淺談自控在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用和發(fā)展

蔡國(guó)慶

摘要：為了更好的分析和了解中央空調(diào)領(lǐng)域中的自動(dòng)化應(yīng)用和特點(diǎn)，從基本原理出發(fā)，從自控系統(tǒng)的特點(diǎn)，自控系統(tǒng)的發(fā)展出發(fā)，由淺入深的引出現(xiàn)階段我國(guó)自控系統(tǒng)的相關(guān)應(yīng)用和在整個(gè)領(lǐng)域中暖通空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)控制的發(fā)展過(guò)程。

關(guān)鍵詞：前饋調(diào)節(jié);串級(jí)控制;DDC控制;模糊控制

伴隨著中國(guó)技術(shù)水平的不斷提高，對(duì)于工程領(lǐng)域，越來(lái)越多的自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用到新的工程管理中，同時(shí)暖通空調(diào)系統(tǒng)也被廣泛的應(yīng)用在工業(yè)建筑上。那么要如何才能更好的與自動(dòng)控制技術(shù)結(jié)合將會(huì)是未來(lái)的發(fā)展方向。下面從基礎(chǔ)理論出發(fā)，試著分析自控系統(tǒng)對(duì)于暖通空調(diào)系統(tǒng)方面的應(yīng)用。

一、自控系統(tǒng)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用

（一）很多的干擾性

外部干擾和內(nèi)部干擾共同構(gòu)成了空調(diào)系統(tǒng)。外部干擾主要是供氣和外殼之間傳熱的干擾。內(nèi)部干擾通常是指房屋內(nèi)電器和工藝設(shè)備的啟動(dòng)和停止。廠房?jī)?nèi)的照明設(shè)備和采暖設(shè)備對(duì)于廠房?jī)?nèi)溫度變化和影響是有重要因素的。其主要功效是減少干擾性活動(dòng)對(duì)系統(tǒng)造成的影響。除了將整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的工藝結(jié)合建筑系統(tǒng)的自有性能化應(yīng)用外，還應(yīng)在同時(shí)自動(dòng)控制的整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研發(fā)，通過(guò)整個(gè)系統(tǒng)的比對(duì)分析來(lái)查找干擾的來(lái)源以及相關(guān)影響程度的大小，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)，來(lái)選擇有效的控制方案。

（二）針對(duì)調(diào)節(jié)對(duì)象的特性

暖通空調(diào)的自動(dòng)控制主要是為了更好的調(diào)節(jié)房間的舒適環(huán)境，確保環(huán)境的溫度濕度的控制效果達(dá)到預(yù)期的要求，在整個(gè)控制過(guò)程中其主要功能性是其本事的性能屬性，并不是尤其配套的自動(dòng)控制所決定的。因此分析相關(guān)的性能參數(shù)與子控制性能的匹配參數(shù)是其需要重點(diǎn)校核的基礎(chǔ)參數(shù)。該環(huán)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是調(diào)節(jié)器主要的相關(guān)系數(shù)。

（三）空調(diào)系統(tǒng)的整體可控性和溫濕度的相關(guān)性

在空調(diào)的系統(tǒng)中的主導(dǎo)地位是相對(duì)溫度和濕度的控制。這兩個(gè)參數(shù)通常是兩個(gè)調(diào)整量，它們?cè)谝粋€(gè)調(diào)整對(duì)象中同時(shí)調(diào)整。這兩個(gè)參數(shù)在調(diào)整過(guò)程中相互作用。作用的。若房間的溫度明顯提高的時(shí)候，若也在含濕量的不變化的情況下，則是需要相對(duì)的濕度的下降，而對(duì)此在自動(dòng)控制的過(guò)程中是要充分的考慮到濕度以及溫度的相關(guān)性聯(lián)系的。

空調(diào)的自動(dòng)控制系統(tǒng)是考慮如何更加高效率的調(diào)節(jié)房間的舒適環(huán)境以及房間的溫濕度控制器的控制和轉(zhuǎn)換，通過(guò)這種控制會(huì)更好的穿插每個(gè)環(huán)節(jié)，使每個(gè)環(huán)節(jié)更加緊密的結(jié)合，當(dāng)期間任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)任何問題，都會(huì)或多或少的對(duì)于整個(gè)室內(nèi)環(huán)境造成一定的影響，如發(fā)生更嚴(yán)重的問題時(shí)，會(huì)造成整個(gè)暖通調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作的正常使用。

