中央空调自动控制系统分解
6第6章中央空调系统的自动控制PPT
蒸汽盘管的控制 一般采用比例积分调 节规律，也有用双位 调节规律的。
3.喷水室的控制 喷水室是一种非常重要的热 湿处理设备，它不仅可以对被处 理空气进行多种热湿处理，同时 还有空气净化功能。对喷水室的 热湿处理能力的控制主要是通过 调节喷水温度的办法使空气降温 减焓。
喷水温度的调节是通过电动三通混 合调节阀控制冷水和回水的混合比例来 实现的。冷水比例越大，则喷水温度 越；冷水比例越小，则喷水温度越高。 考虑到喷水室对被处理空气的净化 作用，其调节方式不能采用时开时关的 双位调节规律，而必须采用连续调节方 式。
4.电加热器的控制 电加热器被广泛应用于各种类型的空 调设备中，它具有加热迅速，控制与安装 简便等特点，尤其适用于高精度恒温系 统。对于电加热器的控制一般采用双位调 节或连续输出的比例积分微分调节。双位 调节适用于干扰变化不大且调节对象的被 调参数允许有一定的偏差的场合；比例积 分微分调节则应用于被调参数要求精度较 高或干扰变化较大的场合。
6.2.2 双管 单冷 盘管 控制
图中ST-1为风机盘管控制器，它实际 上包括了电源开关、温控器、风机转速选择 开关三个部分。温控器有内置温度传感器和 通/断两个工作位置，当室温高于设定值 时，温控器触点1和2接通，否则触点1和2 断开，其设定温度在5～30℃范围内可调。 风机转速选择开关为手动调节，可选择风机 的高、中、低三档转速。SV-1为安装在盘 管回水管上的电动两通阀，接受温控器控 制，主要由它来控制盘管的冷量输出。
第6章 中央空调系统的自动控制 6.1 空调系统中的环节控制 6.2 风机盘管自动控制系统 6.3 新风机组自动控制系统 6.4 空调机组自动控制系统 6.5 焓值比较的新风量自动控制系统 6.6 空调串级控制系统 6.7 空调选择与分程控制系统 6.8 变风量空调系统的自动控制 6.9 空调系统中的其他控制 6.10 中央空调系统自动控制实例
第5章中央空调自动控制系统g
第5章中央空调自动控制系统本书第3章已经从节能角度概述了集散型中央空调监控系统、中央空调变频调速控制系统、中央空调变流量控制系统的控制技术和节能技术。
本章将进一步阐述中央空调自动控制技术和监控技术的主要问题。
自动控制是科学技术现代化的重要标志之一。
自动控制是采用一定的控制装置使被控对象自动的按照给定的规律运行。
为了达到这一目的，由相互制约的各个部分，按照一定的规律组成的具有一定功能的整体称为自动控制系统。
现代的自动控制技术使中央空调系统，由最初的手动调节发展到单环节的自动调节，再到各环节的联合自动调节，从而形成完整的中央空调自动控制系统。
自动控制理论大致可分为经典控制理论和现代控制理论。
经典控制理论是建立在传递函数概念基础上的，采用时域分析法、频域分析法、根轨迹法等方法研究单输入、单输出控制系统。
经典控制理论最辉煌的成果之一要首推PID控制规律。
PID控制原理简单，易于实现，对无时间延迟的单回路控制系统极为有效。
直到目前为止，在工业过程控制中有80%～90%的系统还使用PID控制规律。
经典控制理论最主要的特点是：线性定常对象，单输入单输出，完成整定任务。
然而，现代控制理论则是建立在状态变量概念基础上的，采用空间分析法等方法，研究复杂的多输入、多输出控制系统、变参数非线性系统，实现最佳控制、系统辨识、自适应控制、人工智能控制以及将过程控制与信息处理相结合的综合自动控制。
5.1 中央空调自动控制系统的组成5.1.1 中央空调自动控制系统的基本概念5.1.1.1 中央空调系统的多干扰性中央空调系统在实际运行中，由于各空调区域受到内部和外部的干扰，而使空调区域内热、湿负荷不断地发生变化。
