殷志超（江蘇揚(yáng)安集團(tuán)有限公司，江蘇揚(yáng)州 225007）

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

殷志超
（江蘇揚(yáng)安集團(tuán)有限公司，江蘇揚(yáng)州 225007）

為了系統(tǒng)的分析了解在空調(diào)領(lǐng)域中的自動(dòng)控制的特點(diǎn)以及分類，顯示并指示出基于傳統(tǒng)系統(tǒng)上的PID控制系統(tǒng)以及現(xiàn)代的DDC控制系統(tǒng)在暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)作中的具有著普遍性的的應(yīng)用方面，并積極地預(yù)測了人工智能技術(shù)控制系統(tǒng)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中發(fā)展應(yīng)用并推廣的廣闊前景。隨著科學(xué)技術(shù)的第一生產(chǎn)力地位，科技的不斷地發(fā)展跟進(jìn)，特別是在針對發(fā)展計(jì)算機(jī)技術(shù)與工業(yè)自動(dòng)化儀表以及興建高層的智能建筑等方面，從而更深層次的推動(dòng)了空調(diào)的自動(dòng)化控制水平的提高。

前饋調(diào)節(jié) 串級控制 DDC控制 模糊控制

伴隨著中國的崛起，中國人民在市場經(jīng)濟(jì)大潮中是自身的生活水平得到了良好的穩(wěn)健的提升，致使傳統(tǒng)的暖通空調(diào)系統(tǒng)被廣泛的應(yīng)用在了各類的工業(yè)與民用的建筑之上。而與此同時(shí)，那么要如何才能更有效地將日新月異的計(jì)算機(jī)技術(shù)有效有機(jī)的結(jié)合起來，在越來越多的各種舒適性和工藝性的空調(diào)工程中將國內(nèi)外各種自動(dòng)化的儀表充分的利用，并且設(shè)計(jì)出技術(shù)先進(jìn)、適合各種用戶需要的要求的、經(jīng)濟(jì)合理的空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)，從而形成空調(diào)領(lǐng)域的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。

1　自控系統(tǒng)的特點(diǎn)

1.1很多的干擾性

外擾與內(nèi)擾共同的構(gòu)成了空調(diào)系統(tǒng)。外擾其主要是送風(fēng)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱的干預(yù)擾動(dòng)，內(nèi)擾通常是指屋內(nèi)的電器、工藝設(shè)備的啟停、照明散熱以及屋內(nèi)外的物品的流動(dòng)變化等活動(dòng)對于屋內(nèi)溫度以及濕度所產(chǎn)生的影響。目的是抑制或是消除這些干擾性的活動(dòng)。除了將空調(diào)工藝與建筑熱工方面增加控制措施外，在自動(dòng)控制的設(shè)計(jì)中間也應(yīng)該來系統(tǒng)分析干擾的來源以及影響程度的大小，并選擇適合有效的控制方案。

1.2針對調(diào)節(jié)對象的特性

空調(diào)的自動(dòng)控制的主要的任務(wù)即是維護(hù)好空調(diào)房間的一定的溫度以及濕度，對于控制效果的又是怎樣的，很大的程度上常常的取決于對于空調(diào)系統(tǒng)的本身而并不是自動(dòng)控制的那部分，因此，通過了解分析空調(diào)的對象的特征條件極為關(guān)鍵以及重要的一個(gè)方面，調(diào)節(jié)器的主要特性闡述主要是包括于放大系數(shù)、純滯后時(shí)間以及時(shí)間常數(shù)的［1］。

1.3空調(diào)系統(tǒng)的整體控制性與溫濕度之間的相關(guān)性

在空調(diào)的系統(tǒng)中占主要地位的是對于相對溫濕度進(jìn)行的控制，于此兩個(gè)參數(shù)則常常是在一個(gè)調(diào)節(jié)對象里面同時(shí)進(jìn)行的調(diào)節(jié)的兩個(gè)被調(diào)量，兩個(gè)參數(shù)寓于調(diào)節(jié)的過程中是互相影響作用的。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，則是需要相對的濕度的下降，而對此在自動(dòng)控制的過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)是將空調(diào)房間的溫度以及房間中的濕度作為控制的中心的，通過工作情況的轉(zhuǎn)換與處理空氣的過程中，每個(gè)環(huán)節(jié)都是要緊密的相互聯(lián)系在一個(gè)整體的控制系統(tǒng)當(dāng)中的。若是任意一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，都是會(huì)對于空調(diào)房間的濕度、溫度的調(diào)節(jié)產(chǎn)生極大影響的，更有甚者使整個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)無法工作。

