空调控制器范文

空调控制器范文第1篇

【关键词】空调控制器；家用空调；工业设计

0 引言

空调一般的控制模式分为自动，制冷，制热，送风，除湿模式，风速为高风，中风，低风，自动风，定时分为单一定时，组合定时，循环定时。

1 控制模式

1.1 通风模式运行

进入通风模式的方法：通过遥控器设定为通风模式进入。

在通风模式下，室内风机工作，室内风机的风速按照设定的风速运行，风速可设定为高风，中风，低风。

1.2 制热模式运行

1.2.1 进入制热模式的方式

进入制热模式的方法：通过遥控器设定为制热模式进入，或者通过空调控制器上面的应急开关进入，制热模式初始设定温度为24℃，初始设定风速为自动风。

1.2.2 制热工作的开机流程

当控制器执行线控器或遥控器的开机命令（蜂鸣提示），或者在定时开时间到达开机时，控制器按照下面流程进入开机状态。

如果满足室内风机启动条件，即温度条件为：T回风≤T设-1℃，室内风机持续停止时间≥30S，室内风机按防冷风条件打开；当风机启动时，静电除尘开始工作，当风机停止时，静电除尘停止工作；如果温度条件和时间条件有一个不满足，则继续保持待机状态。

1.2.3 制热工作的关机流程

当控制器接收到遥控器的关机命令，或者在定时关时间到达关机时，遥控接收器上指示灯灭。

1.2.4 制热温度控制过程

在制热工作中，室内控制器根据回风口温度和设定温度来控制室内风机的开停，温度的设定范围为16～30℃。

当回风温度T回风≤T设-1℃，室内机开机制热。若回风口温度上升，T回风>T设时，室内风机满足运行时间≥3min（无阀系统）时，室内风机停机处于待机状态。

室内机在待机状态下，停机3min，室内风机运转30s，再停机3min，再运转30s，一直持续下去。

若室内回风温度传感器损坏，按定时制热模式运行。开机时间与设定温度有关，设定温度为16度时，开机16分钟；设定温度每增加1度，开机时间增加1分钟，最高设定温度为30度时，开机时间30分钟；停机时间均为3分钟。

1.2.5 制热工作时，室内风机的运行规则

自动风速的运行规则

在制热工作时，室内风机按照设定的风速运行。其下表确定了自动风运行规则。

当自动风速确定后，至少需要运行30s后才能重新判断，以防止室内风机风速抖动。

1.2.6 制热工作室内风机防冷风

制热模式满足启动条件时，室内风机根据室内盘管温度进行防冷风保护。若室内盘管温度传感器损坏，防冷风时间按设定的防冷风时间2min执行，室内机按设定风速输出。

1.3 制冷模式运行

1.3.1 进入制冷模式的方式

进入制热模式的方法：通过遥控器设定为制热模式进入，或者通过空调控制器上面的应急开关进入，制冷模式初始设定温度为26℃，初始设定风速为自动风。

1.3.2 制冷工作的开机流程

当控制器执行线控器或遥控器的开机命令（蜂鸣提示），或者在定时开时间到达开机时，控制器按照下面流程进入开机状态。

1.3.3 制冷工作的关机流程

当控制器接收到遥控器的关机命令，或者在定时关时间到达关机时，遥控接收器上指示灯灭。

1.3.4 制冷温度控制过程

在制热工作中，室内控制器根据回风口温度和设定温度来控制室内风机的开停，温度的设定范围为16～30℃。

当回风温度T回风>T设+1℃，室内机开机制冷。若回风口温度上升，T回风≤T设时，室内风机满足运行时间≥3min（无阀系统）时，室内风机停机处于待机状态。

若室内回风温度传感器损坏，按定时制热模式运行。开机时间与设定温度有关，设定温度为16度时，开机16分钟；设定温度每增加1度，开机时间增加1分钟，最高设定温度为30度时，开机时间30分钟；停机时间均为3分钟。

1.3.5 制冷工作时，室内风机的运行规则

自动风速的运行规则

在制热工作时，室内风机按照设定的风速运行。其下表确定了自动风运行规则。

当自动风速确定后，至少需要运行30s后才能重新判断，以防止室内风机风速抖动。

1.4 自动模式

进入自动模式的方法：通过遥控器设定为自动模式进入，或者通过空调控制器上面的应急开关进入，当控制器检测到室内温度在22℃～26℃之间，控制器运行于送风状态，当检测到低于22℃时，控制器运行于制热状态，当控制器检测到室内温度在26℃以上时，运行于制冷状态，每个模式最短运行模式为2个小时，风速不可调，为自动风。

1.5 定时运行

1.5.1 定时开

若设置了定时开功能，则控制器的时间到达设定的定时开时间后，执行开机命令。定时开机后，定时开功能取消。若在定时开时间尚未到达前执行了开机操作，则定时开功能也将取消。

1.5.2 定时关

若设置了定时关功能，则控制器的时间到达设定的定时关的时间后，执行关机命令。定时关机后，定时关功能取消。若在定时关时间尚未到达前执行了关机操作，则定时关功能也将取消。

1.5.3 组合定时

可以同时设定定时开、定时关功能。当设置组合定时，控制器根据定时开和定时关的时间的先后顺序来决定控制器的工作状态，当在前的定时时间到时，控制器即执行该定时操作并清除该定时方式，转入另一种定时方式，直到此定时被执行，控制器将清除全部定时方式。

1.5.4 循环定时

在组合定时的基础上可以设定循环定时功能。当组合定时设定完毕后，按循环定时遥控器上的定时设定键3秒以上，出现循环定时标志，主控板接收到指令后，即进入循环定时工作状态。

进入循环定时状态后，除退出循环定时的操作外，所有定时操作及开关键均不再作用。主机到设定的时间后自动进入开机或关机状态，且每24小时循环一次。

上述所有的定时功能，在掉电后均取消。

1.6 睡眠功能

1.6.1 制热模式

进入夜间节能状态，空调器运行1小时后先将设定温度降低1℃，再过去1小时后再次将设定温度降低1℃，一共降低2℃。

睡眠模式启动后，制热时内风机为自动风。

1.6.2 在送风模式

启动睡眠模式，风速转为低风。

1.7 传感器故障

1.7.1 室内回风温度传感器损坏时，相应温度控制改为间隙运转工作状态运行。

1.7.2 内盘管传感器损坏时，取消传感器相关保护功能，防冷风按设定时间运行。

【参考文献】

空调控制器范文第2篇

关键词：温室控制；HBS总线；空调系统；控制器

中图分类号：TP23 文献标识码：B

文章编号：1004-373X(2008)09-111-03

Research on Greenhouse Air-condition Controller Based on HBS

SONG Tao,GE Huijie,WEN Yang,WU Tao,XU Xiaohui

(College of Information Engineering,Hebei University of Technology,Tianjin,300401,China)

Abstract：Development of the livestock industry and aquaculture makes an opportunity for greenhouse controlling system.Following the progress of science and technology,HBS is applied in many kinds of controlling system.Nowadays,most of the internal greenhouse air-condition system cannot compatible with HBS,but as much more important part of the whole system,many air-conditions are designed with HBS,they cannot be connected in greenhouse controlling system directly.To make an improvement by single chip computer and MM1192 (HBS adaptor),the greenhouse controll system can easily hold air-conditioning devices (based on HBS) together.This method can also be used in other devices which based on HBS intelligence system.

