自動控制在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的發(fā)展與應(yīng)用

宋書凱

寧津縣人民醫(yī)院 山東寧津 253400

1 自動控制系統(tǒng)在暖通空調(diào)運用中存在的問題

第一，相關(guān)工作人員對于暖通空調(diào)系統(tǒng)的研究和理解還比較片面。在設(shè)計方面，工作人員沒有充分認識暖通空調(diào)系統(tǒng)，夏冬季節(jié)雖然可以處理暖通系統(tǒng)相關(guān)的控制問題，但是運用設(shè)備來節(jié)約全年能源，并不是季節(jié)性相關(guān)的能源效率問題。因此在對自動控制進行設(shè)計的過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)注意這一方面存在的問題，提升設(shè)計人員的設(shè)計水平，只有這樣才可以達到要求。第二，設(shè)計暖通系統(tǒng)和自動控制相關(guān)工作的人員彼此之間沒有做到良好溝通，這樣就很可能導(dǎo)致在設(shè)計工作中存在一些不合理的地方。由于溝通不到位這一問題的存在就沒有辦法很好的保證將自動控制系統(tǒng)運用到暖通空調(diào)系統(tǒng)中，也沒有辦法很好的發(fā)揮其作用。

2 控制的方式

2.1 DDC控制的方式

DDC這一控制方式主要是結(jié)合數(shù)字化技術(shù)，在控制的過程中可以把所需要的控制參數(shù)轉(zhuǎn)變成數(shù)字模擬量，可以通過控制數(shù)字模擬量，來達到調(diào)控所控參數(shù)的目的。例如室內(nèi)溫度如果出現(xiàn)了變化，空調(diào)系統(tǒng)在這個時候就可以把溫度值轉(zhuǎn)變成電流值，同時對應(yīng)相應(yīng)的數(shù)字模擬量，通過調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)機或者是閥門等，將室內(nèi)的溫度值逐漸逼近設(shè)定值。運用這種方法進行調(diào)控，可以讓室內(nèi)溫度始終保持適宜，維持供求平衡，進而使能耗降低。DDC控制器調(diào)節(jié)溫度是和初始設(shè)置的數(shù)值呈現(xiàn)正相關(guān)的關(guān)系，與此同時，初始設(shè)置的數(shù)值和系統(tǒng)動作調(diào)節(jié)之間的關(guān)系也是呈正相關(guān)的。所以在確定裝置控制力時可以利用系統(tǒng)規(guī)模大小，但控制系統(tǒng)具有的規(guī)模大小需要和所控系統(tǒng)規(guī)模相匹配，如果不匹配就會對系統(tǒng)運行產(chǎn)生一定程度的不良影響。所以在選擇控制系統(tǒng)的過程中，工作人員不應(yīng)當(dāng)大意，需要和所控參數(shù)及相關(guān)的控制規(guī)模相結(jié)合[1]。

2.2 PLC的控制方式

PLC在自動控制系統(tǒng)內(nèi)得到了廣泛運用。這主要是因為PLC控制方法安全可靠，可以利用編程來實現(xiàn)，所以這種方法也被叫做編程控制器。它具有的體積比較小，可以把它安裝在控制對象的附近，實時監(jiān)測暖通空調(diào)系統(tǒng)。

2.3 繼電器的控制方法

繼電器具有的控制力原理就是通過小電流來控制大電流的運作，這同樣也在暖通空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)發(fā)揮這樣作用。在空調(diào)系統(tǒng)運行時，如果電流存在大小不同的情況，流量也會變得不同，但是繼電器能夠?qū)烧呖刂坪茫箅娏餍枰⒃谛‰娏骺刂频幕A(chǔ)之上。繼電器具有的種類比較多，可以通過運用繼電器來延遲時間和通斷流量等[2]。