自动控制系统中的各有关调节机构，例如加热器、加湿器、冷却器、喷水室、风机等设备上的有关调节机构，包括调节阀、变频调速装置等，改变其实际工作状态，使实际输出量发生相应的变化，以适应中央空调系统的变化，满足对被控参数的要求。
中央空调自动化控制
中央空调自动化控制中央空调自动化控制文档范本1.简介1.1 目的本文档旨在提供中央空调自动化控制的详细信息，以帮助读者了解中央空调系统的自动化控制原理、功能以及操作方法。
1.2 范围本文档涵盖了中央空调自动化控制的各个方面，包括控制系统的概述、自动化控制模块的功能、参数设置、故障排查和维护等内容。
2.概述2.1 中央空调自动化控制系统概述中央空调自动化控制系统是通过一系列的传感器、控制器和执行器将中央空调系统的工作状态进行监测和控制的系统。
通过自动化控制，可以实现中央空调系统的能效优化、舒适性调节、故障诊断等功能。
2.2 中央空调自动化控制系统组成中央空调自动化控制系统包括传感器、控制器、执行器和人机界面等组件。
传感器用于实时监测环境参数，控制器根据监测到的参数进行逻辑判断和控制命令的输出，执行器则负责根据控制命令调节中央空调系统的工作状态。
3.自动化控制模块3.1 传感器模块传感器模块包括温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器等。
通过这些传感器，系统可以获得室内环境参数的实时数据，用于自动化控制的决策。
3.2 控制逻辑模块控制逻辑模块根据传感器获取的数据进行逻辑判断并相应的控制命令。
例如，当室内温度超过设定值时，控制逻辑模块可以根据设定的参数调节空调的制冷功率。
3.3 执行器模块执行器模块是根据控制命令进行动作的组件，包括电动阀门、风机等。
通过执行器模块，系统可以实现对空调系统各组件的调节和控制。
4.功能说明4.1 能效优化功能中央空调自动化控制系统可以根据实时的室内环境数据，通过自动调节制冷、制热、通风等参数，以实现能效的优化，降低能耗。
4.2 舒适性调节功能中央空调自动化控制系统可以根据用户设定的舒适性需求，对空调系统进行智能调节，以提供舒适的室内环境。
4.3 故障诊断功能中央空调自动化控制系统可以通过传感器的数据和系统内部算法进行故障的诊断，及时发现并报警，以便及时维修和保养。
5.参数设置5.1 温度设定用户可以通过人机界面进行温度设定，系统将根据设定值自动调节空调系统的工作状态。
空调机组自控系统详解
前言：楼宇自控系统是弱电系统中非常难的系统，很多新手楼控系统知很少，那么跟着薛哥一起来学习吧！正文：1. 中央空调系统哪些部分需要配置自动控制?主要包括两大部分：冷热源主机部分和末端设备部分，需要分别配置自动控制系统。
2. 末端设备，例如新风机组，空调机组等一般本身没有带自控系统，需另外配置自控系统好理解，但是冷热源主机部分不是都自带了控制面板吗，为什么也要配置额外的控制系统?冷热源主机设备本身确实带有控制面板，但只能对本机进行保护和控制，不能解决外围的冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、管路阀门等的统一协调问题，在没有配置额外的控制系统的情况下，这些设备只好手动开停;此外，冷热源主机设备本身的控制面板也不能解决多台主机之间的协调问题，例如根据冷热负荷自动选择应该开停的主机，所以中央空调系统中的冷热源主机部分通常需要配置额外的自控系统。
3. 末端设备配置自控系统有什么作用?控制系统的作用无外乎几点：1) 空调区域的温度、湿度、压力等的控制，对于舒适空调，温湿度过高过低都影响舒适感，只有自控才能将温湿度自动控制在设计值;对于工艺空调，是生产工艺的必备条件。
