论文部分内容阅读
摘 要 随着时代的发展，现代楼宇越来越高层化，中央空调的应用也越来越广泛。中央空调设备从地下室制冷机房到各个楼层的空气处理机组及各个楼层的阀门，已经遍布了建筑的各个角落，也对设备的管理工作提出一个更高的要求。因此，在空调系统中，智能化控制已经成为今后的发展趋势，所以本文将详细阐述空调系统中计算机控制的相关问题。
关键词 中央空调 计算机控制 变频
中图分类号：TP27 文献标识码：A
0 引言
随着计算机应用技术的普及，计算机控制系统已深入到国民经济的各行各业中，空调系统也不例外。中央空调系统是一个复杂的系统，它的管理和控制也是一个相当复杂的过程，它的好坏也直接关系到整栋大厦的使用，那就要求物业管理部门能够实时了解中央空调运行情况及设备状况，那么计算机控制系统就是必然的选择。因为高水平的自动化自控系统，不仅可以大大地提高空调运行的安全性、可靠性，而且可以通过建立控制网络将相距较远的各系统控制器相连，实现信息的相互传递，保证了控制的实时性，可靠性，才能更好地为我们服务。
1 计算机控制系统的选择
中央空调的计算机控制系统主要包括三种方式：早期的继电器控制系统、直接数字式控制器DDC以及PLC（可编程序控制器）控制系统。PLC控制系统以其运行可靠、使用与维护均很方便，抗干扰能力强，适合新型高速网络结构这些显著的优点使其逐步在智能建筑空调中得到广泛的应用。由于PLC分布在各个现场，使得控制功能较为专一，每台控制器的任务相应减少，功能明确，同时任何一台控制器发生故障都不会影响其它设备的正常运行。
2 计算机控制系统的构成
计算机管理系统主要由监控计算机、PLC、变频器、单总线数据采集器、远程分布式 I/O模块等设备构成。
（1）主机承担全部空调系统的统一管理。包括参数设定、数据存贮、打印制表、温湿度参数及系统工作情况显示， 完成与现场控制机通讯等工作。操作为全汉字系统， 采用人机对话方式， 便于管理人员使用。现场控制机则按照主机下达的控制参数， 根据设计的调节方案与控制规律完成多工况分区方案的选择和各参数的闭环控制。
（2）PLC是负责制冷机房开关量设备（如水泵、制冷主机、冷却塔、开关阀等）的启停及模拟量设备的数据采集或输出控制（如流量、压力数据的采集或者电动阀门的输出控制等）。其作用是协调各机组与变频器之间的电气连接，通过接触器与变频器柜的继电器和接触器进行逻辑切换来实现系统的控制方案。
（3）变频器是为电动机提供可变频率的电源，实现电动机的无级调速，通过变频来控制空调水泵流量。变频控制技术不仅仅具有异步电动机结构简单、坚固、易于维护等优点，更重要的是采用变频调速技术的异步电动机的机械特性达到了直流电动机调压调速的特性。由于计算机技术的介入，使得变频器具有丰富的功能和方便好用的特点，因此人们才有可能按照实际要求，自行构成一个适用和可靠的调速系统。实现水电泵机无级调速，依据需求的变化自动调节系统的运行参数，以满足制冷或制热要求，是当今最先进、合理的空调自控系统。
（4）单总线数据采集器就是温、湿度传感器，负责采集制冷机房大量管道内水的温度、湿度等各种参数。传感器的任务是检测温度；压力设定单元为系统提供满足用户需要的水压期压力设定信号和压力反馈信号输入可编程控制器后，经可编程控制器内部PID控制程序的计算，输给变频器一个转速控制信号。还有一种办法是将压力设定信号和压力反馈信号送入PID回路调节器，由后者进行运算后，输给变频器一个转速控制信号。
（5）I/O 模块的基本功能就是将输入PLC的外部模拟量转换为PLC所需的数字量，以供给主控模块进行数据处理和控制各个楼层空气处理机组的启停及远程的开关阀。远程开关量I/O模块主要包括开关量的采集和开关量的输出。开关量采集是采集设备的运行状态及故障状态，实时监测设备的运行。
3 计算机控制系统的安全性
计算机也会有故障的时候，即使这个故障是偶然的，但是作为一个大楼的空调系统不能因为这样的偶然故障而停止运行，在设计该系统之初，我们就考虑到了这方面的问题，一旦计算机管理系统出现问题，每个设备均有独立的控制器，可以通过这些独立的控制器启停设备，以保证大楼空调正常运行。另外，我们为了确保指令数据的传输无误，让电源线和信号线分开走，防止电磁耦合、分布电容和漏电等形成的干扰，传送数据均作了校验和处理，以达到数据的完整性，防止因为错误数据引起设备的误操作。
4 结束语
通过计算机控制系统在中央空调系统的推广表明，它具有可靠性高，且易于实现，保证了系统的安全运行和有效节能，也大大简化了用户对设备的操作管理，改变了以往人力抄表的状态，减轻了劳动强度，节约了大量的设备日常管理的人力成本，是新一代中央空调控制系统的发展趋势。
参考文献
[1] 宁永生，王琪辉，张英.大型空调中央监控系统设计[J].暖通空调，2004（03）.
[2] 赵彬.中央空调变频节能的应用及展望.福建能源开发与节约.2000：23，40-41.
