暖通空调控制系统

暖通空调控制系统空调系统的监控1）新风机组的监控新风机组中空气一水换热器，夏季通入冷水对新风降温除湿，冬季通入热水对空气加热，干 蒸汽加湿器用于冬季对新风加湿。对新风机组进行监控的要求如下：（1）检测功能：监视风机电机的运行/停止状态；监测风机出口空气温、湿度参数；监测新 风过滤器两侧压差，以了解过滤器是否需要更换；监视新风阀打开/关闭状态；（2）控制功能：控制风机启动/停止；控制空气一热水换热器水侧调节阀，使风机出口温度 达到设定值；控制干蒸汽加湿器阀门，使冬季风机出口空气湿度达到设定值。（3）保护功能：冬季当某种原因造成热水温度降低或热水停供时，应停止风机，并关闭新 风阀门，以防机组内温度过低冻裂空气一水换热器；当热水恢复正常供热时，应能启动风机， 打开新风阀，恢复机组正常工作。（4）集中管理功能：智能大楼各机组附近的DDC控制装置通过现场总线与相应的中央管理 机相连，于是可以显示各机组启/停状态，送风温、湿度、各阀门状态值；发出任一机组的 启/停控制信号，修改送风参数设定值；任一新风机组工作出现异常时，发出报警信号。2）空调机组的监控空调机组的调节对象是相应区域的温、湿度，因此送入装置的输入信号还包括被调区域 内的温湿度信号。当被调区域较大时，应安装几组温、湿度测点，以各点测量信号的平均值 或重要位置的测量只值作为反馈信号；若被调区域与空调机组DDC装置安装现场距离较远 时，可专设一台智能化的数据采集装置，装于被调区域，将测量信息处理后通过现场总线将 测量信号送至空调DDC装置。在控制方式上一般采用串级调节形式，以防室内外的热干扰、 空调区域的热惯性以及各种调节阀门的非线形等因素的影响。对于带有回风的空调机组而 言，除了保证经过处理的空气参数满足舒适性要求外，还要考虑节能问题。由于存在回风， 需增加新、回风空气参数测点。但回风道存在较大的惯性，使得回风空气状态不完全等同于 室内空气状态，因此室内空气参数信号必须由设在空调区域的传感器取得。另外，新风、回 风混合后，空气流通混乱，温度也很不均匀，很难得到混合后的平均空气参数。因此，不测 量混合空气的状态，也不用该状态作为DDC控制的任何依据。3）变风量系统的监控变风量系统（VAV）是一处新型的空调方式，在智能化大楼的空调中被越来越多的地采用。带有VAV装置的空调系统各环节需要协调控制，其内容主要体现在以下几个方面：（1）由于送入各房间风量是变化的，空调机组的风量将随之变化，因此应采（2）送风机速度调节时，需引入送风压力检测信号参与控制，从而不使各房间内压力出现 大的变化，保证装置正常工作。(3) 对于VAV系统，需要检测各房间风量、温度及风阀位置等信号并经过统一的分析处理 后才能给出送风温度设定值。(4) 在进行送风量调节的同时，还应调节新、回风阀，以使各房间有足够的新风。冷热源及其水系统的监控智能化大厦中的冷热源主要包括冷却水、冷冻水及热水制备系统，其监控特点如下：1、冷却水系统的监控冷却水系统的作用是通过冷却塔和冷却水泵及管道系统向制冷几机提供冷水，监控的目的主 要是保证冷却塔风机、冷却水泵安全运行；确保制冷机冷凝器侧有足够的冷却水通过；根据 室外气候情况及冷负荷调整冷却水运行工况，使冷却水温度在要求的设定范围内。2、冷冻水系统的监控冷冻水系统由冷冻水循环泵通过管道系统连接冷冻机蒸发器及用户各种冷水设备(如空调机 和风机盘管)组成。对其进行监控的目的主要是保证冷冻机蒸发器通过足够的水量以使蒸发 器正常工作；向冷冻水用户提供足够的水量以满足使用要求；在满足使用要求的前提下尽可 能减少水泵耗电，实现节能运行。3、热水制备系统的监控热水制备系统以热交换器为主要设备，其作用是产生生活、空调及供暖用热水。对这一系统 进行监控的主要目的是监测水力工况以保证热水系统的正常循环，控制热交换过程以保证要 求的供热水参数.组合式空调机组温、湿度控制系统研究本文出自：能源世界网作者：青青子衿 点击率：78主要研究组合式空调机组的温、湿度控制，通过传感器检测环境的温度、湿度信息，并通过 模数转换器(A/D)将模拟信号转换为数字信号，将这些数字信号输入可编程控制器PLC，与 设定值相比较得到偏差值，PLC根据偏差值调节空调机组中的加热阀、加湿阀和表冷阀的开 度大小，从而达到系统恒温恒湿的控制目的。关键字：温度；湿度；可编程控制器随着我国经济的不断发展，社会高度信息化，新的高科技技术不断应用到建设中，建筑的 智能化已成为一种趋势，它主要包括三个方面：建筑设备自动化、通信自动化和办公自动化。 本文主要对智能建筑中的组合式空调机组控制系统进行设计。1组合式空调机组的概念组合式空调机组就是由各种空气处理功能段组装而成的不带冷、热源的一种空气处理设 备，这种机组能用于风管阻力等于或大于100Pa的空调系统，其中机组功能段是指具有对空 气进行一种或几种处理功能的单元体。