暖通空調(diào)控制系統(tǒng)

暖通空調(diào)控制系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的監(jiān)控1）新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控新風(fēng)機(jī)組中空氣一水換熱器，夏季通入冷水對(duì)新風(fēng)降溫除濕，冬季通入熱水對(duì)空氣加熱，干蒸汽加濕器用于冬季對(duì)新風(fēng)加濕。對(duì)新風(fēng)機(jī)組進(jìn)行監(jiān)控的要求如下：（1）檢測(cè)功能：監(jiān)視風(fēng)機(jī)電機(jī)的運(yùn)行/停止?fàn)顟B(tài)；監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)出口空氣溫、濕度參數(shù)；監(jiān)測(cè)新風(fēng)過濾器兩側(cè)壓差，以了解過濾器是否需要更換；監(jiān)視新風(fēng)閥打開/關(guān)閉狀態(tài)；（2）控制功能：控制風(fēng)機(jī)啟動(dòng)/停止；控制空氣一熱水換熱器水側(cè)調(diào)節(jié)閥，使風(fēng)機(jī)出口溫度達(dá)到設(shè)定值；控制干蒸汽加濕器閥門，使冬季風(fēng)機(jī)出口空氣濕度達(dá)到設(shè)定值。（3）保護(hù)功能：冬季當(dāng)某種原因造成熱水溫度降低或熱水停供時(shí)，應(yīng)停止風(fēng)機(jī)，并關(guān)閉新風(fēng)閥門，以防機(jī)組內(nèi)溫度過低凍裂空氣一水換熱器；當(dāng)熱水恢復(fù)正常供熱時(shí)，應(yīng)能啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，打開新風(fēng)閥，恢復(fù)機(jī)組正常工作。（4）集中管理功能：智能大樓各機(jī)組附近的DDC控制裝置通過現(xiàn)場(chǎng)總線與相應(yīng)的中央管理機(jī)相連，于是可以顯示各機(jī)組啟/停狀態(tài)，送風(fēng)溫、濕度、各閥門狀態(tài)值；發(fā)出任一機(jī)組的啟/?？刂菩盘?hào)，修改送風(fēng)參數(shù)設(shè)定值；任一新風(fēng)機(jī)組工作出現(xiàn)異常時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。2）空調(diào)機(jī)組的監(jiān)控空調(diào)機(jī)組的調(diào)節(jié)對(duì)象是相應(yīng)區(qū)域的溫、濕度，因此送入裝置的輸入信號(hào)還包括被調(diào)區(qū)域內(nèi)的溫濕度信號(hào)。當(dāng)被調(diào)區(qū)域較大時(shí)，應(yīng)安裝幾組溫、濕度測(cè)點(diǎn)，以各點(diǎn)測(cè)量信號(hào)的平均值或重要位置的測(cè)量只值作為反饋信號(hào)；若被調(diào)區(qū)域與空調(diào)機(jī)組DDC裝置安裝現(xiàn)場(chǎng)距離較遠(yuǎn)時(shí)，可專設(shè)一臺(tái)智能化的數(shù)據(jù)采集裝置，裝于被調(diào)區(qū)域，將測(cè)量信息處理后通過現(xiàn)場(chǎng)總線將測(cè)量信號(hào)送至空調(diào)DDC裝置。在控制方式上一般采用串級(jí)調(diào)節(jié)形式，以防室內(nèi)外的熱干擾、空調(diào)區(qū)域的熱慣性以及各種調(diào)節(jié)閥門的非線形等因素的影響。對(duì)于帶有回風(fēng)的空調(diào)機(jī)組而言，除了保證經(jīng)過處理的空氣參數(shù)滿足舒適性要求外，還要考慮節(jié)能問題。由于存在回風(fēng)，需增加新、回風(fēng)空氣參數(shù)測(cè)點(diǎn)。但回風(fēng)道存在較大的慣性，使得回風(fēng)空氣狀態(tài)不完全等同于室內(nèi)空氣狀態(tài)，因此室內(nèi)空氣參數(shù)信號(hào)必須由設(shè)在空調(diào)區(qū)域的傳感器取得。