暖通空调自动控制简介
来源：本站 发布日期：2022/4/12 已有 1191 人浏览
一、暖通空调自动控制的发展及定义
1、暖通空调 自动控制器的发展
在暖通空调自动化系统中．作为该系统自动化控制关键部分的自动控制器经历 了一段时间的发展 ．出现了包括简单控制器、数字控制器、PLC控制器在内的多种自动控制器 ．这些不同类型的自动控制器为暖通空调自动化系统的发 展 起到了积极的推动作用。
（1）简单控制器
暖通空调自动化系统的简单控制器是一种不需要外部能源动力即可实现系统 的自动化控制的设备。 它通过自身的物理性质或从被控制对象处获得能源对 系统进行控制．也被称为 自力式控制器由于其双位输出的特点 ．使得这种控制器不能进行连续性的输 出．只能做到系统要么开要么关的自动控制程度 ，因此得名简单控制 器。
（2） 数字控制器
数字控制器是基于计算机技术而出现控制设备 ，其通过数字电路 、微处理器 实现了对系统自动控制的对比 、分析 、计 算部分的“智 能化”升 级 ．为控 制 器赋 予 了不 同于 以往 的强 大 的控 制功 能 ．因此 也 被 称 为智 能 控 制 器 。数 字控 制 器 的智 能 化 程 度 直接 决 定 了其 对 系统 自动 控 制 的水 平。
（3）编程控制器
编 程 控 制 器 也 叫 PLC控 制 器或 PC控 制 器 ，是 基 于 数 字 控制 器而发展起 来的新型工业控制装置 。由于其结合了自动化技 术 、计算机技术和通信技术 ， 使其拥有了编程功能 ，因此具有更强的可靠性和抗干扰能力。与其他控制 器相 比， PLC控 制器安装 简单、操作方便 、且体积小、能耗低 ，目前已在暖通空调自动控制系统 中得到了广泛的使用 ，且取得了不错的应用效果 。
2、计算机控制技术的发展
暖通空调自动控制 系统从早 期的模拟仪表控制 、计算机 集 中控 制 开始 ，经 过 长期 的发 展 已形 成 了 以分 散 控 制 系统 和 现场 总线和 工业 以太网技术为代表的 自动控制 系统 的升级 。
（1）分散控制系统
分散控 制 系统 是 结合了现 代 网络 、控 制 技 术 ．图 形 显 示 及 冗余技术 ，通过 多个微处理机对 分散 的控 制对 象实现有效调 节 、监 管 的 自动化 控 制 技 术 。该技 术 的优 势 在 于 可 以针 对 较 为 分散 的控制对 象实现集 中性 的监视 管理操 作 ．使得 暖通空调 自动化 系统更具全局性 的控制效果 。同时 ． 该 系统在稳定性 、可靠性上表现优异 ． 并且 可满足 系统扩展的需求。
（2）现场总线和工业以太网技术
以往 传 统 的 暖 通 空 调 自动 化 系统 采 用 的是 “点 对 点 ”的 模 拟或数字信号控制的方式 ．无法真正实现全局性 的控制 需求 ，而现 场总线技 术依赖数 字通信 、计算机 网络、自动控制技 术 ， 利用智能仪表 等设备和手段 ，真正 实现 了相 关 系统双向的全 分 散 、数 字 化 、智 能控 制 ， 使 得 系统 的 多接 点 、多 变量 、互 联 成 为可能 。 在灵 活性 、开放 性、可操作性上进行 了较大突破 。以 太 网则 是 目前 最 前 沿 最 流 行 的通 信 网络 ．由 于 其 价格 低廉 、速度 快、易于组网等特点 ，对 于提 高暖通 空调 自动化 系 统的技术 ． 加 强与现场 总线之 间的融合 ， 克服现 场总线在技 术 发展 方 面的 弊端具 有 重要 意 义 。 以太 网的 出现 ． 使 得 包括 暖通 空 调 自动化在 内的多个领域的 自动化升级提供 了新的发展方向。
3、暖通空调自动控制的定义
国家标准 ＧＢ/５０１５５—９２《采暖通风与空气调 节术语标准》第７．１．１条对自动控制的定义为：“在 无人直接参与下，采用控制装置使被控设备、系统、 生产过程或环境按着预定的方式运行或使被控参 数保持规定值的操作”。