3 在暖通空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)自動控制的運用和發(fā)展

3.1 在暖通空調(diào)自動系統(tǒng)中模糊控制的應(yīng)用

在暖通空調(diào)的自動控制系統(tǒng)內(nèi)，模糊控制就是模糊的感知以及預(yù)測房間溫度，研究人體溫感并進行很好的對比，進而實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的管理以及控制。將模糊控制運用到暖通空調(diào)自動系統(tǒng)內(nèi)，控制系統(tǒng)的運行回路是比較好，比較完整的，在運行實驗的過程中也可以保持很好的穩(wěn)定性。比如在大型客運站內(nèi)的中央空調(diào)控制系統(tǒng)包含了主要三個控制系統(tǒng)，它們建立的暖通空調(diào)控制系統(tǒng)都是在模糊控制運用基礎(chǔ)上進行的。與傳統(tǒng)PID控制系統(tǒng)相比，這種新型控制管理系統(tǒng)能夠使管理變得更加節(jié)能，讓運行更加的穩(wěn)定。實際上操作PID控制系統(tǒng)的原理十分簡單，如果問題出現(xiàn)了就可以進行快速維修的工作，PID控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍也十分廣泛。但是這一個系統(tǒng)的運行并不十分穩(wěn)定，整體運行的效率也是很低。運用模糊控制的暖通空調(diào)管理系統(tǒng)具有的性能比較好，運用的范圍也十分廣。但是在環(huán)境這一方面來說，模糊控制系統(tǒng)的適應(yīng)能力十分差，不能夠很好的探測感知溫感，同時也需要提前設(shè)置控制參數(shù)。

3.2 流程自動控制的應(yīng)用

自動化控制系統(tǒng)主要是依附在自動控制技術(shù)上，它主要是由傳感器，執(zhí)行機構(gòu)，調(diào)節(jié)器和調(diào)節(jié)機構(gòu)組成的。在調(diào)節(jié)參數(shù)的過程中，雖然參數(shù)會在調(diào)節(jié)的前后存在明顯變化，但是仍然沒有辦法與實際的參數(shù)相一致，這一問題的出現(xiàn)主要是由于偏差的存在，但是自動化控制可以給定數(shù)值結(jié)合起來進行調(diào)解，讓新參數(shù)值能夠達到要求。具體的流程包括：設(shè)置傳感器時需要在調(diào)控對象的附近進行，它的作用主要是占用系統(tǒng)運行的狀態(tài)，分析發(fā)出的信號，如果存在了異常現(xiàn)象，就會利用變送器轉(zhuǎn)變?yōu)楹驼{(diào)節(jié)器相一致的信號，并將其傳到調(diào)節(jié)器。與此同時，對給定設(shè)計值進行設(shè)置，對兩種信號進行對比，如果相差的比較大，調(diào)節(jié)器這時就可以下達指令，之后執(zhí)行機構(gòu)會馬上進行調(diào)整，進而把兩者間的偏差能夠控制在規(guī)定的范圍之間[3]。

3.3 在暖通空調(diào)自控系統(tǒng)中基于遺傳算法的運用

遺傳算法并不是新興的研究方向，事實上，早在20世紀60年代美國就開始使用了遺傳算法，其一般是通過對數(shù)學(xué)模型的分析和研究來構(gòu)建一套借助空間搜索來達到隨機搜索的一種運行模式。在初期空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計階段，遺傳算法就開始被慢慢的引入到PID管理系統(tǒng)中，并且運行過程中，發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)的PID系統(tǒng)相比，遺傳算法具有更高的應(yīng)用價值，遺傳算法不需要依賴數(shù)學(xué)模型，具有非常強的信息搜索能力，與模糊控制進行結(jié)合能夠?qū)崿F(xiàn)對空調(diào)系統(tǒng)的變頻控制，從而促進了相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，從其他思路實現(xiàn)了對能源的節(jié)約。

4 結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟和科技的發(fā)展，促進了自控系統(tǒng)的發(fā)展。自控系統(tǒng)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中具有較好的應(yīng)用前景，當(dāng)前的應(yīng)用水平還能夠?qū)崿F(xiàn)進一步的提高，智能技術(shù)在自動控制中的融合能夠?qū)崿F(xiàn)對空調(diào)系統(tǒng)更加精準(zhǔn)的控制。因此還需要相關(guān)技術(shù)人員不斷進行深入研究，進一步提高暖通空調(diào)的使用性能。