另外，新風(fēng)、回風(fēng)混合后，空氣流通混亂，溫度也很不均勻，很難得到混合后的平均空氣參數(shù)。因此，不測(cè)量混合空氣的狀態(tài)，也不用該狀態(tài)作為DDC控制的任何依據(jù)。3）變風(fēng)量系統(tǒng)的監(jiān)控變風(fēng)量系統(tǒng)（VAV）是一處新型的空調(diào)方式，在智能化大樓的空調(diào)中被越來越多的地采用。帶有VAV裝置的空調(diào)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)需要協(xié)調(diào)控制，其內(nèi)容主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）由于送入各房間風(fēng)量是變化的，空調(diào)機(jī)組的風(fēng)量將隨之變化，因此應(yīng)采（2）送風(fēng)機(jī)速度調(diào)節(jié)時(shí)，需引入送風(fēng)壓力檢測(cè)信號(hào)參與控制，從而不使各房間內(nèi)壓力出現(xiàn)大的變化，保證裝置正常工作。對(duì)于VAV系統(tǒng)，需要檢測(cè)各房間風(fēng)量、溫度及風(fēng)閥位置等信號(hào)并經(jīng)過統(tǒng)一的分析處理后才能給出送風(fēng)溫度設(shè)定值。在進(jìn)行送風(fēng)量調(diào)節(jié)的同時(shí)，還應(yīng)調(diào)節(jié)新、回風(fēng)閥，以使各房間有足夠的新風(fēng)。冷熱源及其水系統(tǒng)的監(jiān)控智能化大廈中的冷熱源主要包括冷卻水、冷凍水及熱水制備系統(tǒng)，其監(jiān)控特點(diǎn)如下：1、冷卻水系統(tǒng)的監(jiān)控冷卻水系統(tǒng)的作用是通過冷卻塔和冷卻水泵及管道系統(tǒng)向制冷幾機(jī)提供冷水，監(jiān)控的目的主要是保證冷卻塔風(fēng)機(jī)、冷卻水泵安全運(yùn)行；確保制冷機(jī)冷凝器側(cè)有足夠的冷卻水通過；根據(jù)室外氣候情況及冷負(fù)荷調(diào)整冷卻水運(yùn)行工況，使冷卻水溫度在要求的設(shè)定范圍內(nèi)。2、冷凍水系統(tǒng)的監(jiān)控冷凍水系統(tǒng)由冷凍水循環(huán)泵通過管道系統(tǒng)連接冷凍機(jī)蒸發(fā)器及用戶各種冷水設(shè)備(如空調(diào)機(jī)和風(fēng)機(jī)盤管)組成。對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控的目的主要是保證冷凍機(jī)蒸發(fā)器通過足夠的水量以使蒸發(fā)器正常工作；向冷凍水用戶提供足夠的水量以滿足使用要求；在滿足使用要求的前提下盡可能減少水泵耗電，實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行。3、熱水制備系統(tǒng)的監(jiān)控?zé)崴苽湎到y(tǒng)以熱交換器為主要設(shè)備，其作用是產(chǎn)生生活、空調(diào)及供暖用熱水。對(duì)這一系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控的主要目的是監(jiān)測(cè)水力工況以保證熱水系統(tǒng)的正常循環(huán)，控制熱交換過程以保證要求的供熱水參數(shù).組合式空調(diào)機(jī)組溫、濕度控制系統(tǒng)研究本文出自：能源世界網(wǎng)作者：青青子衿點(diǎn)擊率：78主要研究組合式空調(diào)機(jī)組的溫、濕度控制，通過傳感器檢測(cè)環(huán)境的溫度、濕度信息，并通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，將這些數(shù)字信號(hào)輸入可編程控制器PLC，與設(shè)定值相比較得到偏差值，PLC根據(jù)偏差值調(diào)節(jié)空調(diào)機(jī)組中的加熱閥、加濕閥和表冷閥的開度大小，從而達(dá)到系統(tǒng)恒溫恒濕的控制目的。