2) 设备的保护，自动维护等，例如过滤器的压差报警，提示及时清洗堵塞的过滤网，再如风机和加热器的连锁控制，风机关了，加热器必须自动关闭，否则可能引起火灾等。
3) 有节能的作用，例如根据负荷变化通过变频调整风机转速就可以降低风机能耗;过渡季节自动开大新风量，就可以节省主机能耗等。
4. 怎样配置自控系统?所有的自动控制系统都由三类设备构成：传感器――例如温度传感器，湿度传感器，用于把温湿度等参数变成电信号，便于输入到控制器中，相当于人体的眼睛，耳朵等信息器官;控制器――例如DDC(直接数字控制器)，所有的逻辑和控制策略都在这里完成，相当于人体的大脑;执行器――例如电动调节阀等，接收来自控制器的命令，通过改变控制对象的输出来调节参数，例如电动调节阀开大，可以增大进入表冷器的冷水流量，降低送风温度等。
中央空调控制系统概述
中央空调控制系统概述摘 要：本文介绍了中央空调的基本原理以及其自动控制系统的内容、功能、特点和分类，并在此基础上提出了开发设计中央空调控制系统应注意的几个关键技术。
关键词：中央空调；控制系统1 引言近年来，各种大、中型供冷、供热的中央空调工程越来越受到各行各业人们的重视。
中央空调系统广泛应用于各类大型空调工程，改善和提高了人们工作和居住环境的质量及生活和健康水平。
随着功能齐全的现代化新建筑，尤其是高层建筑不断涌现，中央空调将成为人们生活和工作中不可缺少的设备。
2 中央空调系统的基本原理中央空调系统中一般由空气处理设备、介质输送管道以及空气分配装置等组成。
按照负担室内负荷所用的介质种类，中央空调系统可分为全空气系统、空气—水系统、制冷剂系统和全水系统。
在全空气空调系统中，空调房间的负荷全部由来自集中式空气处理设备的空气来负担，空气经集中设备处理后，通过风管送入空调房间。
由于空气的密度和比热都很小，因而不得不采用很大的送风管道截面，以满足很大的送风量要求。
这不但要占据较多的建筑空间，同时要消耗较多的材料。
所以，在不引起特别大的噪声或增加运行费用的条件下，应尽可能提高输送空气的速度。
墓于这一考虑，研究出了高速系统(如高速双风道系统)。
为了节约能源，1960年以后开始采用变风量系统，这是全空气系统的一大进步。
近年来，变风量系统得到了大力推广，预计将成为全空气系统的主要形式。
在空气－水系统中，空气和水都被送至空调房间，借以共同承担空调房间的冷、热负荷。
由于水的密度和比热都较大，从而大大降低了空调房间对空气介质的需求量，使大部分的大截面风道为水管所代替。
这样，既节省了风道所占建筑物的空间。
又节省了许多金属材料，减少了空调系统的投资。
现今世界各国盛行是带风机盘管结构的空气－水系统，使得这一系统更具优越性。
制冷剂系统通过制冷剂的蒸发或凝结负担空调房间的负荷，用于局部场合的空调机组一般属于这一类，如家用空调。
全水系统全部靠水来负担空调房间的负荷，能够适应许多建筑物灵活性的需要，初投资较低，但因卫生条件差而较少被采用。
中央空调系统(HVAC)组成PPT课件
水管
连接冷热源设备和空气 处理设备，构成水循环
通道。
控制设备
控制器
接收温度、湿度等传感器信号， 根据设定值控制冷热源设备、空 气处理设备和输送设备的运行。
传感器
检测空气温度、湿度等参数， 将信号传递给控制器。
执行器
根据控制器的指令，控制各设 备的运行，如调节阀门开度、 改变风机转速等。
监控系统
能耗标准
符合国家或地区的能耗标 准，降低能源消耗和碳排 放。
可再生能源利用
利用太阳能、地热能等可 再生能源，提高空调系统 的环保性。
05 中央空调系统选型与安装注意事项
CHAPTER
选型原则和方法指导
负荷计算
系统配置
根据建筑的使用功能、面积、朝向等 因素，计算冷、热负荷，确定所需空 调设备的制冷量或制热量。