从这一定义来看，暖通空 调自动控制系统至少包含以下内涵：
１）为了完成自动控制功能而形成的各环节 （或装置），本身具有相互的逻辑关系或联系，由此 形成了系统的概念；
２）自动控制系统针对的对象为暖通空调设 备、系统、过程和环境；
３）自动控制系统实现的目标是使被控对象按 照预定的方式运行，或者保持规定的参数；
４）自动本身有两个含义，一是无人参与，二是 保证时效（又称“实时控制”）。
二、大型暖通空调自动化系统的实施过程
（1）系统设 计阶段
暖 通 空调 自动 化 系统 的 设 计 关 系到 系统 完成 后 的 应 用 效 果 ，是保证空调 自动化 系统 满足 建筑 内部环境控 制和节能减 排 需求的关键 。在 设计阶段 ，根据建筑本 身的规 模 、功 能和采 暖需求 ，全面 、准确地制 定相 关控 制参数 ．并 由此 选定运行设备的指示，从而确定相 关设备 的状 态参数 类别、数 量及控 制方法 ，以任务 书的形式进行 具体 呈现 。然后 ．基 于任务 书的相关 内容 。进行暖通 空调 自动化 系统的初步设计 ．确定各 个子 系统 的控 制方式 ， 并进行控制原理 图的制作 。同时确定 系统所有监 控 点的性质、类 型、点数 ，将相关信息制作成表 ，详细说 明每 个 子 系统 的 监 控 功 能 和 预 期 控 制 目的 。然后 进 行 监 控 系统 的 网 络 结构设计 ． 从 满足 中央管理 系统的功能 需求入手 ， 确定现 场 控 制器的数量和具体分布情 况．明确监控 中心 的位 置和面种 。并结合相 关的 电气、照 明、通风通 信、防 雷接 地等具体 事 宜进 行 系统 概 算 完成 以上 工作 后 ．开 始 进 行施 工 图 的设 计 工 作 。针 对施 工 现场的 实际情况 ，对子 系统 的控制原 理图和相关监控点 的布 置进行 相应的修 改 。确定现场监控 点并进行 现场控制 器相 关 设备 的平面布置 ．结合现场控制 器的布 置情 况绘制 网络控制 结 构 图 根 据 系统 设 备 中传 感 器 和 执 行 器 与 电 控 箱 的 关 系 ．以 及 其 对 电 源及 接 线 的 地 注 ．进 行 整 体 暖 通 空 调 设 备 自控 系统 施 工 图 的绘 制 工 作 ．施 工 图 中 必 需 包括 各 子 系统 的 控 制 原 理 图、监控点一 览表 。以及相关的设计说 明、图例 、各层的施工平 面图和控 制 网络 总 图等。根据设计施 工图的施工需求编制材 料 清单 ， 并得 出系统预算 。
（2）工 程 实 施 阶 段
通过招投标的方式选定施工单位 ．并根据招投标的具体情况对建筑工程 暖通空调自动化系统进行必要的修正．同时明确相关设备产品的品牌等具体事宜．对施工图的设计进行进一步深化 。施工单位根据修正后的施工图进行设备安 装、调 试 ，并通过 自检和试运行确定施工的成果是否达到设计标准。
（3）检 测验收阶段
工程竣工后，通过工程检测和验收两个过程 ，对建筑工程暖通 空调 自动化 系统 的正常运行情况进行检查，确定系统设计和施工是否合格。
（4） 运行管理阶段
在建筑工程暖通空调自动化系统验收合格投入使用后 ，对该 系统进行正常运行的相应管理 ． 相关工作包括 ：系统的静态、动 态、节 能管理 ．以及针对可能出现的系统非正常运行情况进行相关对策制制定和 具体措 施 的 实施。
三、目前存在的问题
1、HVAC系统复杂，设计人员对系统缺乏透彻的理解。
2、HVAC设计人员不了解自动控制系统设计，自动化系统设计人员不了解暖通空调系统原理。
3、在第2条的基础上，HVAC设计人员与自动化系统设计人员缺乏沟通。导致暖通空调自动控制系统的设计形成大家敬而远之的真空地带。