Keywords：greenhouse controlling;HBS bus;air condition system;controller

现代智能温室控制系统的应用，大大提高了各种动植物养殖的自动化程度，在这个控制系统中，我们要用到大量的温度、湿度、气体浓度等控制设备。温度和湿度的调节主要靠空调系统来完成，而在当今的空调品牌中，大部分采用了HBS(Home Bus System)总线，尤其是日本的诸如三洋、日立等空调，这些设备想要加入到温室控制中，单靠其现有的空调遥控是不能实现的，因为一般的温室控制系统和HBS总线是不兼容的，本控制器就是通过单片机和MM1192(HBS总线通信模块)将空调系统融合到温室控制系统中来，进而实现对空调系统的自动控制。

1 系统总体结构设计

HBS由日本电子工业联合会/无线工程电子协会HBS标准委员会制定，以双绞线和同轴电缆为介质，控制通道最多可有64个节点，由物理层、数据链路层和网络层组成[1]，其协议内容包含了如何通过传输介质将家庭设备、电话、音频/视频装置连接达到控制，他在现代家居系统中较为常见。

不论是哪种协议，其物理层通信载体都是网络布线，有了这个物理载体，完全可以通过单片机实现日常所需的控制。

1.1 电源电路

家庭总线通过变压器产生一个12 V直流载波，这个直流载波在总线上对于任何一个控制器都是一个回路。对整个电路设计而言，总控制器和各家电控制器均采用家庭总线直流载波供电，通过电平转换模块将12 V电压转换为单片机需要的5 V。对于电源电路而言，通过电感将交流信号阻断，将控制信号滤出，更重要的是隔离开电源电路对总线上控制信号的干扰。

电平转换芯片选用62AB，电路简图如图1所示。

图1 供电模块

1.2 控制模块

控制模块选用一般AT89C51单片机即可，AT89C51是一种带4 kB字节闪烁可编程可擦除只读存储器(Flash Programmable and Erasable Read Only Memory,FPEROM)的低电压、高性能CMOS 8位微处理器[2]。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

1.3 HBS通信模块

MM1192总线控制模块是日本MITSUMI公司专门为HBS总线设计开发的适配器芯片，其本身自带编码解码电路[3]，可应用于智能家居系统的电信、安全监控、影音设备、空调设备等，通过MM1192可将单片机控制信号附加到HBS总线的直流载波上进行传输，在接收端，同样利用MM1192将载波上滤出的信号进行还原，其控制时序如图2所示。

采用MM1192收发模块，可直接与单片机连接，另外，考虑到一些干扰和失真，在单片机和收发模块之间加入了[LL]整形电路74HC00，有效降低了误码率。

图2 MM1192时序及传输延时

在单片机I/O控制口的设计中，将P1口作为各种控制的按键控制口，不同的按键代表不同的控制功能，具体分为：开机、关机，高温、低温，送风、除湿、制冷、加热。P2口作为控制状态显示输出，8个LED发光管代表不同的当前命令状态。

整个控制模块的电路简图如图3所示。[FL)][HT1.][HT10.SS]

图3 控制模块电路简图

[FL(K2]

2 系统软件设计

2.1 空调工作过程

空调控制器研制过程中，有一个必不可少的环节是空调命令码的获取，从空调主机的HBS端口，还有扩展的232接口和485接口，都不能直观地获得这些命令码，虽然大部分空调通信都遵循HBS协议或485协议，但在传输过程中都是加密的。尽管如此，通过实验发现每次控制器发给空调主机的都是一个完整的报文，其工作过程如下：

在日立空调的控制系统中，每当系统上电，控制器和空调主机之间都会进行信息交互，也就是常说的系统初始化，其过程有至少七次信息握手，首先是控制器向空调主机发送信息码，主机回应，然后空调主机向控制器发送索取信息，之后控制器确认，空调主机再次向控制器发送索取信息，控制器再次确认，如此反复7次直到完成控制器与空调主机之间的信息同步。初始化完毕之后，控制器发送的每一条控制命令中都包含了当前的控制器状态及发生改变的状态，还有当前室温等参数(由控制器终端的传感器采集得到)，空调主机记下其状态并根据控制命令和控制器发来的状态参数自动调节室内温度、湿度等。

从实验中得到，在空调主机未经过初始化的情况下，给其发送控制命令，亦可实现控制，即将原来的双向通讯方式改为单向，控制器改为单片机控制，只发送控制码，不接收和识别空调主机的状态参数，只在收到主机的确认信息后对其进行各种控制。

2.2 数据采集

命令码的采集需要采集设备，本文所用虚拟仪器型号DSO2902，具体参数为：20 Gb/s等效采样，250 MHz或500 MHz实时采样速率,采样速率从1 Hz/s~20 GHz/s。测量带宽80 MHz，用数学插值计算提高带宽；通过计算机并口或USB 2.0口连接计算机；最大512 kB/1 MB存储深度；多种先进触发方式；采集和通道参数能自动设置；带125 MHz或200 MHz的频谱分析仪功能/FFT，8通道250 MHz/s逻辑分析仪；外触发既可用正负电平也可外部时钟触发，示波器与逻辑分析仪可交叉触发；带XY绘图功能；计算机屏幕进行彩色显示，并能多屏幕显示； 对采集波形进行运算，10多种自动测量参数；显示数据可存储的计算机硬盘，以便事后分析。用户可编制LabVIEW驱动，连接LabVIEW图形化设计[4]。

空调命令码的采集端应该在命令码进入MM1192总线控制模块之前(控制器端)或者MM1192解码之后(主机端)，因为控制器端的MM1192是将命令码编码发送，其码形是不可读的，主机端的MM1192将总线上的命令码解码，解码之后的码形和进入控制端MM1192之前的码是一样的。如图4所示。

图4 码形传输示意图

图像采集使用双通道，分别标以不同的颜色，在显示区域以可自定义的上下两部分对应显示，可清晰的看出发送码与回复码，采集到的图像如图5所示。

图5 获取的空调控制码

采集到的命令码通过软件可放大成百上千倍，将图5展开便可得到清晰可读的控制码与回复码，如图6所示。

从放大后的波形图可以清楚地看到上下两个波的具体信息，下面的码是命令码，上面长出命令码的部分是空调主机的回复码，命令码的结束部分为00-0000，回复码为0101000。

2.3 软件流程

为了达到控制系统的最优化，软件设计是至关重要的，简洁有效的程序能节省单片机的运行时间从而提高系[CM(22]统稳定性和准确率，同时使CPU工作在掉电或者空闲模[CM)][LL]式下，也能有效降低功耗。掉电模式时功耗要比空闲模式更低，但由于掉电模式需要硬件复位唤醒，所以设计中选用CPU空闲模式。

图6 读取命令码

软件整体设计流程：上电后单片机进入空闲模式。用户通过外部按键中断唤醒处理器，处理器扫描按键，得到要发送的命令码并将其发送到HBS总线上，HBS总线上的空调主机会收到这个命令码并执行。控制器在一定时间里没有发送命令的话则进入空闲模式。

空调控制器软件设计流程图如图7所示。

图7 软件流程

3 结 语

通过MM1192总线控制器，利用单片机能够对中央空调系统进行包括开关机、制冷、除湿、加热等常规控制，大大降低了控制成本，使基于HBS总线的空调设备很方便地安装到温室控制系统中，通过对日立空调系统进行试验，达到了预期效果。本控制单元有较强的可移植能力，在HBS系统总线上，只要有控制目标的命令码，就可以通过本文设计的控制器控制总线上不同的目标设备。

参 考 文 献

［1］邹吉平.基于现场总线的智能照明控制系统分析与应用\[J\].建筑电气,2007,26(4):49-53.