故障排除方法和技巧分享
听诊法
运用听音棒等工具，倾听设备运 转声音，识别异常声响，定位故 障点。
触摸法
在设备安全允许的情况下，触摸 设备外壳或部件，感受温度、振 动等异常，辅助判断故障性质。
观察法
通过观察设备运行状态、指示灯、 压力表等，判断故障可能发生的 部位。
替换法
对于疑似故障的部件，采用替换 法验证，以便快速准确地找到问 题所在。
设备安装
按照施工图纸和设备安装说明书，进行设备 的就位、找平、固定等工作。
电气接线
按照电气图纸和规范要求，进行设备的电气 接线工作，确保接线正确、牢固。
调试运行操作指南提供
调试准备
单机调试
检查设备、管道、电气等安装质量，确保 符合设计要求。
对每台设备进行单机调试，检查设备的运 行状况，记录运行参数。
定义
5.3中央空调的自动控制
三、空调系统的控制
1、新风机空调机组的启停控制 （1）由DDC 控制器发送启动或停止命令，控制空调机 组的运行。 （2）在MCC（Motor Control Center） 动力上取得风机的启停 状态，发送给DDC 控制器，以监测MCC 控制中心的运行状 态。
（3）在新风机变频器上取得变频器运行状态，发送给DDC 控制器，以监测MCC 控制中心的运行状态。为监测风机的工 作状态，可设置空气压差开关，并按照风机设计，设定空气 压差开关的动作差压。空气压差开关的压力采样，可在空调 箱风机段两端的适当位置，安装空气压力采样管，采样风机 两端的空气压力；同样，也可以利用过滤器前后段的压差， 来判断过滤器是否通畅，是否需要及时清洗、更换。 （4）风机的控制回路还要考虑与表冷调节阀、加热调节阀、 加湿调节阀以及与新风阀、出风阀的联锁。例如：新风电动 阀与风机同时启闭，当风机状态为“OFF”时，DDC 发出一命 令使新风电动阀联锁关闭。
环不已，把室内的热量带出，达到降低环境温度的目的。
冷水机组系统PLC电路控制简图
5.3 中央空调的自动控制
随着社会的发展，人们对生活与工作环境的要求越来越 高，中央空调系统被广泛运用在工业及民用建筑中。为使系 统既能高效、经济地运行，又能达到一定的精度，中央空调 一般采用自动控制方式。 为提高中央空调系统的经济性、可靠性及可维护性，需采 用控制产品对中央空调系统的各个设备进行控制。早期的中 央空调控制器多为就地式专用继电控制器和直接数字式DDC 控制器，它们具有系统复杂、控制功能简单、故障率高，功 耗高、不易联网及信息集成度不高等缺点，DDC其本身的抗 干扰能力问题和分级分步式结构的局限性而限制了其应用范 围。随着计算机技术、控制技术和网络技术的发展，现在的 中央空调系统都倾向于采用先进、实用、可靠的可编程控制 器(PLC，Programmable Logic Controller )来进行控制。
中央空调系统硬件框图
基于CAN总线技术传统的控制方法缺点：是采用DDC（直接数字控制器）方式，将各个温度、湿度检测点和控制点连接到一台或多台DDC上，实行多点实时监控。
由于现代智能建筑楼层较多，多个空调风机位于不同楼层，温、湿度检测点分布于各个房间，采用DDC 方式进行控制具有引线过长、施工不便、系统通信的实时性和可靠性不高等缺点。
面向工业控制的现场总线技术是目前解决工业控制现场数据通信问题的最佳方案。
现场总线技术介绍：现场总线技术是在二十世纪80年代后期发展起来的一种先进的现场工业控制技术。
它集数字通信、智能仪表、微机技术、网络技术于一身，从根本上突破了传统的“点对点”式的模拟信号或数字-模拟信号控制的局限性，为真正的“分散式控制，集中式管理”提供了技术保证。
现场总线的通信协议结构是根据国际标准化组织提供的开放系统互连模型（ISO/OS I）来制定的。
