暖通空调系统的自动化控制探析

陈平

【摘要】暖通空调属于内部环境调节的重要应用设备类型，为确保其能够符合现代社会应用需求，应当针对其自动化控制方式进行分析，明确主要设计策略，以确保人力资源需求能够显著降低，并提高暖通空调的应用可靠性。本文以笔者20 年生产技术管理经验为基础，结合机电一体化工作内容，对暖通空调系统的自动化控制进行深入研究，以供相关行业或人员参考。

【关键词】暖通空调;系统控制;自动化策略

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.06.073

引言：

自动化控制对于暖通空调系统具有重要影响意义，笔者在日本电产芝浦（浙江）有限公司生产技术部从业20 年，获得了大量理论知识与专业技能经验。通过结合相关内容，对自动化控制方式进行分析，能够明确需要采取的设计方式，可以为暖通空调系统的高效率运作夯实基础条件。

1、暖通空调自动化控制意义简析

暖通空调属于一种较为复杂的应用系统，其包括直接部署模块与间接部署模块。这两种模块本身由多样化的网络系统所组成，能够为封闭环境条件提供调节温度的基础功能。

在实际应用阶段，该网络具有较为显著的运行特征。例如，暖通空调自动化网络内部用户不具有独立特性，在需要进行供冷的情況下，其需要进入集中供冷模式，以达到降低封闭环境温度的目标。因此，可以认为系统本身具有较为突出的连接性特征，耦合效率高且整合能力较强。其次，暖通空调系统在封闭建筑内具有一定程度的冷气提供惯性，在内部传递冷气的过程中，其输送与传递处理往往延迟较高，因此表现在整体层面即为惯性特征。在这种情况下，暖通空调自动化控制具有强烈的冷气滞后表现，需要给予应有重视[1]。第三，在暖通空调系统网络供冷过程中，其系统内外压力条件存在较为显著的差距，因此供冷处理会出现时变性特征，与压力差距不断变化有关。最后，暖通空调网络的散冷装置不存在线性表现，因此其自动化控制系统也需要迎合相关需求，避免出现过于强烈的线性操控特征。通过合理应用自动化控制方案，能够使暖通空调获得多种运行优势。例如，其能够显著降低系统运行阶段的实际能源消耗量，进而提高整体环保效果，有利于满足社会对于可持续发展的需求。同时，暖通空调采用自动化控制技术，可以使系统与环境始终保持较为优秀的相性，能够避免出现严重的应用问题，具有稳定持续的支持表现[2]。除此之外，通过整合自动化控制技术方案，可以使暖通空调在实际运行过程中维持环境条件的舒适性，能够为智能化理念的落实提供重要基础。因此，需要重视暖通空调系统对于自动化控制技术的需求，确保其能够得到科学部署，进一步强化暖通空调的实际应用效果，为迎接未来社会应用挑战提供可靠支持。

2、暖通空调系统常见自动化控制类型分析

2.1 DDC

在暖通空调系统进行自动化控制改造的过程中，其存在多种基础应用类型。为确保实际控制效果达到理想标准，应当结合环境条件需求，选择恰当的自动化控制方案，以确保系统运行能够维持长期稳定状态。DDC 控制属于较为常用的自动化方案之一，其整合了多种数字应用技术，能够使装置基础参数处于灵活调整状态。在封闭环境温度条件出现转变时，DDC 控制系统可以根据内部模式对参数进行低延迟调整，有效调节温度级别，继而达到降低能源消耗、提高工作效率的目标。控制系统的环境温度调节效果与装置实际设置信息存在密切关联，通过对参数进行科学调整，能够增强DDC控制可靠性，降低出现错误的实际概率。在部署应用阶段，DDC 需要重视室内温度变化趋势与尺度要求，确保调节效果能够达到最佳标准，避免导致功耗上升。