（四）具有工作狀況轉(zhuǎn)換功能的控制

暖通空調(diào)系統(tǒng)是按照設(shè)定好的工況參數(shù)進(jìn)行預(yù)設(shè)訂的，使整個(gè)系統(tǒng)按照有效性的自動(dòng)控制體系進(jìn)行運(yùn)行，舉個(gè)例子，例如冬季工作狀態(tài)在加熱器工作時(shí)，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)室內(nèi)的干濕環(huán)境，但在夏季需要切換地表冷器工作。以便控制熱介質(zhì)并調(diào)節(jié)溫度。以上是最基本工作條件的轉(zhuǎn)換。于此之外，整個(gè)暖通空調(diào)系統(tǒng)都將會(huì)一句整個(gè)性能的最優(yōu)化設(shè)計(jì)工況進(jìn)行系統(tǒng)的運(yùn)行。在整個(gè)暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行中，應(yīng)按照全年工況的使用狀況，不管何種工況的處理方式方法務(wù)必都要確保系統(tǒng)的運(yùn)行能達(dá)到國(guó)家相關(guān)節(jié)能減排的要求[2]。

二、自控系統(tǒng)的發(fā)展

對(duì)于自動(dòng)控制的設(shè)備開發(fā)和研究，相關(guān)技術(shù)人員一致都在探索和研究，但相關(guān)的科研進(jìn)度和相關(guān)技術(shù)設(shè)備研發(fā)的進(jìn)展一直都處在摸索階段，直到1788年，英國(guó)人瓦特發(fā)明了改進(jìn)的蒸汽機(jī)，這一跨時(shí)代的舉動(dòng)標(biāo)志著人類進(jìn)入蒸汽時(shí)代，這意味著標(biāo)志著人類社會(huì)開始的工業(yè)革命開始了。它也標(biāo)志著自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)化和理論化的開始和形成。在1920年，反饋理論被廣泛的應(yīng)用在電子放大裝置中，同年，美國(guó)還生產(chǎn)了PID調(diào)節(jié)裝置。1948年，基本上提出了控制理論的經(jīng)典部分。社會(huì)在科技的推動(dòng)下，進(jìn)入到了一個(gè)技術(shù)化與理論化的階段。

伴隨著我國(guó)科技水平的不斷提高，計(jì)算機(jī)的水平我國(guó)也在西方國(guó)家的技術(shù)封鎖下取得了突破和進(jìn)步，隨著計(jì)算機(jī)性能的越來(lái)越強(qiáng)大，用計(jì)算機(jī)作為控制系統(tǒng)取代了原來(lái)固有的人工操作，在大趨勢(shì)上有效的提高整個(gè)暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效果。空調(diào)系統(tǒng)的信息化智能化系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了云計(jì)算應(yīng)用。

1998年，西門子的家用電子系統(tǒng)基于微軟的Windows 95系統(tǒng)家庭控制系統(tǒng)，并且該系統(tǒng)的使用是實(shí)用的現(xiàn)對(duì)多種加點(diǎn)器具網(wǎng)絡(luò)性的控制的，并完成傳真和郵件等外部通信和通信功能。意大利的Meloni推出了家庭智能探測(cè)器。同時(shí)也具備了相類似的功能作為信息化的空調(diào)系統(tǒng)，除了具有常規(guī)的制冷系統(tǒng)的功能之外，另一方面，數(shù)字化系統(tǒng)也是另一個(gè)主要功能，數(shù)字化傳感器元件也是目前比較先進(jìn)的傳感器系統(tǒng)，具有由專用微處理器單元控制的雙向通信功能，并且微處理器能夠在給定程度上實(shí)現(xiàn)傳感器。軟件的控制的。傳感器的工作主要有以下兩種功效，傳感器從一種單一的功能轉(zhuǎn)變成多種功能。這種方式用以消除和模擬電路線路的相關(guān)誤差，這種方式會(huì)大大提高測(cè)量和相關(guān)控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。無(wú)線自動(dòng)系統(tǒng)傳輸漸漸的成為了控制系統(tǒng)中的不可缺少的環(huán)節(jié)。

綜上所述，隨著全球性能源的嚴(yán)重不足，通過(guò)使用有效的自動(dòng)控制的暖通空調(diào)系統(tǒng)，在達(dá)到舒適環(huán)境的同時(shí)也跟要在節(jié)能減排方向上多做研究，對(duì)于現(xiàn)階段，低碳環(huán)保是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。所以，這就要求我們工程領(lǐng)域的相關(guān)專業(yè)的技術(shù)人員要加強(qiáng)自身的專業(yè)水平的提高的同時(shí)也要認(rèn)真學(xué)習(xí)自控技術(shù)，只有多方發(fā)展才能成為行業(yè)內(nèi)的中堅(jiān)力量。

參考文獻(xiàn)：

[1]呂紅麗.Mamdani模糊控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析理論研究及其在暖通空調(diào)中的應(yīng)用[D].山東大學(xué)，2007.

[2]趙永國(guó).過(guò)程辨識(shí)與PID自整定理論及其在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D].山東大學(xué)，2008.