［2］胡汉才.单片机原理及其接口技术\[M\].北京:清华大学出版社,2002.

［3］MITSUMI.HBS-Compatible Driver and Receiver MM1192.

［4］北京迪阳科技公司.DSO2902使用说明书\[M\].

作者简介

宋 涛 男，1980年出生，河北工业大学信息工程学院在读研究生。从事传感器及传输系统研究。

葛慧杰 男，河北工业大学信息工程学院在读研究生。从事传感器及传输系统研究。

空调控制器范文第3篇

关键词：虚拟仪器；汽车空调控制器；性能检测

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）01-0200-05

1 概述

随着微电子技术、计算机技术和网络技术等的迅猛发展，电测仪表正从模拟式、电子式逐步向智能化、微机化和虚拟化发展演变，智能仪器、PC仪器、VXI仪器、虚拟仪器及互换性虚拟仪器等微机化仪器及相应水平的自动测试系统相继诞生。其中，以PC为核心，由测量功能软件支持，具有虚拟控制面板、必要仪器硬件和通信能力的PC仪器或VXI（VME仪器扩展，VME bus extension for instrumentation）仪器被称为虚拟仪器（VI）。虚拟仪器技术正得到越来越多的应用，该文介绍虚拟仪器技术在汽车空调控制器性能参数检测方面的应用。

2 虚拟仪器的发展

LabVIEW 是一个完全的、开放式的虚拟仪器开发系统应用软件，利用它组建仪器测试系统和数据采集系统可以大大简化程序的设计[1]。LabVIEW 是使用图形化程序设计语言G，用方框图代替了传统的程序代码，而且虚拟仪器良好的软件平台，充分发挥计算机强大的数据处理功能和丰富的图形显示功能，在屏幕上虚拟出与传统仪器相似的显示面板，用户通过键盘和鼠标操纵面板上的虚拟开关、旋钮、按键等，去控制仪器的运行、进行数据的采集与数据分析、了解仪器的状态、读取并打印测试结果等[2]。

在过去LabVIEW虚拟仪器的发展过程中，其广泛被用于工业现场检测，农业生产监视，医疗设备，实验室检测以及航空航天等，虚拟仪器强大而稳定的功能让一切检测都简单化。在汽车电子应用方面，虚拟仪器也展现出它强大而独特的一面，涉及面很广，性能检测包括了发动机和电喷嘴性能检测等，在机器视觉方面包括仪表面板和空调控制面板的检测等。

与传统的仪器相比，虚拟仪器具备以下特点[3]：

（1）在通用仪器平台确定的基础上，由软件取代传统仪器中的硬件来完成仪器的功能；

（2）用户可以定义虚拟仪器的各种功能，而且仪器性能的改进和更新只需进行相关软件的设计更新，而不需购买新的仪器；

（3）虚拟仪器价格低廉，是传统仪器价格的1/5～1/10；

（4）基于软件的结构体系可大大节省开发费用，研制周期较传统仪器也大为缩短；

（5）虚拟仪器开放、灵活，可与计算机同步发展，可与网络及其他周边设备互联，具有很强的数据处理、存储和分析能力。

3 汽车空调控制器性能参数检测仪设计

汽车空调控制器性能检测在生产线中是一道必不可少的的工序，靠人工检测是不可能的，而且生产工人不具备专业的技术知识，无法确定控制器性能的好坏，人工检测耗时且准确率低，不利于流水线生产，对产能产生了很大的影响。基于LabVIEW虚拟仪器其强大的测量和检测功能，在基于PC机的基础上，配合高精度高速率的数据采集卡，研制一台检测汽车空调控制器性能参数的仪器，提高生产成品的检测准确率和工作效率，是可不容缓的，但其复杂性和苛刻性对研发工程师也是一项很大的挑战。

3.1 空调控制器性能检测系统原理

汽车空调控制器性能参数检测仪主要包括PC机，应用网关，数据采集卡和模拟负载四部分。检测仪工作原理为：PC机通过串口将设定各种模拟负载的值发送给应用网关，应用网关接收到命令后，便设定相应的模拟量。待空调控制器将各种模拟负载的值采集到其内部寄存器里面后，通过复杂的数学运算后，得到相应的空调参数；PC机在等待空调控制器完成数据采集任务后，发送读取空调控制器控制参数的命令至应用网关，应用网关收到命令后，立即将其命令转换成LIN诊断协议发送至LIN总线上，空调控制器收到诊断祯后，将相应的空调控制参数发送到诊断祯中，应用网关收到后立即送至PC机上，这样便完成PC机上对空调控制器的性能参数的检测。

4 空调控制器性能参数检测仪软件设计

系统软件设计包括上位机测试软件编写和应用网关LIN总线驱动代码编写。

4.1 底层软件——LIN总线诊断功能

LIN Local Interconnect Network 是一个串行通讯协议它有效地支持汽车应用中分布式机械电子节点的控制它的使用范围是带单主机节点和一组从机节点的A 类多点总线[4]。

在LIN诊断功能中，检测仪需要的功能函数有[5]：

ReadEcuIdentification 读取ECU软硬件版本功能函数

ReadDataByLocalId 读取ECU控制参数功能函数

InputOutputControlByLocalId 强制ECU输出控制参数功能函数

检测仪通过应用网关将相应的诊断功能命令发至LIN总线上，即可获得相应的反馈信息，以便进行诊断检测空调控制器性能。

4.1.1 ReadEcuIdentification函数

通过此服务函数可以从ECU获得相应的标识信息，包括软件版本，硬件版本等[6]。

空调控制器范文第4篇

关键词：可编程逻辑控制器；PID控制器；空调系统

药厂洁净车间的空调系统，一直以来都有着极为严格的要求，这主要由于该环境中是属于药品科研和生产的重要场所，其中的湿度、压力、温度等多个方面有着较高要求。为了能够确保空调系统稳定性，满足参数需求，只必须要采取可编程逻辑控制器（PLC）控制技术来作为基础，才能够达到相关要求。下文主要针对可编程逻辑控制器在药厂洁净空调控制中的应用进行了全面详细的探讨。

1 洁净车间空调系统方案设计

在针对洁净车间空调系统方案进行设计的过程中，所主要考虑的就是采取怎样的方式来有效的实现系统对于环境参数的控制，并且还要保证整个系统的操作、投资、节能等方面都有所兼顾。洁净车间之中实际上一共有三套不同级别的洁净空调，这三套洁净空调的位置是分布是处在两个不同的机房之中，并且整个系统中所存在的控制点过于繁多，而通过对于西门子S7-300PLC的可编程控制器使用，就促使系统有两个不同运行状态，也就是工作模式和值班模式。并且在针对控制器进行设计的过程中，针对参数进行了相应的设定，促使系统本身能够对于值班状态以及工作状态间自动化的转换。

（1）风机系统。主要包括送风机、系统排风机和房间排风机。由于整个系统分为工作状态和值班状态，因此在工作状态下，送风机以工作频率运行，排风机运行；在值班状态下，送风机以值班频率运行，排风机停止运行。