2.2继电器

继电器属于自动化控制较为经典的应用方式之一，其主要利用电流操作运行状态，可以为暖通空调提供稳定可靠的支持。在系统运行阶段，各种电流本身存在大小与流量差异。通过采用继电器装置，可以轻松实现控制目标，同时对于工作条件的需求较为宽松，能够降低成本需求。在控制阶段，较小的电流应当与大电流控制相分离，并科学选择继电器控制类型，包括时间、中间等，以确保后续延迟、流量切换处理能够得到充分重视，最大限度发挥自动化功能优势[3]。

2.3 PLC

PLC控制在各种自动化系统中均有应用，其建立在经典顺序控制体系基础上，可以根据实际运行需求进行改造，进而实现多种处理功能，包括继电器、计时、远程反馈控制等。同时，PLC方案的通用性较为优秀，基础可靠性强，编程所需投入较低，因此可以在暖通空调自动化领域得到充分应用。除此之外，PLC可以通过体积较小的模块进行布置，因此能够在暖通空调各类控制设备上进行应用，进而实现全面、实时监测目标，有利于降低出现问题的可能性。

2.4模糊控制

暖通空调在自动化控制应用阶段，存在多种技术分支体系。例如，模糊控制属于常见分支之一，其能够对封闭环境条件下的温度级别进行模糊性感知，并完成预测处理。通过与内在数据库的人体温度感知相对比，能够自动发出对应调整方案，使暖通空调可以达到理想运行目标。在控制过程中，模糊操作需要依靠相关操作模块进行处理，其稳定程度较强，可以在多个控制条件下进行应用。与传统PID控制方式相对比，模糊自动化控制能够提供更为良好的节能表现效果，但基础维修可靠性较低，一旦出现故障可能需要采取针对性措施，才能够排除负面问题[4]。同时，与PID方式相对比，模糊控制自动化技术的应用范围较窄，其需要被控对象模型信息才能够维持正常运作，对环境的实际适应效果较差，无法实现温度感知的提前探测。除此之外，模糊控制自动化技术需要针对相关参数进行提前规划，以确保操作流程能够正常开展，最大限度降低出现不良问题的可能性。

2.5神经网络

在暖通空调自动化控制方案中，神经网络属于较为实用的方案之一。其能够针对多个系统进行全面操控，同时保证基础精确性，最大限度提高系统对于环境的适应能力。常规情况下，神经网络自动化控制包括风机盘管热水、周边条件监控等多个基础模块。其与经典PID系统结构相对比，能够针对水温进行高精确控制，最大限度降低对能源供应的需求，实现节能减排目标，保护暖通空调内在设备。除此之外，其还可以针对周边环境信息进行全面收集与整合，并根据神经网络预测方案，调整暖通空调的运行方式，进而实现理想工作目标，有效提高运行效率与质量。因此，需要重视神经网络技术方案的应用，确保其能够在多种环境条件下进行部署，充分发挥基础优势。

2.6遗传算法

遗传算法属于新型研究方向之一，其在暖通空调自动化系统中具有重要应用意义。通过结合相关数学模型，暖通空调可以建立空间搜索方案，同时利用遗传算法实现自动化运行目标。在空调系统的正常运行阶段，遗传算法可以利用PID管理方式，展开精确、低延迟的控制处理。与经典PID方案相对比，遗传算法无需对环境的详细分析，同时还可以与模糊控制措施相结合，最大限度提高变频控制效果，增强自动化控制的可靠性[5]。因此，需要重视遗传算法自动化方案的应用，确保其能够得到科学部署，进一步强化暖通空调的运行可靠性。

