空調(diào)機(jī)組自控系統(tǒng)詳解

1. 中央空調(diào)系統(tǒng)哪些部分需要配置自動(dòng)控制?

主要包括兩大部分：冷熱源主機(jī)部分和末端設(shè)備部分，需要分別配置自動(dòng)控制系統(tǒng)。

2. 末端設(shè)備，例如新風(fēng)機(jī)組，空調(diào)機(jī)組等一般本身沒(méi)有帶自控系統(tǒng)，需另外配置自控系統(tǒng)好理解，但是冷熱源主機(jī)部分不是都自帶了控制面板嗎，為什么也要配置額外的控制系統(tǒng)?

冷熱源主機(jī)設(shè)備本身確實(shí)帶有控制面板，但只能對(duì)本機(jī)進(jìn)行保護(hù)和控制，不能解決外圍的冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔、管路閥門等的統(tǒng)一協(xié)調(diào)問(wèn)題，在沒(méi)有配置額外的控制系統(tǒng)的情況下，這些設(shè)備只好手動(dòng)開(kāi)停;此外，冷熱源主機(jī)設(shè)備本身的控制面板也不能解決多臺(tái)主機(jī)之間的協(xié)調(diào)問(wèn)題，例如根據(jù)冷熱負(fù)荷自動(dòng)選擇應(yīng)該開(kāi)停的主機(jī)，所以中央空調(diào)系統(tǒng)中的冷熱源主機(jī)部分通常需要配置額外的自控系統(tǒng)。

3. 末端設(shè)備配置自控系統(tǒng)有什么作用?

控制系統(tǒng)的作用無(wú)外乎幾點(diǎn)：

1) 空調(diào)區(qū)域的溫度、濕度、壓力等的控制，對(duì)于舒適空調(diào)，溫濕度過(guò)高過(guò)低都影響舒適感，只有自控才能將溫濕度自動(dòng)控制在設(shè)計(jì)值;對(duì)于工藝空調(diào)，是生產(chǎn)工藝的必備條件。

2) 設(shè)備的保護(hù)，自動(dòng)維護(hù)等，例如過(guò)濾器的壓差報(bào)警，提示及時(shí)清洗堵塞的過(guò)濾網(wǎng)，再如風(fēng)機(jī)和加熱器的連鎖控制，風(fēng)機(jī)關(guān)了，加熱器必須自動(dòng)關(guān)閉，否則可能引起火災(zāi)等。

3) 有節(jié)能的作用，例如根據(jù)負(fù)荷變化通過(guò)變頻調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速就可以降低風(fēng)機(jī)能耗;過(guò)渡季節(jié)自動(dòng)開(kāi)大新風(fēng)量，就可以節(jié)省主機(jī)能耗等。

4. 怎樣配置自控系統(tǒng)?

所有的自動(dòng)控制系統(tǒng)都由三類設(shè)備構(gòu)成：傳感器――例如溫度傳感器，濕度傳感器，用于把溫濕度等參數(shù)變成電信號(hào)，便于輸入到控制器中，相當(dāng)于人體的眼睛，耳朵等信息器官;控制器――例如DDC(直接數(shù)字控制器)，所有的邏輯和控制策略都在這里完成，相當(dāng)于人體的大腦;執(zhí)行器――例如電動(dòng)調(diào)節(jié)閥等，接收來(lái)自控制器的命令，通過(guò)改變控制對(duì)象的輸出來(lái)調(diào)節(jié)參數(shù)，例如電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開(kāi)大，可以增大進(jìn)入表冷器的冷水流量，降低送風(fēng)溫度等。

5. 為什么有時(shí)需要采取聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控?