關(guān)鍵字：溫度；濕度；可編程控制器隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會(huì)高度信息化，新的高科技技術(shù)不斷應(yīng)用到建設(shè)中，建筑的智能化已成為一種趨勢(shì)，它主要包括三個(gè)方面：建筑設(shè)備自動(dòng)化、通信自動(dòng)化和辦公自動(dòng)化。本文主要對(duì)智能建筑中的組合式空調(diào)機(jī)組控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。1組合式空調(diào)機(jī)組的概念組合式空調(diào)機(jī)組就是由各種空氣處理功能段組裝而成的不帶冷、熱源的一種空氣處理設(shè)備，這種機(jī)組能用于風(fēng)管阻力等于或大于100Pa的空調(diào)系統(tǒng)，其中機(jī)組功能段是指具有對(duì)空氣進(jìn)行一種或幾種處理功能的單元體。舉例說明如下：某廠房的一、二層為生產(chǎn)區(qū)，需要較高的恒溫恒濕的工作環(huán)境，以滿足精密加工的需要，具體為在一層安裝兩臺(tái)風(fēng)量為40000m3/h的組合式空調(diào)機(jī)組，滿足整個(gè)一層的空調(diào)需要;二層安裝兩臺(tái)風(fēng)量為20000m3/h的組合式空調(diào)機(jī)組，滿足二層的空調(diào)需要，四臺(tái)機(jī)組均采用一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)?？照{(diào)所需冷源來自廠內(nèi)的氟里昂制冷站，送入機(jī)組的冷水溫度為7°C;機(jī)組加熱所需熱源采用鍋爐房送過來的蒸汽，蒸汽在進(jìn)入機(jī)組前減壓到0.2MPa;機(jī)組加濕采用干蒸汽加濕，蒸汽同樣來自鍋爐房，進(jìn)入機(jī)組前減壓到0.07MPa，為了保障該廠廠房內(nèi)4臺(tái)組合式空調(diào)機(jī)組的正常運(yùn)行管理，需要為它們?cè)O(shè)計(jì)一套自動(dòng)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠控制各臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)，具有保護(hù)機(jī)組安全運(yùn)行的各種功能，滿足廠房內(nèi)空氣恒溫恒濕的基本要求。具體要求為：1）廠房內(nèi)溫度在18C?27C范圍內(nèi)可調(diào)，控制精度士2C:2）濕度在40%?70%范圍內(nèi)可調(diào)，控制精度士10%。2該控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則采用當(dāng)今先進(jìn)的工業(yè)自動(dòng)化控制產(chǎn)品，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，建立包容全部受控設(shè)備的控制系統(tǒng)，注重系統(tǒng)的可靠性和維護(hù)、管理的便捷性，現(xiàn)場(chǎng)采用一對(duì)一控制，即一臺(tái)控制器控制一臺(tái)空調(diào)系統(tǒng)，采用強(qiáng)弱電一體化設(shè)計(jì)，即機(jī)組啟?？刂?、電器安全保護(hù)及空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)控制組件一體化布置，盡量簡化外部接線。3總體設(shè)計(jì)方案將傳感器所測(cè)得的溫度、濕度模擬信號(hào)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再將這些數(shù)字信號(hào)送入可編程控制器PLC，PLC通過讀指令將這些測(cè)量值讀入，再通過比較指令與廠房內(nèi)所需要的溫度、濕度設(shè)定值相比較，得到偏差值，PLC根據(jù)偏差值調(diào)節(jié)空調(diào)機(jī)組中的加熱閥、加濕閥和表冷閥的開度大小，從而達(dá)到廠房內(nèi)空調(diào)機(jī)組對(duì)空氣溫度和濕度的自動(dòng)控制。