（2）加热器。

在空调控制系统之中所存在的系统加热，主要可以分为二级加热以及一级加热。在这其中，一级加热本身主要是集中在启动系统工作运行的24h之内，一级加热的功率要低于二级加热，一级加热运行所起到的主要作用就是预加热，尤其是在冬季条件下，其新风温度较低的情况下。二级加热主要是在空调控制系统运行期间的工作状态下运行，但是在值班状态下时停止运行。加热器本身主要是通过温度开关的形式来进行有效保护，也就是当加热器运行期间的局部温度如果说超出了安全范畴，那么温度开关自身的状态便会发生变化，系统立即停止加热。只有通过人工的方式进行复位操作之后，空调系统才能够重新开启相应的加热功能。系统本身对于加热控制的过程中，主要是采取PID的控制措施。

（3）制冷阀。

该装置所起到的主要功能作用，就是对于制冷剂进入到空调柜之中的流量加以掌控，以此来保证除湿、制冷功能能够符合各个方面的需求。制冷阀在执行控制的过程中，通过分段控制的措施，系统能够全自动的对于不同的温度段，来开启不同程度的制冷阀，如此以来便能够切实有效的避免制冷、加热两个不同的作用点互相消耗所导致的资源浪费。系统本身出资啊工作状态下时，制冷阀保持运行，在值班状态下，制冷阀则停止运行。

（4）加湿器。系统在工作状态下加湿器运行；在值班状态下加湿器停止运行。

2 洁净车间空调系统硬件

由于3套空调柜分布在2个机房内，因此整个控制系统使用2套S7-300PLC进行控制。为了节省投入，系统使用一个触摸屏，屏幕和2套PLC采用PROFIBUS总线进行通讯。系统结构如图1所示。

操作屏采用西门子TP170A，2个CPU都具有PROFIBUS通讯接口。另外根据I/O数量配置DI和DO模块。

3 洁净车间空调系统软件

操作屏应用WinCCFlexible2007进行组态，此软件功能强大，使用十分方便。在软件的通讯/连接项中分别设置2个CPU的地址并选择DP网络和配置其他参数后即可与网络中的CPU进行通讯。

图1 洁净车间空调系统结构图

对CPU的编程应用SIMATICSTEP7软件，此软件是一个强大的工程工具，用于整个项目流程的设计，软件提供了一系列的应用程序可供编程者使用。系统在控制上大量的采用了PID控制方式，使用这种方式不需要分析被控对象的数学模型，使用十分方便。虽然SIMATICSTEP7软件中提供了PID功能块，为了灵活的控制，系统采用自编PID控制程序的方式，其基本原理如图2所示。

图2 PID控制原理图

给定值进行比较，得到偏差，模拟调节器依一定控制规律使操作变量变化，以使偏差趋近于0，其输出通过执行器作用于过程。PID调节器是一种线性调节器，他将给定值r（t）与实际输出值c（t）的偏差的比例（P）、积分（I）、微分（D）通过线性组合构成控制量，对控制对象进行控制。

PID表达式：u（t）=up（k）+uI（k）+uD（k）

式中e（t）=r（t）-c（t）

PID调节器的传输函数：

在针对车间的相应重点房间采取压力控制的期间，会由于车间内部的空气不断流动原因，导致其中的压力实际上是在不断发生着微小变化的。那么，在PID控制环节系统引入相应的死区环节，能够有效的解决这一问题。此外，当人员在车间内部不断开闭通道的过程中，也同样会导致压力出现变动，但是这类型的变化属于瞬时性的，无需采取相应的措施来进行调节。

4 结语

综上所述，通过对于PLC空调系统的应用，其空调所呈现的适度、房间压力、温度控制等都满足了洁净车间的需求。该系统运行过程中所呈现出的稳定、安全性有着极大的保障，这直接促使PLC洁净车间空调控制系统能够广泛的应用，所呈现出的效果极为良好。■

参考文献

[1]李平，马晨.洁净手术部温湿度独立调节空调系统[J]. 中国医院建筑与装备. 2010（08）

[2]汪强.浅议医院空调系统与病房室内环境控制[J]. 中国医院建筑与装备. 2010（03）

空调控制器范文第5篇

【关键词】通风空调控制 PLC系统

1 工艺概况

1.1 厂房概述

放射性机修及去污车间（AC）是放射性玷污设备和部件的机修、去污和存储厂房。是核电厂BOP的子项之一。

厂房主要功能是核电厂内有关系统产生的放射性沾污设备和部件的清洗去污、维修和存放，压力容器役前检查和在役检查专用设备的检查标定、维护和存放，主泵电机的拆卸、清晰去污和检修，压力容器和蒸汽发生器模拟体存放及相关作业培训，核岛厂房（NI）专用工具的存放，设备材料的金相分析和实验，以及储存相关的备品备件。

1.2 厂房通风空调系统概述

AC厂房的通风空调系统为DWA系统，为非安全相关系统，但由于AC厂房存在放射性，其通风系统需对人员和环境有一定的安全考虑。

DWA系统包含2个空调系统、6个送风系统及6个排风系统。

AC厂房通风空调系统（DWA）的主要功能为：保证整个厂房的正常通风换气；排出并净化工艺间内产生的有害气体；保证厂房热区房间的负压；对厂房冷区及人员长期工作的区域有特殊要求的工艺房间进行空调；排除房间内的余热。

2 通风空调系统控制要求及其控制逻辑（以X-1、P-1系统部分控制功能为例）

2.1 系统流程

2.1.1 X-1送风系统

为地下一层和地上一层的AC2存储区等非白区房间服务。

X-1系统采用组合式空调机组010CI，包含风机段010ZV、电加热段010RS、表冷段010RF和过滤段010FP/010FF（初/高效过滤器）。

机组参数：L=71000m3/h，Q冷=980KW，Q热=96KW。

夏季，空气处理机组010CI中的冷却盘管将室外的空气冷却除湿后送入房间。在冬季，空气处理组010CI中的电加热器将室外的空气加热后送入房间。

2.1.2 P-1排风系统

对地下一层和地上一层的AC2存储区等非白区房间排风。

风机箱101ZV、102ZV一用一备并且需要变频控制，可手动或自动切换运行，每台排风机排出口设置电动风阀一台（281VA、282VA）。

风机箱参数：L=45534 m3/h，H=1400P a。

2.2 控制要求及控制逻辑实现

2.2.1 控制要求（以X-1、P-1系统电加热器和冷量控制为例）

X-1系统所属空气处理机组010CI内电加热段010RS分为三档，分别为50%，25%，25%，根据设在AC2储存区排风总管内的温度探头010MT和湿度探头010MZ测量的数据控制。在夏季或过渡季（制冷机组运行期间）时，电加热器和湿度探头联锁，当检测的湿度大于设定湿度（W1）75%时，逐档开启电加热器，最多开启两档（顺序为25%，25%）。小于等于75%时，逐档关闭电加热器。在冬季或过渡季时，电加热段和温度探头联锁，当温度小于等于7?C时，逐档开启电加热段，顺序为50%，25%，25%。直到三档全开。当温度大于20?C时，逐档关闭电加热段。

在夏季或过渡季时，X-1系统所属空气处理机组010CI内表冷段010RF冷量由电动两通阀010VN根据排风总管上的温度与预先设置值（T1，要求设定的温度值可调）之间的差值比例积分控制。设定的温度就地和在控制盘中可调。