3、暖通空调系统自动化控制方式研究

3.1流程控制

为确保暖通空调系统能夠实现理想自动化控制目标，应当针对其应用方式进行探索，以确保控制质量达到最佳标准，降低后续运行阶段出现不良问题的概率。流程自动控制属于暖通空调系统较为关键的部分之一，其需要在传统控制方式基础上，利用微电子、计算机技术搭建全新的控制模块，代替经典继电器、计时、逻辑处理等组织，实现自动化控制目标。与传统方案相对比，流程自动控制能够实现简单的部署效果，同时稳定性良好，能够抵抗一定程度的干扰，可以经过适当编程后进行设计，以确保自动化级别能够得到显著提升。在应用过程中，其需要将相关程序进行调试检验，确认能够满足应用需求后，便可以导入暖通空调自动化系统存储器内部。通过输入信号等方式控制对应元件，并设置输入、输出端子模块，使自动化流程能够有效完成相关任务，执行暖通空调正常活动。通常情况下，此类控制系统包括传感模块、调节模块、执行模块等，在应用过程中，其需要针对暖通空调的基础参数进行设置，并保证参数前后具有良好的一致性。自动化控制可以通过定值方式进行设置，使后续应用能够满足环境温度调节的需求。在部署过程中，应当保证传感模块能够位于控制区域范围内，通过检测运行情况并分析相关数据等方式，提供流程自动控制的执行结果。若控制阶段内出现异常问题，则自动化系统需要利用调节模块对信号进行转换，通过比较预先设定数据，分析是否存在严重差异。若存在较大差异，则调节模块会发送执行质量，使其完成自动调节，进而控制基础运行偏差[6]。在实际部署阶段，流程自动控制能够与控制核心、客户端设备进行结合，并对照存储器内部存在的优先级设定。按照优先级设定执行命令后，即可实现闭环自动化控制目标，有利于降低系统波动级别，实现高精确暖通效果。

3.2室温控制

室温自动控制属于系统内较为关键的组成部分，在实际应用过程中，温度调节本质上属于暖通空调的核心功能，因此其需要部署自动化控制技术，以实现有效处理，避免出现负面问题。此类自动化控制系统应当合理利用传感元件，对温度信息情况进行收集。在组织结构内，温度传感信息属于监控目标之一。在发生扰动的情况下，自动化控制系统能够明确当前温度状态存在改变，进而发送相关控制指令。在接收控制指令后，系统基础调节模块能够按照设定标准数据，改变送风活动的实际温度级别，最终达到改变环境情况的目标。在应用阶段，若环境温度处于升高趋势下，则暖通空调的加热能力会接收增加质量，进而使空气供给内部的回风混合比得到自动调节，有效改善系统实际加热能力。通过应用热水与热蒸汽，可以使内部温度得到改善，充分发挥暖通空调作用。在自动化控制技术应用阶段，辅助加热方案属于较为关键的影响因素之一，其能够大幅改善加热效果，避免消耗过多应用能源[7]。在原有自动化控制系统条件基础上，应当选择可靠的温控应用措施，以确保系统能够正常执行暖通任务，降低出现不良问题的可能性。实践操作阶段，可以采用流量调节、分时段处理等方式进行操作。流量调节主要针对暖通空调的内在风力或水泵状态进行调整，通过结合自动化控制技术，可以在维持节能需求的前提下，有效提高暖通空调运行质量，能够降低浪费问题出现概率。分时段处理则属于温度调节的重要自动化方案之一，其可以借助计时器与专家调整逻辑，实现科学修改暖通参数的目标，能够有效降低能耗级别，并提高处理效果。因此，需要重视室温自动控制的基础需求，并落实相关控制方案，以确保整体执行标准得到充分贯彻。

3.3 冷却器控制

表面冷却装置本身属于暖通空调的关键组成部分，在实际应用过程中，为确保自动化技术实施效果能够达到最佳标准，应当重视其调节处理，通过优化改造等方式，使暖通空调可以实现自动温度控制与净化调节目标。自动化表面冷却模块属于加热温度装置，在自动调整阶段，系统可以借助调节阀设备，对整体流量进行深入调节，以实现理想控制目标。

最为常用的调节阀类型为二通，通过将其部署在暖通空调核心管道，可以实现相互作用目标，并为自动化控制提供基础条件。在此类模块部署阶段，应当针对自动化系统进行优化，以确保相关组件扰动级别能够得到有效控制，避免对暖通空调运行造成不必要的影响。通过对实际负荷数据进行计算，能够使自动化处理设备根据外在环境条件情况，对冷却模块展开操作，使实际运行指标能够处于设计范围内，避免控制精确性受到不必要的影响。除此之外，还应当对通风形式进行优化，根据表面冷却装置的应用需求改造。通过迎合功能合理性，并最大限度平衡投入级别，可以有效提高冷却器部署效果，能够为暖通空调的自动化设置提供重要支持，实现理想运行目标，提高工作效率，为后续进一步智能化发展夯实基础条件。