本系统所采用的CAN总线是最早在我国得到应用的现场总线之一，CAN总线技术介绍：它采用ISO/OSI七层框架中的物理层和数据链路层。
CAN总线标准采用多主方式，网络上任何节点均可主动向其它节点发送信息，网络工点可按系统实时性要求分成不同的优先级。
数据链路层采用短帧结构，每一帧为8个字节，易于纠错。
发送期间丢失仲裁或出错的帧可自动重新发送，故障节点可自动脱离总线。
CAN总线标准支持全双工通信，传输介质采用双绞线和光纤，传输速率可达1Mbps，节点数可达110个。
其最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据块进行编码。
其容错能力和抗干扰能力强，传输安全性高。
1 中央空调控制系统的整体构成中央空调控制系统的总体框图如图1所示。
图中，上位机采用IBM-PC兼容机，负责系统控制的接收与管理、控制命令的发送、系统工作过程的实时显示等。
各单元控制器作为下位机，采用ATMEL公司生产的AT89C51单片机作为微处理器，负责本单元内空调风机机组的现场数据检测以及工作状态的控制等。
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出风小 SB6
E+ 温度 （T3） 湿度 E温湿度传感器 Ψ3 （H3） （4~20mA） COM3 F+ FG+
RA A+ ARB B+ BRC C+ CRD D+ DCOM I1 V1
EM235
V1 I1 M1
I0.6 2L
1L-2L-3L外部连
变频器 （4~20mA）
送风机
水流开关
I1.0
Q0.7
空调系统的工况
按室外季节变化情况，基本上可以分成两个运 行工况：夏季工况和冬季工况。 中央空调的恒温恒湿控制 当被调房间温度与湿度受内部热源干扰或室外 温湿度变化而发生波动时，首先由温度与湿 度传感器把信号送给控制器，控制器与设定 值进行比较后发出指令给执行器，执行器动 作后，不断调整温湿度符合要求。
4. 训练内容
项目特点
中央空调自动控制系统是采用计算机控制的一个多输 入、多输出量的集散控制系统，电气硬件部分采用 S7-200与三菱S500变频器为核心控制中央空调的风 系统与水系统；软件部分采用STEP_7MicroWIN_V4_SP3进行软件编程，力控6.0进行组 态，完成系统的参数采集与动态显示，对系统进行 实时控制。
回风大 SB3
C+ 温度 （T2） 湿度 CΨ2 （H2） COM2 D+ D-
C+ CRD D+ D-
I0.3 1L
1L-2L-3L外部连
COM7-COM8外部连
回风小 SB4
I0.4
Q0.4 Q0.5 Q0.6
出风大 SB5
出风大
I0.5
出风口温湿度
出风小 第2个 DC24V 压缩机 第2个 DC24V + + -
注意事项 （1）请勿带电插拔PLC通讯电缆 （2）请勿操作控制屏内侧线路 （3）由于设置了对压缩机的保护，因此压缩不会频繁启动。 （4）软件操作时，必须先连接好通讯电缆，并插上加密狗。 （5）在手动切换到自动或自动切换到手动状态时，都应先将 参数设为0，并等系统全部停止后方可以切换操作，如果出 现控制不对或程序跑乱，只用关闭PLC主机电源，重新启动 即可。 （6）面板接线时，一定要注，AC220V的接线，只有接3L和 Q0.7位，不可接到其他任何地方，否则会烧坏设备器件。接 完线要请老师确认之后方可启动。
GH+ H-
差压开关
I1.1 3L
1L-2L-3L外部连来自手/自动 SB8 + 第1个 DC24V 1M-2M
I1.5
1.M0与M1在扩展模块中内部已经相连 2.【COM4-COM5-COM6外部连+COM7-COM8外部连】两组内部已经相连。 1、COM2、COM3内部已经相连。
