【正文】 電氣工程與自動(dòng)化 2 班 第 三組 20 1排風(fēng) 。 ● 新風(fēng)口風(fēng)門開度控制： 從 DDC 控制器數(shù)字輸出口 (D0)輸出到新風(fēng)口風(fēng)門驅(qū)動(dòng)器控制輸入點(diǎn)。 ● 防凍開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測(cè)： 取安裝在送風(fēng)管靠近表冷器出風(fēng)側(cè)的防凍輸出，只有冬天氣溫低于 0℃的北方地區(qū)使用。 ● 送 /回風(fēng)溫度測(cè)量： 取自安裝在送 /回 風(fēng)管上的溫度傳感器，采用風(fēng)管空氣溫度傳感器。 圖 空調(diào)機(jī)組自動(dòng)控制 電氣工程與自動(dòng)化 2 班 第 三組 16 第三章 CAV 空調(diào)的系統(tǒng)的的原理 /位及常用傳感器 ，電氣控制一、二次接線圖和原理圖設(shè)計(jì) 代號(hào) 用途 狀態(tài) 導(dǎo)線規(guī)格 A、 B、 C 電動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)閥 AO 4（ ~） D、 U、 E 新風(fēng)、回風(fēng)、送風(fēng)濕度 AI 4（ ~） E、 V、 X 新風(fēng)、回風(fēng)、送風(fēng)溫度 AI 2（ ~） F 過濾器堵塞信號(hào) DI 2（ ~） G 防凍開關(guān)信號(hào) DI 2（ ~） H 電動(dòng)調(diào)節(jié)閥 AO 4（ ~） I、 Q 風(fēng)機(jī)啟?？刂菩盘?hào) DO 2（ ~） J、 P 工作狀態(tài)信號(hào) DI 2（ ~） K、 Q 故障狀態(tài)信號(hào) DI 2（ ~） L、 R 手 /自動(dòng)轉(zhuǎn)換新號(hào) DI 2（ ~） 空調(diào)機(jī)組自動(dòng)控制 電氣工程與自動(dòng)化 2 班 第 三組 17 M、 S 風(fēng)機(jī)壓差檢測(cè)信號(hào) DI 2（ ~） N 電動(dòng)調(diào)節(jié)蒸汽閥 AO 4（ ~） T CO2濃度 AI 4（ ~） 空調(diào)機(jī)組控制原理圖 定風(fēng)量空調(diào)機(jī)組運(yùn)行參數(shù)與狀態(tài)監(jiān)控點(diǎn)／位及常用傳感器 ● 室外 /新風(fēng)溫度測(cè)量 ：取自安裝在 室外 /新風(fēng)口上的溫度傳感器，采用 室外 /風(fēng)管空氣溫度傳感器。 6) 口部進(jìn)排風(fēng)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程就地啟動(dòng) , 運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視等。 空調(diào)機(jī)房的送風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視及故障報(bào)警 。下圖 是 幾種有影響的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的比較 . 表 特性 現(xiàn)場(chǎng)總線類型 FF Profibus HART CAN Lonworks 應(yīng)用范圍 儀表 PLC 智能變送器 汽車 樓宇自動(dòng)化 OSI 網(wǎng)絡(luò)層次 8 7 7 7 1~7 通訊介質(zhì) 雙絞線、電纜、光纖、無線等 雙絞線、 光纖 電源信號(hào)線 雙絞線、 光纖 雙絞線、電力線、電纜、光纖、無線等 介質(zhì)訪問方式 令牌、主從 令牌、主從 令牌、查詢 位仲裁 PP CSMA 糾錯(cuò)方式 CRC CRC CRC CRC CRC 通訊速率 Mbps Mbps 1 Mbps Mbps 最大節(jié)點(diǎn)數(shù) 32 128 15 110 248 優(yōu)先級(jí) 有 有 有 有 有 空調(diào)機(jī)組自動(dòng)控制 電氣工程與自動(dòng)化 2 班 第 三組 15 保密性 身份認(rèn)證 本質(zhì)安全性 是 是 是 是 是 開放工具 有 有 有 有 該地下空調(diào)控制系統(tǒng)主要由通風(fēng)系統(tǒng)、溫濕度及 CO2 監(jiān)控系統(tǒng)、除濕空調(diào)機(jī)組控制系統(tǒng) 、冷卻水循環(huán)控制系統(tǒng)和上位監(jiān)控系統(tǒng)組成。其中，空氣處理機(jī)組是指集中在空調(diào)機(jī)房的集中式空氣處理設(shè)備，包括送、回風(fēng)機(jī)、過濾器、冷卻器或加熱器、加濕器等，它是整個(gè)中央空調(diào) 系統(tǒng)的重要組成部分和核心。 (4)送、回風(fēng)機(jī)與防火閥聯(lián)鎖，發(fā)生火災(zāi)時(shí)防火閥報(bào)警并自動(dòng)關(guān)閉送、回風(fēng)機(jī)與風(fēng)閥。根據(jù)空調(diào)區(qū)域的面積，采用若干個(gè)溫、濕度傳感器，將其信號(hào)取平均值計(jì)算。 圖 水冷式表面冷卻器的去濕控制 2．噴蒸汽加濕的控制 采用蒸汽加濕空調(diào)系統(tǒng)，它是由裝于室內(nèi)的相對(duì)濕度傳感器 ME、電動(dòng)雙通調(diào)節(jié)閥 MV、及相對(duì)濕度調(diào)節(jié)器 MC 組成。在冬季空氣干燥或夏季高溫處于冷卻模式時(shí)，基本都不需要強(qiáng)制去濕。