4、暖通空调自动化控制未来发展趋势探索

4.1 暖通空调自动化控制逻辑需求发展趋势

暖通空调的自动化控制技术属于未来关键发展趋势之一，为尽可能改进自动化执行效果，应当结合需求状态，对自控系统进行深入改造，以确保其能够得到充分平衡，避免消耗过多资源。在平衡过程中，需要将满足工艺需求与舒适性需求作为核心原则，确保自动化技术能够维持在低功耗状态，避免影响暖通空调的节能减排效果。同时，还应当整合多样化发展的自动应用技术，使暖通空调规范性得到提升。传统自动化技术为暖通空调任务执行提供了多种途径，但其对于适应性与可靠性的提升仍然存在支持有限的问题。因此，未来自动化控制发展将会进一步结合相关需求，注重优化系统实际运行逻辑，并部署科学的保障措施，以确保执行存在的问题能够得到充分解决，尽可能提高暖通空调的自动化执行效果。因此，需要重视自控系统的未来发展趋势，以确保相关技术需求得到满足，提高暖通空调的运行效率，为迎接未来工作挑战夯实基础条件。

4.2 暖通空调自动化控制分工协同处理发展趋势

自动化控制技术在暖通空调系统内进行应用时，其需要注重专业分工与协同处理发展趋势。未来暖通空调系统将会向大规模通用性、管理性方向发展，针对小规模系统的应用特征将会逐渐淡出主流环境，包括针对性、灵活性等[8]。因此，暖通空调自动化控制系统也应当注重相关发展趋势，积极研发相关应用技术，使专业化分工协同需求能够得到充分满足。

在这一过程中，必须重视控制设备与系统化平台的处理。未来属于智能化、远程化时代，若暖通空调控制系统无法满足相关需求，便容易导致不良问题出现，不利于专业化分工与系统理念的落实。因此，需要重视相关发展趋势，确保暖通空调自动化系统能够得到科学改进，实现理想部署目标，为应对未来社会的挑战提供坚实基础。除此之外，自动化控制系统还可以采用大小系统相互结合的方式，使基础针对性与灵活性得到提升，为大系统管理与职能优化工作提供重要支持，确保暖通空调功能可以得到充分重视。

结论：

综上所述，结合笔者实际工作经验对暖通空调自动化控制进行分析，能够明确其基础实施类型，同时也可以了解执行阶段的技术细节，对于未来部署相关方案具有重要参考意义，能够提高暖通空调的运行质量与效率，实现降低功耗的绿色化目标，为应对未来市场需求夯实基础条件。

参考文献：

[1] 韩明. 暖通空调防排烟系统设计中易忽视重点问题[J].居业，2020（6）：2.

[2] 喜赵. 暖通空调自动控制系统应用研究[J]. 建筑工程与管理，2020，2（3）：3.

[3] 周卫华. 我国暖通空调自动控制系统的研究现状[J].写真地理，2020（1）：1.

[4] 陳清龙. 暖通空调自控设计中配合问题分析[J]. 环球市场，2020，5（4）：6.

[5] 廖滟， 陈昭文， 魏峥， 等. 变风量空调系统全过程调适技术： 联合运行调适方法[J]. 暖通空调，2021，2（1）：5.

[6] 卜云婷， 魏一， 邢国华， 等. 高等级生物安全实验室的自动控制方法[J]. 暖通空调，2020，50（1）：6.

[7] 王利霞， 康冰. 暖通空调系统对建筑内环境的影响[J].山东农业大学学报： 自然科学版，2021，4（5）：3.

[8] 赵天怡， 周颖， 张吉礼. 空调冷水系统压差重设定自适应调整算法试验研究[J]. 暖通空调，2021，5（2）：1.