2.2.2 控制逻辑

T1在PLC上进行设定，在制冷机组运行期间，与AC2排风总管内温度进行PI运算，模拟量输出控制调节阀开度。

W1在PLC上进行设定，在制冷机组运行期间，与AC2排风总管湿度进行PID运算，经阈值比较器输出开关量，控制010RS-2和010RS-3的启闭。在制冷机组不运行的时候， 以7?C和20?C为上下限，根据AC2排风总管内温度经PID运算，经阈值比较器输出开关量，控制010RS-1、010RS-2、010RS-3的启闭。

3 DWA控制系统

3.1 控制原则

对应通风空调各子系统和冷冻水冷却水系统分别在PLC操作站操作界面上设置各子系统启动/停止操作按钮，操作这些按钮可以实现各子系统的启动或停止。在PLC系统操作界面上设置各子系统参数设置界面，能通过更改这些参数改变各子系统系统调节基准。

3.2 控制系统功能

（1）具备就地手动、远程手动控制以及自动运行操作模式；

（2）远程手动控制模式下，在通风设备控制室操作站上可以直接对空气处理机组、风机、水泵、冷却塔等主要设备进行手动启/停操作和运行监视，具有远地“硬手动”操作的功能；

（3）自动运行模式下，由PLC控制器根据预先设定的程序下达控制指令，按照工艺逻辑启/停通风设备；

（4）获取被控设备的工作状态实时数据，在图形组态的人机界面上显示设备的运行、停止、手动以及故障等状态，用于监控设备和系统的运行；

（5）采集并显示风管温湿度、分集水器压差等过程参数，经PLC控制器或设备自带控制器运算，实现调节阀开启度调节和电加热器开启段数调节。

（6）采集流量开关、温度开关量仪表的状态，结合被控设备状态，实现保护、联锁和报警等功能。

（7）按工艺要求实现对被控区域的温湿度调节，温湿度参数设定值可以根据需要在适当范围内整定。

3.3 控制系统配置

AC厂房通风空调控制系统采用PLC，根据工艺要求和厂房环境情况设置工控机操作站。

3.3.1 PLC系统的特点

（1）编程简单。PLC是面向用户的设备，因此大部分的PLC都充分考虑到现场工程人员的技能与习惯，尽量采用简单易行的编程语言，例如梯形图或面向工业控制的简单指令形式。梯形图与继电器原理图类似，这种编程语言形象直观，容易掌握，不需要专门的计算机知识和语言，只要能具有一定的电工和工艺知识的人都可在短时间内学会，是目前PLC中最常用的一种编程语言。

（2）控制系统构成简单，通用性强。在构成PLC系统时，只需要在其I/O组件的端子上接入相应的输入输出线即可，不需要诸如继电器之类的固体电子器件和大量繁杂的硬件接线线路。当控制要求改变需要变更控制系统的功能时，可以用编程器在线或离线修改程序；同一个PLC用于不同的控制对象时，只需要改变其输入输出组件和编制不同的控制程序即可。

（3）抗干扰能力强，可靠性高。高可靠性是电气控制设备的关键性能。微机系统虽然具有很强的功能，但抗干扰能力较差， PLC是专为工业控制设计的，在设计和制造过程中采用了多层次的抗干扰措施；并精选器件，可在恶劣的环境下工作。PLC的平均无故障通常在2万小时以上，这是一般微机不能比拟的。另外，虽然继电接触器控制系统具有良好的抗干扰能力，但由于使用了大量的机械触电，连线复杂，各触电在吸合及断开时容易受电弧的伤害，寿命较短。而PLC采用微电子技术，大量的开关动作可由无触点的电子电路来完成，因此可靠性大大提高。

（4）体积小，维护方便。PLC体积小，重量轻，非常便于安装。一般的PLC都具有自诊断功能，能检查出自身的故障，并随时显示给操作人员。另外，目前大部分PLC控制系统都采用模块化结构，接线很少，在查出故障后，只需要更换模块皆可，因此维护很方便。

（5）缩短了设计、施工、调试的周期。PLC系统软、硬件配置均采用模块化、积木式结构，只需按要求选用各种组件；PLC减轻了继电器安装和接线等工作；PLC具有强制及仿真功能，故程序的设计修改和调试都很方便、安全，可以大大缩短设计和投运周期。

（6）功能齐全。具有开关量、模拟量输入/输出和大量内部中间继电器、时间继电器、计数器等，具有逻辑控制、顺序控制、信号/数据处理等功能及接口功能。另外，现在的PLC还具有强大的网络功能，可以通过各种通信接口将数据直接上传给上位机，以实现上位机的数据采集和监控。

3.3.2 DWA系统配置

DWA控制系统I/O点数为DI：207、DO：76、AI：26、AO：22，PLC系统I/O模块、数据存储器与用户程序之间的关系。

在通风设备控制室（AC144）设1个电源柜（0DWA801AR），用于PLC系统和操作站交直流供电；2个控制柜（0DWA802AR/803AR），内置PLC框架、电源模块、CPU、I/O模块、通信模块、接线端子排等，用于系统的数据采集，运算处理和通信；1个操作台，设置工控机操作站，由操作人员对通风空调系统进行状态监测，发出控制指令，修改运行参数。

DWA通风空调控制系统PLC采用了罗克韦尔公司的ControlLogix。

3.4 控制网络选择

ControlLogix可通过EtherNet/IP、ControlNet以及DeviceNet网络进行通讯。

本系统采用冗余的ControlNet网络。

ControlNet是开放的，采用最新技术的工业控制网络，满足了大吞吐量的实时控制要求。采用可靠的通用工业协议（CIP），将I/O网络和对等网络信息传输的功能集成在一起，具有强大的网络通信能力。

ControlNet支持智能、高速控制设备之间共享监控、工作单元协调、操作员接口、远程设备组态、编程以及故障诊断需要的信息。

3.5 系统安全性和容错性

3.5.1控制器框架冗余

采用两个相同尺寸的框架作为一对冗余框架，所有槽位安装的模块需要保持一致；每个框架只有一个控制器，需要采用相同的型号、版本号、内存大小；每个框架最多5个1756-CNBR通讯模块；每个冗余框架须有一个1757-SRM模块。

安放于每个处理器框架的1756-SRM模块，构成关键性的控制器到控制器的控制网通信链，保持两个冗余框架之间的通讯。冗余系统的构建无需编程，对ControlNet网络上的设备来说，都是透明的。

在正常操作情况下，主处理器控制输入，从处理器通过控制网监视，并能立即感应到主处理器的任何故障或停机。在主处理器出现故障时，从处理器能平滑地接管控制，使控制系统无间断地连续工作。

按照上述要求，0DWA_CPU_R1和0DWA_CPU_R2两个框架中的两套CPU及其电源互为备用。系统中单个CPU故障不影响控制系统运行。

3.5.2 ControlNet介质冗余

网络采用两个相同的ControlNet链路；每个CPU框架、I/O框架均需采用1756-CNBR ControlNet通讯模块。

3.5.3控制系统电源的冗余

两路独立的220VAC电源进入控制柜后加浪涌保护，经双电源切换装置浮充UPS。一路供电故障，双电源切换装置自动切换到另外一路；两路供电同时故障，UPS电源保证系统0.5小时正常运行。

4 控制系统设备选型

4.1 硬件设备

1756系列的PLC控制器1套，操作站（配ControlNet网卡）1台，规格：P4、2.8G、2G内存、320G硬盘，独立显卡；HP 1515n激光打印机1台；风道温/湿度传感器及变送器4台，规格0～50?C