4、暖通空调工况设计往往只针对冬夏做设计，对全年运行缺乏认识。一些暖通设计人员不能清晰的说明其所涉及的暖通空调系统在全年应该如何运行。
5、不一样的建筑存在着不同的建筑特点和空调系统，因此每栋楼必然有着自己的控制系统，需在共性的基础上进行个性化设计。
6、暖通设计人员水平参差不齐，没有保障。尤其有一些设计人员，将自控看成解决所有问题的钥匙，致使系统本身出现较大问题，事实上自控系统的调节能力有限，无法弥补系统自身的缺陷。亦或是有些暖通设计人员无法给出自控设计所需的控制参数、工况转化边界条件、自控原理图等等。
7、暖通空调的自动控制往往外包给相关公司，这些公司水平也参差不齐。
四、对策与建议
（1）暖通空调设计人员要提高自身的技术水平
对于空调设计人员来说，最重要的就是要清楚自 控系统的优劣，因为这种状态直接影响到了空调系统的 运行，这个问题如果在工程中出现后再解决的话，不如 直接在设计的时候就提前完善，就能把出现的问题、造 成的风险降到最低。空调设计的好坏是直接体现一名空 调设计人员的专业知识水平，只有充分认识该专业知识 的人员才能更好的设计暖通空调控制系统。空调的使用 效果也与设计有着很大的关系，所以这就对空调设计人 员的技术水平有着很高的要求，空调的设计人员不能墨 守成规，还要在原有基础上，再进行进一步的完善，这 样才能使我们空调系统设计的水平得到提高。
（2）加强运行管理和数据分析
自控系统除了要能够正常使用和操作之外，还有 一个最重要的工作就是自控系统的最优化控制，通过这 一项控制后，才能达到节能的效果。最优化指的就是在 原来的基础上可以加上人为操控的功能，只有这样，管 理人员才能更好地进行管理。自动化控制系统中，只有高素质、高水平的技术 人员才能促使暖通空调系统的正常运行得到保障，实现 节能目标。在这一部分的设计与配置过程中，必须要选 用专业人员来完成，并且工作人员还要有高水平的技术 能力，对于这一工程能够提供重要的保障工作。除以上问题之外，还有大量系统的运行数据也需 要专业人员来记录，这样才有利于帮助管理人员组织好 系统的运行、系统的优化、维修等打下良好的基础。只 要是需要人工来进行记录的工作，就极大增加了误差的 可能性，所以对于这一部分工作一定要谨慎。因此，运 行管理人员要在工作中，尽可能地收集暖通空调系统的 运行数据，然后做出改进措施。暖通空调的设计人员要 做的工作也很多，他们需要去第一现场进行数据的记录， 然后再进行整理，最后分析得出比较完整的数据，这样 才能让他们更加深入的认识这项工作，也为提升自身的 专业技能打下坚实的基础。针对这一工作流程，可以开 发相应的工具来完善工作流程，用机械的精准来抵消人 为工作的误差。
（3）调整设计分工，加强专业沟通
自控系统都是我们从承包商和集成商手上拿到的， 看似专业、分工明确，但是实际的情况是，承包商和集 成商的产品质量远未达到想象中的要求。很多时候，实 际的工作水平与预期的工作效果差别很大，这都与承包 商和集成商技术的水平、优劣、责任心等密切相关。暖 通空调设计中的自动控制系统，不但要合理运行，还要 提高人为的操纵技术，降低成本，国家还要加大投资来 促进暖通技术的进步，营造暖通技术面向市场建设的环 境，这样才符合现代化建设的发展需要。
参考文献：
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王安超. 我国暖通空调自动控制系统的研究现状[J]. 低碳世界, 2017(8):270-271.
韦佳. 暖通空调自动控制系统存在的问题与解决对策[J]. 中国设备工程.
作者：Admin
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