[3] 迟洁茹，杨杰.中央空调智能温度监控器的设计[J].自动化仪表，2003（07）.
[4] 展有杰，计算机远程监控系统在分布式中央空调系统中的应用.山东大学，2006.04.06.
关键词 中央空调 计算机控制 变频
中图分类号：TP27 文献标识码：A
0 引言
随着计算机应用技术的普及，计算机控制系统已深入到国民经济的各行各业中，空调系统也不例外。中央空调系统是一个复杂的系统，它的管理和控制也是一个相当复杂的过程，它的好坏也直接关系到整栋大厦的使用，那就要求物业管理部门能够实时了解中央空调运行情况及设备状况，那么计算机控制系统就是必然的选择。因为高水平的自动化自控系统，不仅可以大大地提高空调运行的安全性、可靠性，而且可以通过建立控制网络将相距较远的各系统控制器相连，实现信息的相互传递，保证了控制的实时性，可靠性，才能更好地为我们服务。
1 计算机控制系统的选择
中央空调的计算机控制系统主要包括三种方式：早期的继电器控制系统、直接数字式控制器DDC以及PLC（可编程序控制器）控制系统。PLC控制系统以其运行可靠、使用与维护均很方便，抗干扰能力强，适合新型高速网络结构这些显著的优点使其逐步在智能建筑空调中得到广泛的应用。由于PLC分布在各个现场，使得控制功能较为专一，每台控制器的任务相应减少，功能明确，同时任何一台控制器发生故障都不会影响其它设备的正常运行。
2 计算机控制系统的构成
计算机管理系统主要由监控计算机、PLC、变频器、单总线数据采集器、远程分布式 I/O模块等设备构成。
（1）主机承担全部空调系统的统一管理。包括参数设定、数据存贮、打印制表、温湿度参数及系统工作情况显示， 完成与现场控制机通讯等工作。操作为全汉字系统， 采用人机对话方式， 便于管理人员使用。现场控制机则按照主机下达的控制参数， 根据设计的调节方案与控制规律完成多工况分区方案的选择和各参数的闭环控制。
（2）PLC是负责制冷机房开关量设备（如水泵、制冷主机、冷却塔、开关阀等）的启停及模拟量设备的数据采集或输出控制（如流量、压力数据的采集或者电动阀门的输出控制等）。其作用是协调各机组与变频器之间的电气连接，通过接触器与变频器柜的继电器和接触器进行逻辑切换来实现系统的控制方案。
（3）变频器是为电动机提供可变频率的电源，实现电动机的无级调速，通过变频来控制空调水泵流量。变频控制技术不仅仅具有异步电动机结构简单、坚固、易于维护等优点，更重要的是采用变频调速技术的异步电动机的机械特性达到了直流电动机调压调速的特性。由于计算机技术的介入，使得变频器具有丰富的功能和方便好用的特点，因此人们才有可能按照实际要求，自行构成一个适用和可靠的调速系统。实现水电泵机无级调速，依据需求的变化自动调节系统的运行参数，以满足制冷或制热要求，是当今最先进、合理的空调自控系统。
（4）单总线数据采集器就是温、湿度传感器，负责采集制冷机房大量管道内水的温度、湿度等各种参数。传感器的任务是检测温度；压力设定单元为系统提供满足用户需要的水压期压力设定信号和压力反馈信号输入可编程控制器后，经可编程控制器内部PID控制程序的计算，输给变频器一个转速控制信号。还有一种办法是将压力设定信号和压力反馈信号送入PID回路调节器，由后者进行运算后，输给变频器一个转速控制信号。
（5）I/O 模块的基本功能就是将输入PLC的外部模拟量转换为PLC所需的数字量，以供给主控模块进行数据处理和控制各个楼层空气处理机组的启停及远程的开关阀。远程开关量I/O模块主要包括开关量的采集和开关量的输出。开关量采集是采集设备的运行状态及故障状态，实时监测设备的运行。
3 计算机控制系统的安全性
计算机也会有故障的时候，即使这个故障是偶然的，但是作为一个大楼的空调系统不能因为这样的偶然故障而停止运行，在设计该系统之初，我们就考虑到了这方面的问题，一旦计算机管理系统出现问题，每个设备均有独立的控制器，可以通过这些独立的控制器启停设备，以保证大楼空调正常运行。另外，我们为了确保指令数据的传输无误，让电源线和信号线分开走，防止电磁耦合、分布电容和漏电等形成的干扰，传送数据均作了校验和处理，以达到数据的完整性，防止因为错误数据引起设备的误操作。
4 结束语
通过计算机控制系统在中央空调系统的推广表明，它具有可靠性高，且易于实现，保证了系统的安全运行和有效节能，也大大简化了用户对设备的操作管理，改变了以往人力抄表的状态，减轻了劳动强度，节约了大量的设备日常管理的人力成本，是新一代中央空调控制系统的发展趋势。
参考文献
[1] 宁永生，王琪辉，张英.大型空调中央监控系统设计[J].暖通空调，2004（03）.
[2] 赵彬.中央空调变频节能的应用及展望.福建能源开发与节约.2000：23，40-41.
[3] 迟洁茹，杨杰.中央空调智能温度监控器的设计[J].自动化仪表，2003（07）.
[4] 展有杰，计算机远程监控系统在分布式中央空调系统中的应用.山东大学，2006.04.06.