0～95%r.h；浸入式温度传感器及变送器1台，规格0～100?C；风道温度传感器及变送器2台，规格0～50?C；压差变送器0～1000Pa 2台，0～300Pa的2台；液体差压变送器0～0.4MPa的1台；二通电动调节阀1台，规格DN150；风流开关4个，规格：最小风速：

4.2 软件实现

ControlLogix系统需要配置专用的编程软件RSlogix5000、通讯软件RSLinx、网络组态软件RSNetWorx for ControlNet和仿真软件RSLogix Emulate 5000等。根据DWA系统流程图、逻辑图、模拟图上游文件，利用已经固化在控制器内部的软件模块，进行系统编程和组态。

5 结论

核电厂BOP通风空调控制系统可以采用PLC，经分析和实践得出，PLC系统稳定可靠，配置合理，网络结构清晰，容易扩展，控制与检测性能可达到设计要求，满足功能要求。将PLC系统更高地应用到核电厂生产过程中，能更好地提高核电厂生产效率，对提高核电厂自动化水平有着重要和深远的意义。

参考文献

[1]HG/T 20700-2000，可编程控制器系统设计规定[Z].北京：全国化工工程建设标准编辑中心，2001.

[2]HG/T 20508-2000，控制室设计规定[Z].北京：全国化工工程建设标准编辑中心，2001.

[3]牛春刚，徐建东，刘文峰.火电厂中央空调控制系统的研究与设计[C].中国核电工程有限公司青年优秀论文集总第一期，2005.

[4]浙江大学罗克威尔自动化技术中心.可编程序控制器系统[M].杭州：浙江大学出版社，1999.

作者单位

空调控制器范文第6篇

关键词：恒温恒湿；控制；空调；节能设计

引言

随着恒温恒温空调控制器在实际中的广泛应用，在系统运行中空调控制器较容易出现问题，其温度与湿度控制往往还不能达到设计的要求。针对恒温恒湿空调控制中的问题，采取优化设计方案，解决恒温恒湿领域中存在的问题。

1 恒温恒湿空调控制器的组成

恒温恒温空调控制器中，主要包括压缩机、通风机、冷凝器、空气过滤器以及蒸发器与电控元件等多项部分组成，恒温恒湿空调可以制冷，也可以换冷、热风[1]。在恒温恒湿空调器中，其构造中也就相对于是空调的末端设备，也是在空调器中的自带制冷、热泵系统，恒温恒温空调控制的冷却盘管可以是直接的蒸发式表冷器，这样在加热时就可以经过冷凝器与风系统进行相互的交换，从而提供一定温度的水同风系统之间进行能量交换。

2 实际中恒温恒湿空调控制的原则

恒温恒湿空调控制器在工作中，主要应用于小面积的空调区域，一般都是采用一次回风系统，经过表冷器来处理空气，并且在恒温恒温空调控制中，其空气处理系统采用分程调控方式实现。在对室内湿度控制中，对于相对湿度偏高时就可以按减少加湿量，增加新风量以及加大冷却量的顺序进行控制[2]；若是相对湿度偏低时，就可以以反方向顺序进行控制操作；在对室温进行控制中，若是室温高于定值之时，就可以减少加热量，并加大冷却量来实施控制操作，反之则按相反顺序进行操作[3]。一定注意的是，若是室外空气的含湿量大于室内送风中的含湿量之时，那么此时室内的参数定值需要从冬季改到夏季；而且，对于加热控制中，只可以一次单独加热到 5℃；还有就是在恒温恒湿空调控制系统中，采冷除湿，此时的冷却量可以用于控制温度与湿度，对于两个信号干扰的情况下可以选择首控制偏离大的参数进行操作。

3 在恒温恒湿空调控制系统中存在的问题

对于恒温恒湿空调中，其控制系统中还存在一定的问题，节能效果较差，且在实际恒温恒湿控制中，在温度控制、湿度控制以及节能控制三者之间，不能做到良好的融合，温湿度不能得到很好的控制。其常见的问题包括室内温度与相对湿度偏高的问题[4]，以及室内温度控制达到了设计要求，但是其相对湿度却偏高的问题，室内温度控制达到设计要求之后相对湿度又偏低的问题，室内温湿度达到设计要求之后制冷机停机频繁的问题，这些都将会严重影响恒温恒湿空调器的使用效果，并不能起到节能的作用，不具备良好的恒温恒湿设计要求。

4 改善恒温恒湿空调控制器问题的措施

在恒温恒湿空调控制中，针对室内温度与相对湿度偏高的问题，其原因或许是因为空调器的设计容量偏小而造成的，从而不能满足有效的除热、除湿需求，实际中可以在满足工艺要求的情况下换新的空调器，就可以很好的解决这个问题。针对恒温恒湿空调控制中的相对湿度却偏高问题，大多数的原因是因为机组在高温高湿的室外环境下运行，然而由于其空调器制冷机在稳定运行中，所以机器不好出现停机的现象，但是由于空调器的再热量不够，而且其制冷量容量也偏小，这样就会导致该问题的发生，具体的解决办法就是加大电加热器的容量，若是还在出现相对湿度偏低的情况，那么还需要相应的加大加湿量，通过加大热量来抵销冷量的方法，调整湿度控制正常，但这种方法会造成对能源的浪费。针对在恒温恒湿空调控制出现的相对湿度偏低问题，大多情况下是因为调器制冷机组除湿能力大的因素，从而造成送风状态点的含湿量偏低，形成湿度偏低问题，具体的解决方法就是可以检查机组控制系统中的逻辑动作，确保其风管系统阀门与过滤器通畅，并适当的调大机组的风量，从而可以有效提高送风状态点上的温湿度。针对在恒温恒湿空调控制中的制冷机停机问题，多数是因为相对湿度波动大而造成的，由于在重新启动制冷机后，其温湿度可以较快速的达到设计的范围，那么若是机组的制冷量偏大，则其加热量也就是会偏小，针对此问题可以采取加大加热器容量的方法进行改善，但是这样依然会造成能源上的浪费。

5 提高实际应用中恒温恒湿空调控制的质量

在恒温恒湿空调控制系统的应用中，为确保实际中温湿度控制系统满足设计需要，可以强化对其生产质量的控制措施，这样也可以有效避免能量损耗。因此在恒温恒湿空调控制的应用中，首先应该根据业主提供的室内温湿度以及局部排风量等参数资料，由设计人员对恒温恒湿空调控制进行详细的设计，并制定有效的执行方案，提高恒温恒湿空调控制系统在实际运行中的稳定性。然后由设计人员进行计算冷热负荷计算，偏离实际负荷，并且根据不同工程的不同要求，设计人员可以制定合理的配置方案以及温控制方案，以保证恒温恒湿空调控制方案的经济性。并且在恒温恒湿空调控制系统设计中，优化控制方案，还应该有设备供应商配置良好的控制器与传感器设备，对室内的湿度采用直接控制法进行设计，并采用新风单独降温除湿的方案。而且在实际条件允许的情况下，还可以应用制冷机冷凝器来作为加热器，并在控制系统完成之后做好安装调试工作，确保恒温恒湿空调控制可满足设计需求。

6 结束语

综上所述，在恒温恒湿空调控制之中，因为温湿度会受到气候、风量以及室内湿量与室内发热量的影响，因此在实际的设计中需结合具体情况来进行恒温恒温空调器选型，做好选型工作之后还一定要确保在系统安装后进行精心的调试，这样才可以有效确保恒温恒湿空调控制中满足用户要求。

参考文献

[1]王培.恒温恒湿空调系统的节能研究[D].南京理工大学，2012，7（18）：41-42.