前面所述的控制系統(tǒng)已經(jīng)能完成空調(diào)自控的基本要求，但是如果空調(diào)系統(tǒng)很大，末端設(shè)備眾多而且分散，控制系統(tǒng)的維護(hù)，例如參數(shù)的設(shè)定，哪臺(tái)空調(diào)機(jī)組的設(shè)定溫度需要提高1℃，都需要到現(xiàn)場(chǎng)的控制器上去設(shè)置，非常不方便，如果通過(guò)網(wǎng)絡(luò)把所有的控制器都連接到一臺(tái)或多臺(tái)電腦上，即增加上位機(jī)，就可以通過(guò)電腦來(lái)管理所有的控制器，遠(yuǎn)程監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，還可以遠(yuǎn)程設(shè)定參數(shù)，記錄歷史數(shù)據(jù)，故障監(jiān)視，自動(dòng)報(bào)警等都非常方便，這就是聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的好處。

6. 什么叫上位機(jī)、下位機(jī)?

上位機(jī)是指：人可以直接發(fā)出操控命令的計(jì)算機(jī)，一般是PC，屏幕上顯示各種信號(hào)變化(液壓，水位，溫度等)。下位機(jī)是直接控制設(shè)備獲取設(shè)備狀況的的計(jì)算機(jī)，一般是PLC/單片機(jī)之類的。上位機(jī)發(fā)出的命令首先給下位機(jī)，下位機(jī)再根據(jù)此命令解釋成相應(yīng)時(shí)序信號(hào)直接控制相應(yīng)設(shè)備。下位機(jī)不時(shí)讀取設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)(一般模擬量)，轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)反饋給上位機(jī)。簡(jiǎn)言之如此，真實(shí)情況千差萬(wàn)別不離其宗。上下位機(jī)都需要編程，都有專門的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。

在概念上控制者和提供服務(wù)者是上位機(jī)，被控制者和被服務(wù)者是下位機(jī)，也可以理解為主機(jī)和從機(jī)的關(guān)系但上位機(jī)和下位機(jī)是可以轉(zhuǎn)換的。

7. 什么是點(diǎn)表?

除一些簡(jiǎn)易的控制系統(tǒng)外，正式的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)都應(yīng)該做出點(diǎn)表：

點(diǎn)表說(shuō)明：

1) 橫向列出了四種類型的控制變量：

DI――數(shù)字輸入，例如開(kāi)關(guān)狀態(tài)，報(bào)警狀態(tài)等一切只有0,1兩種狀態(tài)的變量;

AI――模擬輸入，例如溫度、壓力等一切連續(xù)變化的參數(shù);

DO――數(shù)字輸出，用于對(duì)開(kāi)關(guān)方式動(dòng)作的設(shè)備的控制，例如電機(jī)的起停，蝶閥的開(kāi)閉等;

AO――模擬輸出，用于對(duì)連續(xù)調(diào)節(jié)的設(shè)備的控制，例如電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，變頻器等，可以從全開(kāi)到全關(guān)之間平滑的調(diào)節(jié)。

2) 縱向列出的是控制對(duì)象：例如主機(jī)，末端設(shè)備等。

3) 點(diǎn)表是配置控制設(shè)備的最重要依據(jù)，例如AI總計(jì)有3個(gè)，可能需要配置三個(gè)不同的傳感器，如溫度、濕度、壓力傳感器等;AO有4個(gè)，就可能需要配置四個(gè)AO類型的執(zhí)行器，例如電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)加濕器等。同時(shí)點(diǎn)表還是配置DDC控制器的最重要依據(jù)，例如經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，有AI點(diǎn)3個(gè)，AO點(diǎn)4個(gè)，DO點(diǎn)6個(gè)，DI點(diǎn)8個(gè)，那就需要根據(jù)這四種控制變量來(lái)選擇DDC控制器，要保證DDC的各類控制變量的點(diǎn)數(shù)都大于或等于需要的點(diǎn)數(shù)，例如像這個(gè)例子，就不能選擇只有6個(gè)DI的DDC。即DDC本身的點(diǎn)數(shù)太多，造成浪費(fèi)，太少，又不夠用。

8. DDC和常規(guī)的溫濕度等控制器比較，有什么不一樣?

最重要的區(qū)別在于：

1) DDC是可以二次開(kāi)發(fā)的，即可以編程改變功能，千變?nèi)f化，可以應(yīng)用于空調(diào)自控的任何場(chǎng)合，而常規(guī)的溫濕度等控制器，功能是做死的，不會(huì)改變控制程序。

