是總線必須設(shè)置與該協(xié)議適應(yīng)的模塊。總之，通過總線與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的鏈接完成控制過程，通過計(jì)算機(jī)設(shè)備顯示現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行狀況。隨著科技的進(jìn)步，這種遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的形式更多、功能更強(qiáng)大。如昆侖動(dòng)態(tài)人機(jī)界面檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了語言與圖像的結(jié)合，其故障排查以及相關(guān)控制功能更強(qiáng)，系統(tǒng)更易發(fā)現(xiàn)中央空調(diào)運(yùn)行中出現(xiàn)的問題并做出對(duì)應(yīng)的反映。隨著科技的發(fā)達(dá)，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)直接解決復(fù)雜故障也將成為現(xiàn)實(shí)。以中央空調(diào)風(fēng)機(jī)控制為例，系統(tǒng)會(huì)呈現(xiàn)其形態(tài)和運(yùn)行轉(zhuǎn)數(shù)等，方便易懂。

3 總結(jié)

科技的發(fā)達(dá)使人們的生活水平提高，人們對(duì)自動(dòng)化等高科技的要求也成為現(xiàn)實(shí)。傳統(tǒng)的空調(diào)管理和運(yùn)行在給人們生活帶來方便的同時(shí)，也存在著相應(yīng)的管理困難。近年來，中央空調(diào)進(jìn)行了技術(shù)革新，逐漸實(shí)現(xiàn)了電氣自動(dòng)化管理。目前主要的方式為PLC智能控制系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)故障的排查，大大提高了空調(diào)的管理效率，降低了資源浪費(fèi)。

[1]郭永吉.PLC在中央空調(diào)改造系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電氣自動(dòng)化,2011(9).

[2]程花蕊,董生懷,徐玉黨.基于PLC的中央空調(diào)控制系統(tǒng)[J].周口學(xué)院學(xué)報(bào),2011(22).