1.4具有工作狀況轉(zhuǎn)換功能的控制

空調(diào)的系統(tǒng)將是按照工作的狀況進(jìn)行運(yùn)作的，所以，自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)該包括工作狀況的自動(dòng)轉(zhuǎn)換的部分。例如夏季工作狀況在表冷器的工作，冷水量的控制，室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)等，但在冬季則有需要轉(zhuǎn)換到加熱器來工作，使熱媒受到控制，調(diào)節(jié)溫度，上述為最為基本的工作狀況的轉(zhuǎn)化。于此之外，根據(jù)節(jié)能出發(fā)的進(jìn)行的工作狀況轉(zhuǎn)換的控制。在全年的工作的空調(diào)系統(tǒng)中，使用工作狀況的處理方式方法能夠達(dá)到節(jié)能減排的目的的［2］。

2　自控系統(tǒng)的發(fā)展

對于自動(dòng)化裝置的探索，人類很早就進(jìn)行了簡陋自動(dòng)化的探索，但是都局限于技術(shù)與科技理論的落后，直到1788年以前，都是處在一個(gè)沒有巨大科技突破的一個(gè)工匠階段。

1788年瓦特發(fā)明了改良型蒸汽機(jī)，標(biāo)志著人類進(jìn)入到了蒸汽時(shí)代，也就是說標(biāo)志著人類社會(huì)的工業(yè)革命開始了。同樣也標(biāo)志著自動(dòng)化領(lǐng)域的技術(shù)化與理論化都逐漸開始并形成，1920年，反饋理論被廣泛的應(yīng)用到了電子放大的器件當(dāng)中，同一年里，美國也產(chǎn)生了PID調(diào)節(jié)器件，1948年，對于控制理論的經(jīng)典部分都以基本的提出來了，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。

伴隨著高新技術(shù)的崛起，計(jì)算機(jī)隨之問世并以驚人的速度日益完善與強(qiáng)大，隨著體積的不斷微型化，用計(jì)算機(jī)來代替調(diào)節(jié)區(qū)成為了現(xiàn)實(shí)，社會(huì)也隨之進(jìn)入到了一個(gè)新的時(shí)代，智能化階段隨之而來。

當(dāng)今社會(huì)，全球化的形成，全世界正在進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)化的時(shí)代，空調(diào)也逐步將系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的更新改造，空調(diào)系統(tǒng)的信息化已經(jīng)到來了。1998年由歐洲發(fā)達(dá)國家的兩家電子巨頭西門子以及梅洛尼都推出了自己的新的科技產(chǎn)品。西門子的家庭電子系統(tǒng)是基于微軟的windows95系統(tǒng)的家庭控制系統(tǒng)，并且利用這個(gè)系統(tǒng)是可以實(shí)現(xiàn)對多種加點(diǎn)器具網(wǎng)絡(luò)性的控制的，以及完成傳真、郵件等對外的通信與聯(lián)絡(luò)功能。意大利的梅洛尼則推出了家庭智能檢測器，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，還用具備以下兩個(gè)條件：（1）具有完善的工程通訊聯(lián)網(wǎng)的功能，使用戶能夠從遠(yuǎn)程的計(jì)算機(jī)上連接對其進(jìn)行有效的遠(yuǎn)距離遙控控制，對于參數(shù)設(shè)定具有雙向的通訊的功能。（2）使用數(shù)字化的傳感器件。數(shù)字化的傳感器元件是具有雙向的通訊功能的以專用的微處理器件控制的先進(jìn)的傳感器系統(tǒng)，而微處理器是能夠既定的程度針對傳感器來實(shí)施軟件的控制的。將傳感器從單一功能的變成了多樣功能的從而消除與模擬電路有關(guān)的誤差源，并以此來提高測量和控制的精確度。通訊網(wǎng)絡(luò)漸漸成為了控制系統(tǒng)中的最重要的環(huán)節(jié)［3］。

3　結(jié)語

在當(dāng)今社會(huì)中面臨著能源的嚴(yán)重缺失，作為使用有效的自動(dòng)控制的空調(diào)系統(tǒng)，需要達(dá)到既舒適又節(jié)能的目的的，所以，這就要求專業(yè)的空調(diào)人員不但要熟悉專業(yè)性的技術(shù)工藝，也要了解并掌握自控理論和技術(shù)。

［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.過程辨識(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.

［3］王厲.基于（火用）方法的暖通空調(diào)系統(tǒng)熱力學(xué)分析研究［D］.湖南大學(xué)，2012.