2) 具備遠(yuǎn)程通訊構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的功能。

3) 還能擴(kuò)展應(yīng)用，例如點(diǎn)數(shù)不夠可以連接擴(kuò)展模塊，甚至連接觸摸屏等，用一個(gè)觸摸屏連接多臺(tái)DDC做一個(gè)經(jīng)濟(jì)型的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。

9. DDC復(fù)雜嗎，容易使用嗎?

DDC經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)高度智能化，至少必須具備以下功能，否則那不是一臺(tái)真正的DDC控制器：

1) 前面說(shuō)了如果DDC的AI夠用，DI恰好少1個(gè)，就不能用，如果AI和DI能相互轉(zhuǎn)換就好了，所以現(xiàn)在的DDC必須有端口變量相互轉(zhuǎn)換的功能，使用者選型時(shí)就方便多了。

2) DDC需要連接的AI型傳感器多種多樣，例如有0～10VDC電壓型的、4～20mA電流型的、還有PT1000鉑電阻的、NTC10K半導(dǎo)體電阻的等等，最好都能連接，而且每個(gè)端口都能靈活定義，這樣的DDC使用起來(lái)就方便了，隨便買什么傳感器都能連接上來(lái);另一個(gè)問(wèn)題是量程范圍最好也能靈活設(shè)定，通用性就更強(qiáng)了。

3) DDC需要編程，應(yīng)該配套相應(yīng)的編程軟件，最好要簡(jiǎn)單易用，如果要從頭寫代碼編程，那就太難了，所以好的DDC都是對(duì)話框或者圖形化的形式來(lái)編程的。舉例：電動(dòng)閥必須在風(fēng)機(jī)已經(jīng)開(kāi)啟的情況下進(jìn)入調(diào)節(jié)狀態(tài)，那就要編一個(gè)簡(jiǎn)單的邏輯：先設(shè)置一個(gè)調(diào)節(jié)回路：測(cè)量通道AI是哪一個(gè)，例如AI5，輸出通道AO是哪一個(gè)，例如是AO3，再有選擇哪種控制策略，例如是PI比例積分控制;還要選擇設(shè)定值是多少等等，最后和風(fēng)機(jī)的狀態(tài)信號(hào)例如DI3進(jìn)行連鎖一下，整個(gè)編程就完成了，用電腦通過(guò)數(shù)據(jù)線下載到DDC里面。

4) 好的DDC最好還能通過(guò)隨機(jī)攜帶的小鍵盤編程，這樣在沒(méi)有帶電腦的情況下也能修改控制邏輯。

5) 如果DDC已經(jīng)連到控制網(wǎng)絡(luò)上，即聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的，程序應(yīng)該能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程下載。

所以總的來(lái)說(shuō)，DDC是高度智能化的東西，好的DDC編程不但容易，而且有趣，遠(yuǎn)非一般的控制器可比。

10. 關(guān)于控制器，有PLC和DDC之分，到底該選擇哪種呢?

控制系統(tǒng)按照應(yīng)用場(chǎng)合不同可以分成兩種大的類型：工業(yè)自動(dòng)控制和樓宇自動(dòng)控制，工業(yè)自動(dòng)控制中往往采用PLC實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制或者數(shù)控設(shè)備的控制，而在樓宇控制中，往往采用DDC實(shí)現(xiàn)建筑電器設(shè)備的自動(dòng)控制，例如空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)等，DDC是直接數(shù)字控制器的縮寫(Direct Digital Controller)，是由PLC發(fā)展而來(lái)的 ，和PLC可編程序控制器相比，有以下特點(diǎn)：

PLC　更通用，可編程，控制精度高。

PLC 應(yīng)用水平取決于編程者對(duì)工藝或設(shè)備的熟悉程度。

DDC 對(duì)于空調(diào)自控，有更好的性價(jià)比。

DDC　固化了大量的控制程序，例如焓值控制，新風(fēng)補(bǔ)償控制等，常見(jiàn)的空調(diào)控制要求幾乎都有現(xiàn)成的程序，大大減少了編程調(diào)試工作量。

DDC 常備顯示界面，更容易使用和維護(hù)。