[2]吴振顺，姚建均，岳东海.模糊自整定PID控制器的设计及其应用[J].哈尔滨工业大学学报，2011，14（12）：76-77.

[3]聂玉强，李安桂.中央空调系统高效节能技术分析与应用[J].重庆建筑大学学报，2010，21（14）：56-57.

空调控制器范文第7篇

关键词：暖通空调；PID控制；自整定；控制效果

目前，暖通空调系统是应用最多的室内温度控制系统之一，其控制效果对于环境的舒适度有着重要的影响，暖通空调是工作与生活中不可缺少的设备[1]。一般地，冷暖空调在设计中充分考虑了用户对于环境温度与湿度的严格要求，因此，其控制系统使得压缩机长时间无间断地工作，造成了很大程度的能源浪费。另外，在空调控制系统中，应用最多的控制方案为PID控制[2]，但是传统的PID控制所涉及的参数多数是固定的，因此，当外界条件发生变化时，系统需要通过较长的时间适应环境条件的改变，对于送风温度和静压力的控制效果差，控制效率偏低，而且该现象及问题在一定范围内增大了电能消耗。

1 暖通空调PID控制器

1.1 PID控制策略

所谓PID控制，是指考虑偏差比例、积分以及微分等因素下的综合控制，其控制示意图如图1所示。该控制方案在冷暖空调系统中应用较多，其算法简洁，可靠性能够满足用户需求，良好的鲁棒性能够使得空调控制系统在较宽的范围内实现工作要求[3]。由于传统的PID控制有一定的缺陷，当前很多学者提出了改进的控制策略，从而解决了不同工作环境下的不足，比如， PID参数自整定控制，已经衍生出多种形式，主流的方法有基于模型的方法和基于规则的方法。

图1 PID控制示意图

在PID控制器中，主要影响的参数为偏差灵敏度，其中，比例系数越大，控制偏差反应越灵敏；积分常数越小，控制偏差积累越灵敏；微分常数越大，控制偏差变化越灵敏。在控制中，通过对比例系数、积分常数以及微分常数数值的合适选取，达到最佳控制的效果。对于整个过程中对象的动态特性，PID控制器的自整定要求其与控制参数密切相关，使得用户能够根据环境需求发送指令，完成自动或者手动调节过程。

1.2 PID参数整定

在PID控制的发展中，Ziegler-Nichols首次提出PID参数整定方法，随着技术应用的成熟，PID参数整定逐渐在很多领域中得到广泛的应用，包括控制器的手动和自动整定。PID参数整定方法可根据应用方式分为两种，一种为基于频域的控制，另一种为基于时域的控制。由于在不同工作要求下，该控制方法的应用深度不同，因此可将其划分为常规PID参数整定方法和智能PID参数整定方法。针对环境条件的复杂程度，可根据变量数目的大小判定PID参数整定的应用，比如，单变量PID参数整定、多变量PID参数整定，其中，单变量PID参数整定主要以简化系统模型为基础，应用最为广泛，多变量PID参数整定考虑系统完整性，因而成为当下课题研究的热点及难点。在进行控制计算时，由于诸多非线性因素的掺杂，将导致一些传统的PID控制理论无法满足控制精度，因此，一些非线性PID参数整定方法在高精度控制中得到发展，可适用于由非线性跟踪微分器和非线性组合方式生成的非线性PID控制器。

1.3 PID控制器设计

暖通空调的PID控制系统是非常复杂的系统，具有多个回路，在整个控制过程中，如何将数十个甚至数千个回路进行精确的判定是控制器设计的关键问题。由于在众多的回路中，控制策略具有相似性的特点，因此，可将多回路进行分组。 PID控制器中的数据库是保证所有被控量正常运行的基础，处理器能够从Lon Works数据库中读取输出值，同时，采用反馈手段，将设定值与实际输出值相比较，利用差值得到控制误差的标准差，如图2所示。在控制回路中，性能指标的判定需要根据阀值进行，当性能指标的参数值大于阀值时，则认定控制效果不佳，需要进一步反馈调整。

图2 PID自整定控制流程

2控制效果分析

在PID自整定控制下，出口空气的湿度与温度是评定控制效果的关键因素[5]。由于在不同的时间段内，环境的湿度与温度变化时非常大的，使得空调系统的湿负荷随之改变，同时，空调控制系统将对于空气的处理方式发生改变。当空调控制器执行表面换热工作时，换热器中的主体空气将与外界表面的边层空气之间的温度差以及压力差进行交换，最终达到系统的控制要求。

冷暖空调设备中的冷负载在室内环境中的热传递、热辐射以及空气渗透等方面有着重要的影响，其来源主要为室内设备散热量以及室外新风量。为了研究PID自整定控制对于室内环境与空调设备参数的效果，文中设定空调中的冷冻水温度为5℃，出口风的含湿量为24.09 g/kg，风速比为20%，空调电机频率为40Hz，室内控制的湿度载荷为0.29g/s，目标环境温度为23℃，要求控制时间为200s，变化方式为阶跃方式，当冷负荷增大60%时，对比并测试控制器的控制效果。

由PID自整定控制下的控制结果可知，在120s时刻时，室内温度已经转换为目标环境温度，而传统的PID控制在180s时刻完成，此时，冷负荷为800w，PID控制器所控制的冷冻水的供水温度为9℃，而传统的PID控制器的超调量比冷水供水温度高5℃，而且调节时间增大。

送风温度和冷冻水流量的变化使得换热器的工作特性发生变化，因此，冷冻水的供水温度与湿度是换热器工作的关键，针对变化的工况条件，PID控制器需要具有不断适应控制参数的能力。在基于继电反馈的PID控制器自整定方法中，最大的特点表现为控制参数随着工况改变，而且控制器在闭环条件下工作，系统的工作位置保持在工作点附近，对其它参数的影响较小。综上所述，文中提出并应用的基于继电反馈的PID控制器自整定方法能够根据不同的回路进行控制，可减少达到稳态的时间，提高控制效果。

3结语

文中通过对冷暖空调PID控制方案的研究，得出了基于继电反馈的PID控制器自整定方案，将复杂的环境条件离散化，在良好的控制精度与效率下控制室内的温度，降低能耗。在该控制方案下，可采用反馈手段，将设定值与实际输出值相比较，利用差值得到控制误差的标准差，利用性能指标监测各组控制回路实现回路的整定。

参考文献

[1] 邱少陵，李哲，谢军龙.中央空调空气处理机组的DDC设计[J].自动化与仪器仪表，2000，4：21-24.

[2] 曹国庆，刘学庆.中央空调网络测控系统的研制与应用.暖通空调，2005，（1）：87-91.

[3] 吴柳波，张振国.VAV空调系统中的静压控制.制冷空调与电力机械，2005，（3）：40-42.

[4] 曹国庆，娄承芝，安大伟.模糊PID白整定控制在空调系统中的应用研究.暖通空调HV&AC，2004，34（10）：106-109.