而冬季由于空氣干燥，又需要加大濕度。自動(dòng)控制點(diǎn)的露點(diǎn)一般是由空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)確定的。如果控制對(duì)象產(chǎn)生的熱擾動(dòng)較大，蒸汽系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥全開仍不能滿足要求，為改善動(dòng)態(tài)特性，將啟動(dòng)熱泵機(jī) 組提供熱水作為輔助調(diào)節(jié)。三種熱源發(fā)生方式及經(jīng)濟(jì)性比較如下表 。由于溫度控制分為夏季的冷卻和冬季的加熱兩種情況，其控制方式也會(huì)有所不同，下面分別加以介紹。本論文就是針對(duì)定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的溫度控制部分進(jìn)行研究的。空調(diào)器的進(jìn)風(fēng)通過風(fēng)閥取室外新風(fēng)和部分回風(fēng)混合，經(jīng)過濾網(wǎng)去除雜質(zhì)后送入熱交換段及加濕段，處理后符合溫濕度要求的空氣通過風(fēng)機(jī)進(jìn)入送風(fēng)管，從而送到空調(diào)房間，使空調(diào)機(jī)組自動(dòng)控制 電氣工程與自動(dòng)化 2 班 第 三組 10 空調(diào)房間的溫濕度達(dá)到要求。 圖 典型的集中式空調(diào)系統(tǒng) 這種空氣處理機(jī)組能根據(jù)各種場(chǎng)合要求增減其中的部件，構(gòu)成各種形式的空氣處理設(shè)備。 在集中式空調(diào)系統(tǒng)中，常見的是混風(fēng)式系統(tǒng)。人工熱源是指用煤、煤氣等作燃料的鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽和熱水，目前應(yīng)用最為廣泛。冷源有自然冷源和人工冷源兩種。表面式換熱器即我們簡(jiǎn)稱的表冷器就屬于這一類。熱濕處理設(shè)備主要有兩大類型 :直接接觸式和表面式。 (2)空氣過濾部分 :由進(jìn)風(fēng)部分取入的新風(fēng)，必須經(jīng)過一次預(yù)過濾，以除去顆粒較大的塵埃。當(dāng)室內(nèi)空氣參數(shù)偏離了規(guī)定值時(shí)。本文在此先對(duì)空調(diào)系統(tǒng)原理及組成作一介紹。 （ 3）利用單回路閉環(huán)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)空調(diào)房間的溫度控制，利用工程整定法整定 PID控制器參數(shù)，使系統(tǒng)取得良好的控制效果，利用 STEP7 仿真軟件仿真控制效果。 本論文做的主要工作 本論文以空調(diào)系統(tǒng)為研究對(duì)象，主要做了以下工作： （ 1）深入學(xué)習(xí)集中式空調(diào)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，掌握各種空調(diào)系統(tǒng)原理和空調(diào)的控制要求及性能指標(biāo)，同時(shí)討論了空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)方法。同時(shí)很多文獻(xiàn)也給出了廣義預(yù)測(cè)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用。 1999 年 Kasahara 等設(shè)計(jì)了自適應(yīng) PID 控制器，此控制器可以應(yīng)用于被控模型不太精確的場(chǎng)所。由于空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)大滯后、多干擾、大慣性的系統(tǒng)，獲取它的精確模型很困難，所以智能控制器成為中央空調(diào)系統(tǒng)中研究的熱點(diǎn)。當(dāng)一個(gè)已經(jīng)調(diào)好參數(shù)的PID 控制器被應(yīng)用于另外一個(gè)具有不同模型參數(shù)的系統(tǒng)時(shí)。 1984 年 Brandt 和 Shavit 對(duì) PID控制的廢棄溫度控制系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)做了仿真研究。直到 1984 年，美國(guó) 哈特福德市第一幢采用微型計(jì)算機(jī)集散式控制系統(tǒng)大廈的出現(xiàn)，標(biāo)志著智能建筑時(shí)代的開始。隨著控制系統(tǒng)的發(fā)展，人們開始關(guān)注基于現(xiàn)代智能控制理論的各環(huán)節(jié)模型，北京機(jī)械工業(yè)學(xué)院的劉元威在 2021 年利用三層前饋人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合傳統(tǒng)的表冷器模型，建立了基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的表冷器模型。由于國(guó)內(nèi)外建筑風(fēng)格、空氣參數(shù)、空氣質(zhì)量及室內(nèi)空氣控制的指標(biāo)要求不同，所以國(guó)外對(duì)空調(diào)系統(tǒng)建立的數(shù)學(xué)模型不完全適合我國(guó)的空調(diào)系統(tǒng)，但是他們建模的一些方法及思想對(duì)我們研究空調(diào)系統(tǒng)很有價(jià)值 。