举例说明如下：某厂房的一、二层为生产区，需要较高的恒温恒湿的工作环境，以满足精密加工的需要， 具体为在一层安装两台风量为40000m3/h的组合式空调机组，满足整个一层的空调需要;二 层安装两台风量为20000m3/h的组合式空调机组，满足二层的空调需要，四台机组均采用一 次回风空调系统送风。空调所需冷源来自厂内的氟里昂制冷站，送入机组的冷水温度为7C ; 机组加热所需热源采用锅炉房送过来的蒸汽，蒸汽在进入机组前减压到0.2MPa;机组加湿采 用干蒸汽加湿，蒸汽同样来自锅炉房，进入机组前减压到0.07MPa，为了保障该厂厂房内4 台组合式空调机组的正常运行管理，需要为它们设计一套自动控制系统，该系统能够控制各 台机组的运行参数，具有保护机组安全运行的各种功能，满足厂房内空气恒温恒湿的基本要求。具体要求为：1）厂房内温度在18C27C范围内可调，控制精度士 2C :2）湿度在40%70%范围内可调，控制精度士 10%。2该控制系统的设计原则采用当今先进的工业自动化控制产品，运用网络通讯技术，建立包容全部受控设备的控 制系统，注重系统的可靠性和维护、管理的便捷性，现场采用一对一控制，即一台控制器控 制一台空调系统，采用强弱电一体化设计，即机组启停控制、电器安全保护及空调系统自动 控制组件一体化布置，尽量简化外部接线。3总体设计方案将传感器所测得的温度、湿度模拟信号通过模数转换器A/D，转换为数字信号，再将这 些数字信号送入可编程控制器PLC，PLC通过读指令将这些测量值读入，再通过比较指令与 厂房内所需要的温度、湿度设定值相比较，得到偏差值，PLC根据偏差值调节空调机组中的 加热阀、加湿阀和表冷阀的开度大小，从而达到厂房内空调机组对空气温度和湿度的自动控 制。而对于回风阀、排风阀、混风阀、新风阀、送风阀和进风阀的控制及相应的保护不是本 文设计的重点，在此不作详细叙述。每一台空调机组的总体设计框图如图1所示：4系统硬件电路设计4.1主要元器件的选择目前用于空调行业的温度传感器主要有膨胀式和热敏电阻式，膨胀式传感器的原理是： 传感器的膨胀管（膨胀片）根据环境温度的变化产生不同的变形，根据变形的位移可测得环境 温度;热敏电阻式传感器的原理是：热敏电阻按温度变化改变电阻值，再通过转换电路将电 阻变化量转化为电压变化量，根据电压变化量反映空气温度的变化。另外，用于空调控制的 湿度传感器主要有三种：尼龙薄膜湿度传感器、氯化锂湿度传感器和电容式湿度传感器。根 据对各种温、湿度传感器的比较，选定SIEMENS公司QFM65温湿度传感器，该传感器的温度 的检测采用热敏电阻式传感器，相对湿度检测采用电容式传感器，其工作电压为AC24V20%， 频率50 Hz/60Hz，功耗小于0.5VA，它具有测量精度高（2%），安装方便的特点。1可编程控制器的生产厂家很多，产品性能也不尽相同，但是主要工作原理和组成结构是基本相同的L3 J，本文选用三菱公司的FX1N产品作为主控器件。4.2硬件电路设计该控制系统以可编程控制器为核心，通过相应的软件完成数据的运算、比较处理，其输 出决定执行元件一电动机的运转状态。根据控制系统设计的工艺要求，本设计的硬件电路图 如图2所示。曜2强件电路明系统主要由两部分组成：一部分是由加热阀电机、表冷阀电机和加湿阀电机等构成的主 电路部分;另一部分是控制电路部分，包括可编程逻辑控制器PLC及回风风机和进风风机的 保护电路及各自线圈，还有故障指示灯。参看硬件电路图，当可编程控制器的输出点Y0接 通，则线圈KZ1得电，使得KZ1主触点闭合，调节加热阀的开度大小；当输出点Y1接通，则 线圈KH得电，使得KF1主触点闭合，调节加热阀的开度大小；当输出点Y2接通，则线圈KZ2 得电，使得KZ2主触点闭合，调节加湿阀的开度大小；当输出点3（3接通，则线圈KF2得电， 加湿阀反转线圈开始工作;当控制器的输出点Y4接通，则线圈KZ3得电，表冷阀正转线圈开 始工作;当控制器的输出点Y5接通，则线圈KF3得电，表冷阀反转线圈开始工作;当控制器 的输出点Y6接通，则线圈KZ4得电，回风阀正转线圈开始工作；当控制器的输出点Y7接通， 则线圈KF4得电，回风阀反转线圈开始工作。4.3组合式空调机组控制系统的运行过程上电后，手操作给出开机信号后，厂房内送风阀延时5秒启动（在无故障情况下），然后 根据采样得到的温、湿度值进行判断，以温、湿度为主，如果温度不在设定温度范围之内时， 就调节加热阀开度大小调温，同时也要调节加湿阀开度大小；如果湿度不在设定湿度范围之 内时，就调节加湿阀开度大小，同时也对温度进行判断;直到达到恒温恒湿的控制要求。5结论本论文在系统分析组合式空调机组工作原理及其技术要求的基础上，确定该控制系统的 总体设计方案，以三菱公司的FX1N型PLC产品为控制系统的核心元件，采用SIEMENS公司 的QFM65温、湿度传感器进行实时信号采集，对系统的硬件电路进行了详细设计，调试结果 表明该系统具有运行可靠、控制精度高，实时性强的特点。