自動控制在暖通空調系統中的發展與應用

陳非凡

（江西省建筑設計研究總院，江西 南昌 330000）

暖通空調系統之所以在我國建筑行業中得到廣泛的推廣與應用，主要是它可以為空間使用者提供舒適的生活以及工作環境。尤其是在氣溫變化差異較為明顯的地區，暖通空調系統更是提高居家幸福感的重要工程。通常我國大型暖通空調系統所需的冷量，需要通過多個智能站點連接而組成。但是由于暖通空調系統還未達到全面的完善，所以在實際使用過程中，不能向使用者提供相應的制冷服務。面對暖通空調系統的不完善之處，相關工作人員應該積極汲取國內外先進的技術理論，充分完善我國暖通空調系統。

1 自動控制在暖通空調系統中的應用

隨著科學技術力量的不斷提升，當前我國各行各業正逐步朝著自動化方向發展。相較于傳統控制模式，自動化控制模式可以更加精準的結合運行要求，實現對生產設備的精準化控制。現階段，為提高系統運行效率，我國各行業領域對自動化控制的要求日益提高。雖然在自動化控制方面，我國已經取得一定的進展，但是與發達國家相比較還需不斷完善自動化控制系統及技術。在建筑行業中，應用暖通空調系統實現自動化控制主要涉及三個階段。一，上世紀80年代左右，中央空調控制系統開始出現于我國建筑行業中。在構建中央空調控制系統時，通常結構較為簡單，僅有一個開關鍵實現對設備的控制。二，隨著工業技術的不斷發展，在中央空調控制系統中，逐漸融入PID控制器。PID控制器的引入，從整體上對中空調系統進行了改造與完善，實現對設備的控制。三，目前階段隨著信息技術的不斷發展，中央空調控制系統正在朝著自動化模式發展。

2 暖通空調系統自動控制方式

2.1 PLC控制方式

目前在我國建筑領域中，設計與建設中央空調系統通常會應用PLC控制方式。因為，經實踐證明PLC控制方式比較安全可靠。同時，技術人員可以通過編程來實現對中央空調的控制。所以，PLC控制方法也被稱為編程控制器。在整個中央空調系統中將PLC安裝在主要監控對象的周圍，可以對空調系統進行實時的監控［1］。

2.2 DDC控制方式

DDC控制方式主要應用到數字技術。在對中央空調系統實現監控功能時，要對所監控的目標數據進行數字化的模擬。通過調整目標參數，進而達到控制功能。例如，在建筑物內部室內溫度一旦發生變化，空調系統便可以對溫度數值的變化進行轉換，將溫度值轉變成電流值，同時通過數字模擬技術將電流值的變化以數字量的方式傳給控制器。然后，空調控制系統發出指令，有效調節室內溫度。通過DDC控制方法，進行空調控制，可以將室內溫度保持在一定數值。DDC控制器調節溫度與初始設置的數值呈正相關趨勢，與此同時初始設置的數值和系統動作協調之間的關系也呈正相關趨勢。所以，在合理設計空調系統時，可以必須要使整個控制系統與所控制目標規模相匹配［2］。

2.3 繼電器控制

通過繼電器來實現控制功能，主要是利用小電流來控制大電流的變化。在空調系統中，繼電器功能的發揮也如此。如果在空調系統正常運行過程中，電流發生變化，存在大小不同的情況，那么電流量也會產生相應的變化，此時繼電器就需要發揮功能，將電流變化控制好。在中央空調系統中，所可以使用的繼電器種類非常之多，比如常見的電磁繼電器、時間繼電器等等。設計人員通過合理選擇繼電器，可以實現對中央空調系統的延時功能以及通斷流量等功能。

3 自動控制在暖通空調系統中的發展與應用

3.1 遺傳算法的運用

遺傳算法是一種基于數學模型的搜索模式。在空調系統初期設計階段，遺傳算法因其自身特點而被引入到PID管理系統中。隨著技術以及管理方式的完善與優化，傳統PID管理系統已經無法滿足現代空調系統運行的要求。在這一過程中，相關工作人員發現遺傳算法具有更高的應用價值。與傳統管理方式相比，不需要依賴數學模型，便可以實現信息的搜索。所以相關工作人員將模糊控制與遺傳算法相結合，實現對空調系統的更高階控制，即實現對空調系統的變頻控制，為空調系統的發展開創新的發展方向。

3.2 模糊控制的應用

模糊控制是指空調系統可以對房間溫度以及人體溫感進行模糊預測。將模糊控制應用到空調控制系統中，主要是因為模糊控制可以保證控制系統運行回路的完整性，并且在空調系統運行過程中可以保證工作的穩定性。例如，我國人流量較大的車站，其應用到的中央空調控制系統，便是基于模糊控制基礎而完成。

3.3 神經網絡控制的應用

與傳統PID系統相比，神經網絡控制系統具有更強的水溫控制能力。這表明應用神經網絡控制系統可以結合使用者的具體需求，合理調節能源消耗，有效控制能源消耗量，實現整個運行系統的節能高效［3］。在實際運行過程中，神經網絡控制系統不僅可以對空調運行狀態進行控制，同時也可以對其工作環境進行控制，有效預測環境溫度所需的能耗，實現更合理化的調節。

4 結語

綜上所述，隨著信息技術網絡技術的不斷發展，我國建筑行業中暖通空調系統也會得以進一步完善。將自動化控制技術，應用于暖通空調系統，具有廣闊的應用前景。因為，通過自動化控制，可以更加精準的調控空調系統工作模式，為使用者提供更完善的服務。