而對(duì)于回風(fēng)閥、排風(fēng)閥、混風(fēng)閥、新風(fēng)閥、送風(fēng)閥和進(jìn)風(fēng)閥的控制及相應(yīng)的保護(hù)不是本文設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，在此不作詳細(xì)敘述。每一臺(tái)空調(diào)機(jī)組的總體設(shè)計(jì)框圖如圖1所示：4系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)4.1主要元器件的選擇目前用于空調(diào)行業(yè)的溫度傳感器主要有膨脹式和熱敏電阻式，膨脹式傳感器的原理是：傳感器的膨脹管（膨脹片）根據(jù)環(huán)境溫度的變化產(chǎn)生不同的變形，根據(jù)變形的位移可測(cè)得環(huán)境溫度;熱敏電阻式傳感器的原理是：熱敏電阻按溫度變化改變電阻值，再通過轉(zhuǎn)換電路將電阻變化量轉(zhuǎn)化為電壓變化量，根據(jù)電壓變化量反映空氣溫度的變化。另外，用于空調(diào)控制的濕度傳感器主要有三種：尼龍薄膜濕度傳感器、氯化鋰濕度傳感器和電容式濕度傳感器。根據(jù)對(duì)各種溫、濕度傳感器的比較，選定SIEMENS公司QFM65溫濕度傳感器，該傳感器的溫度的檢測(cè)采用熱敏電阻式傳感器，相對(duì)濕度檢測(cè)采用電容式傳感器，其工作電壓為AC24V?20%，頻率50Hz/60Hz，功耗小于0.5VA，它具有測(cè)量精度高（±2%），安裝方便的特點(diǎn)。1可編程控制器的生產(chǎn)廠家很多，產(chǎn)品性能也不盡相同，但是主要工作原理和組成結(jié)構(gòu)是基本

相同的L3J，本文選用三菱公司的FX1N產(chǎn)品作為主控器件。4.2硬件電路設(shè)計(jì)該控制系統(tǒng)以可編程控制器為核心，通過相應(yīng)的軟件完成數(shù)據(jù)的運(yùn)算、比較處理，其輸出決定執(zhí)行元件一電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。根據(jù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工藝要求，本設(shè)計(jì)的硬件電路圖如圖2所示。曜2強(qiáng)件電路明系統(tǒng)主要由兩部分組成：一部分是由加熱閥電機(jī)、表冷閥電機(jī)和加濕閥電機(jī)等構(gòu)成的主電路部分;另一部分是控制電路部分，包括可編程邏輯控制器PLC及回風(fēng)風(fēng)機(jī)和進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)的保護(hù)電路及各自線圈，還有故障指示燈。參看硬件電路圖，當(dāng)可編程控制器的輸出點(diǎn)Y0接通，則線圈KZ1得電，使得KZ1主觸點(diǎn)閉合，調(diào)節(jié)加熱閥的開度大?。划?dāng)輸出點(diǎn)Y1接通，則線圈KH得電，使得KF1主觸點(diǎn)閉合，調(diào)節(jié)加熱閥的開度大??；當(dāng)輸出點(diǎn)Y2接通，則線圈KZ2得電，使得KZ2主觸點(diǎn)閉合，調(diào)節(jié)加濕閥的開度大??；當(dāng)輸出點(diǎn)3（3接通，則線圈KF2得電，加濕閥反轉(zhuǎn)線圈開始工作;當(dāng)控制器的輸出點(diǎn)Y4接通，則線圈KZ3得電，表冷閥正轉(zhuǎn)線圈開始工作;當(dāng)控制器的輸出點(diǎn)Y5接通，則線圈KF3得電，表冷閥反轉(zhuǎn)線圈開始工作;當(dāng)控制器的輸出點(diǎn)Y6接通，則線圈KZ4得電，回風(fēng)閥正轉(zhuǎn)線圈開始工作；當(dāng)控制器的輸出點(diǎn)Y7接通，則線圈KF4得電，回風(fēng)閥反轉(zhuǎn)線圈開始工作。4.3組合式空調(diào)機(jī)組控制系統(tǒng)的運(yùn)行過程上電后，手操作給出開機(jī)信號(hào)后，廠房內(nèi)送風(fēng)閥延時(shí)5秒啟動(dòng)（在無故障情況下），然后根據(jù)采樣得到的溫、濕度值進(jìn)行判斷，以溫、濕度為主，如果溫度不在設(shè)定溫度范圍之內(nèi)時(shí)，就調(diào)節(jié)加熱閥開度大小調(diào)溫，同時(shí)也要調(diào)節(jié)加濕閥開度大小；如果濕度