1900 年 Underwood 和 Crawford 合作，依據(jù)非線性控制理論的發(fā)展，在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出了水加熱器的數(shù)學(xué)模型，該模型是以熱水加熱器中熱水的流速為輸入量， 以加熱器出口處空氣的溫度為輸出量的。所以近年來國(guó)內(nèi)外的學(xué)者也都 熱衷于建立空調(diào)系統(tǒng)的模型。因此，建立有效且可靠的系統(tǒng)模型是我們研究空調(diào)系統(tǒng)的首要任務(wù)。 PROFIBUS DP 總線技術(shù)為智能 控制的實(shí)施提供了廣泛的發(fā)展空間，促使智能控制向著分散化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，并且智能控制由于不依賴于系統(tǒng)的精確模型，而且具有超調(diào)小、調(diào)節(jié)迅速、上升時(shí)間短和很好的魯棒性的特點(diǎn)，使得智能 PID 控制應(yīng)用會(huì)越來越廣泛。一方面，在空調(diào)系統(tǒng)中，通過對(duì)空氣的凈化和處理，使其溫度、濕度、流動(dòng)速度、新鮮度及潔 凈度等指標(biāo)均符合場(chǎng)所的使用要求，以滿足人們的生產(chǎn)、生活需要；另一方面，據(jù)統(tǒng)計(jì)，空調(diào)系統(tǒng)的能耗通常占樓宇能耗的 60%以上，為使空調(diào)系統(tǒng)以最小的能耗達(dá)到最佳的運(yùn)行效果，即滿足國(guó)際上最新的“能量效率”的要求，因此，研究空調(diào)的控制系統(tǒng)具有很大的經(jīng)濟(jì)意義。 W in cc6. 0 。 文章介紹了過程控制系統(tǒng)中常用的 PID 控制，采用西門子 S7 系列 PLC 作為現(xiàn)場(chǎng)控制器 , 利用 W in cc6. 0 組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)基于 PR O FIBU S D P 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的某空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)?？照{(diào)機(jī)組自動(dòng)控制 電氣工程與自動(dòng)化 2 班 第 三組 1 目錄 摘要 ................................................................................................................................................. 3 第一章 緒論 ................................................................................................................................... 4 空調(diào)系統(tǒng)研究背景 ...................................................................................................................................................4 國(guó)內(nèi)外空調(diào)研究發(fā)展及現(xiàn)狀 ...................................................................................................................................4 空調(diào)系統(tǒng)建模方面的國(guó)內(nèi)外研究狀況及發(fā)展 ............................................................................................4 空調(diào)控制系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展 ..........................................................................................................6 本論文做的主要工作 ...............................................................................................................................................7 第二章 空調(diào)控制系統(tǒng)的原理及構(gòu)成 ........................................................................................... 8 空調(diào)系統(tǒng)的原理 .......................................................................................................................................................