1M-2M
根据天煌提供的图纸绘制而成
软件部分 （1）安装软件 （2）设置PC-PPI通讯 （3）打开工程文件“THBCKZ-2.mwp”。 （4）下载程序至PLC （5）插好加密狗，打开力控组态软件6.0。 （6）按说明书与软件要求控制系统动作。 （7）查看曲线，PID控制曲线只有在控制方式处于自 动控制的况态下才能设置右边的参数(回路增益、积 分时间、微分时间)。
2. 基本理论
中央空调控制系统的一般要求 （1）被控区域温度的控制 以达到工艺或舒适 性要求； （2）被控区域湿度的控制 以达到工艺或舒适 性要求； （3）被控区域新风量的控制 以达到工艺或人 体健康要求； （4）对冷热水的水阀开度大小的控制以及送 风量的控制 使系统的能耗最低。
中央空调系统的基本组成 一般全空气空调系统，都包括水系统和风 系统两个部分，其中水系统一般包括冷水机 组、冷却水系统和冷冻水系统等；而风系统 一般又包括送、回、排风系统三个部分。 控制量 恒温恒湿中央空调控制系统是一个多输入、 多输出的大滞后控制系统，一般系统的被控 参数可设定为两个：室内温度和湿度。
T H 新风 M
DPS
回风 T 初效过滤 表冷 加热 加湿 中效过滤 送风 P M
VVVF
送风
Td
M
DPS
空调自动化控制器
恒温恒湿中央空调系统图
3. 装置原理
基本原理
现代空调控制系统一般由传感器、控制器、执 行器和被控对象等几个环节组成的单回路闭 环典型室温控制系统原理框图如图11.2所示。
设定温度 + 送风温度 调节器 执行器 传感器 调节阀 房间 室内温度
湿度的控制方法与温度控制相类似。
装置组成
温湿度传感器 模拟房间
风门 过滤网
表冷器室 送风机
电气操作面板 压缩机 压 缩 机 水泵 压力控制器及压力表 干式蒸发器
系统电气接线图
压缩机 SB7 I0.0
实验接线图（手/自动状态下）
报警器
温度传感器 （4~20mA）
S7-200
Q0.0 Q0.1
新风风口温湿 （T1） 新风大
中央空调自动控制系 统
1. 项目概况
（1）智能建筑是现代高科技技术的产物，它是结合了 现代建筑技术与信息技术，是信息社会发展的需要 和未来建筑发展的方向。 它主要由三大系统组成： 楼宇自动化系统(BAS)、办公自动化系统(OAS)和通 信自动化系统(CAS)，即目前流行的3A建筑的说法。 （2）中央空调控制系统是楼宇自动化系统中最重要的 组成部分之一。 （3）中央空调系统是一个复杂的多输入、多输出的多 变量系统，有温度、湿度等多个参数。
Ψ1 COM1
温度
A+ 湿度 A（H1） B+ B-
RA A+ ARB B+ BRC COM I0 V0
EM235
V0 I0 M0
新风大 SB1
I0.1
新风小 SB2
Q0.2 I0.2 Q0.3
新风小 回风大 第2个 DC24V 回风小
COM4-COM5-COM6外部连
变频器 （4~20mA）
水泵
表冷器后温湿度 + 温湿度传感器 （4~20mA）
教学目的： （1）中央空调自动控制系统是多输入、多输出系统，作为工程项目之一可以很 好地培养学生对综合负载控制系统的基本技能。 （2）培养学生掌握采用PLC+变频器控制中央空调系统的温度与湿度的方法。 （3）掌握S7-200 PLC与三菱变频器的使用及控制方法。 （4）掌握S7-200 PLC的编程软件STEP7 V4.0 SP3及力控组态软件V6.0的使用 方法。 （5）掌握中央空调系统的PID调节方法。 重点与难点： 重点： （1）系统的电气接线 （2）STEP7 V4.0 SP3及力控组态软件V6.0的使用方法。 （3）系统的联调 难点： （1）控制参数的整定。 （2）故障分析与故障排除。