空调控制器范文第8篇

关键词：通风空调；PLC；广州蓄能水电厂

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）26-0114-02

广州蓄能水电厂（简称广蓄电厂），是我国第一座高水头、大容量的抽水蓄能工程，广蓄电厂分一期和二期装机容量各为1 200 MW，装机总容量达2 400 MW，是目前世界上最大的抽水蓄能电站之一。本文介绍广蓄电厂二期通风空调控制系统的改造项目工程，本项目于2010年实施并完工。

改造前，电厂通风空调控制系统采用的是江森自控METASYS早期产品，上位机操作系统为METASYS FMS，无图型界面，现地控制器为DX-9100系列数字控制器，上下位机通过NCU网络控制器通讯，整个系统由于NCU故障，已经处于瘫痪状态，不能把空调系统的相关信息送至电厂监控系统，已经不能满足设备运行要求。

改造后，空调控制系统现地控制单元采用思博SAIA公司的PCD1和PCD2可编程控制器，可扩展性更强，上位机操作系统采用西门子的WinCC进行组态和操作系统的开发，界面更加友好，实现了动态图像显示现场设备的状态，监控更加直观，并恢复与电厂监控系统的联网。

1 系统功能介绍

2 系统硬件配置

2.1 控制系统结构

2.2 管理层

为了充分保证监控系统的可靠性，上位机采用两台互为热备用的工控PC机站，每个站进行独立数据存档。如果两个服务器中的一台故障，另一台接管信息存档和过程数据存档，保证了数据始终完整。

2.3 网络层

交换机为普通的网络交换机，网关机采用带网关功能SAIA PCD2 PLC，对其进行相应设置就可以实现网关功能。实现上下位机间空调系统与电厂监控系统及火灾系统的联网。

2.4 设备层

整个系统要控制的各种设备的数据输入、输出点总数达到6O0 多个点，而且设备分布又比较分散。根据现场设备的分部情况，下位机现地控制单元共设置26个控制柜，各传感器信号接入就近的DP控制柜。其中19个控制柜为PCD1及PCD2型PLC，作为CPU进行相对独立控制，其余DP柜为扩展单元，用以安装电源和继电器等元件。

3 系统软件设计

3.1 工控机控制系统界面设计

控制系统上位机监控系统用的是西门子WinCC组态软件制作，它可以进行画面编辑，并提供了丰富的控制器件和功能组件，能组合显示出各种功能。

使用WinCC组态，工控机屏幕将组态的设备状态信息以文本、画面、报警等多种形式呈现给维护管理人员。同时运用WinCC的数据归档功能将所有监控的信号进行存档。这样，使用者可以随时查阅有关的历史参数的值及其变化曲线。通过该软件实现了设备实时动态画面显示与控制功能，人机界面更加友好，实时性更强，可以直观监控各个设备的运行情况。

{1}界面变量设置。根据控制功能要求，通过WinCC设计相应的系统界面输入输出域、功能按钮、文本及参数显示，在把这些功能域与PLC相应的变量进行链接，这样实现了变量状态的上送。

{2}监控子界面设计。根据需要实现的控制功能的要求，监控系统设计了14个监控子界面：控制系统运行状态监视、冷水系统监控、空调系统监控、新风系统监控、风机盘管监控、排风系统、洞外风楼、消防信息、变量阀、温湿度；温湿度历史曲线、电压电流曲线，消防联动设备状态。每个子界面用来显示需要监视的设备信号，包括设备状态，设备的运行参数，设置不同颜色来表示不同的设备状态，设备运行的电流电压值实时数值也直接显示在屏幕上。

3.2 PLC软件设计

根据现场每组设备不同工艺流程要求，对每组的控制器进行程序编写。设备的控制程序使用SAIA PLC专用的PG5进行编程。程序采用梯形图编写，比较直观易懂。程序的功能分为四个部分：定义输入输出变量、控制程序编写、数值运算、通信设置，实现数据在上位机上的实时显示和故障记录等功能。

4 系统运行网络监控

4.1 系统网络图

整个空调控制系统的通讯最为重要，为了了解系统的各个控制单元运行状况，在监控系统中设计了系统监控的网络运行情况图，用来显示整个空调监控系统各个现地控制器运行情况。设计界面如图2所示。

网络图上提供了整个空调控制系统控制器和控制箱的分布及位置情况，在控制箱上带有红色或者绿色的指示灯的是装有CPU的控制器。在系统运行中，指示灯成红绿交替闪烁状态，此时控制器和空调上位之间通讯正常，如果只出现红色或者是绿色的灯说明控制器和电脑之间未通讯。

4.2 系统网络构建

系统的通信主要分为以下几个部分：与消防火灾系统之间的通信，与电厂监控系统的连接，各个控制子站间的通信，系统子站与上位机间的通信。其中空调系统与电厂控制系统及消防系统的通信连接方式，是把空调系统的输入输出信号直接通过硬接线的方式与这个两个系统相连。子站之间的数据通讯方面，采用底层协议为RS485的S-BUS总线把各个子站相连进行通讯。子站和上位机间的通信是通过工业以太网连接。

4.3 系统网络软件设置

子站间以及子站与上位机间硬布线连接好后，需要在软件中进行相应的网络配置，软件部分通过PG5编程软件对19个PCD控制器进行配置包括通讯速率及站地址等参数设置。

①子站地址配置。在PG5控制器硬件配置中，为每个控制配置唯一的地址参数，把控制器所在的DP箱号作为地址。

②子站通信速率配置。各个子站的通信速率需要设置一致，设置成统一的比特率。

③网关单元配置。子站完成设置后需要对网关单元进行设置，除站地址和通信速率设置外，还要进行网关功能的设置，设置包括IP地址、子网掩码等以太网参数设置。通讯参数配置完成后实现各个子站之间，子站与上位机之间的通信。

5 结 语

该通风空调控制系统已在广蓄电厂投入运行一段时间，通过这段时间的运行实践表明，该通风空调控制系统操作简单方便，运行可靠稳定，节省维护开支，其友好的人机界面为维护管理人员提供了一个便捷直观的操作平台。

参考文献：

空调控制器范文第9篇

关键词：采暖系统；组成控制方法；故障排查

中图分类号：U266 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）09-0098-02

1 空调采暖系统组成

在CRH5A型动车组中，客室和司机室的供暖装置包括电热空气预热器和辅助加热器（电暖器）两部分。供热装置是利用电流流过电热元件发热并将热量传递给流过的空气，进而实现热量供给。空气预热器产生的暖气通过风道送入到室内，电暖器产生的热量则通过自然对流的方式，直接将热量发散到室内空气中。

2 空调采暖系统布置

（1）客室采暖系统布置：客室的电热空气预热器布置在其空调机组内部。客室的辅助加热器布置在车厢内下侧的墙板内。此外在通过台电气柜门间和卫生间的侧墙下也安装有辅助加热器。

（2）司机室采暖系统布置：司机室的空气预热器布置在其空调机组内部。司机室内的辅助加热器布置在两侧侧墙下和司机台脚踏内侧。

3 空调采暖系统控制

CRH5A型动车组空调采暖系统的运行是通过空调控制单元来自动操作和控制的，采用微处理器进行控制，并采用模块化设计。当某个功能模块故障时，可以直接更换模块卡，从而实现在线维护。空调控制面板采用MVBCLASS2与车辆网络实行通讯，实现大批量的上行和下行数据交换，使得司机能够及时了解所有空调机组的运行状态，乘务员也可以在单车空调控制柜内对空调模式进行设置。

4 空调采暖系统故障排查

（1）将所有空开断路器全部合闸。

（2）检查控制器各板卡运行状态（运行指示灯亮，故障指示灯不亮）。

（3）检查K25（集控信号）是否吸合。

（4）将QRK柜内空调模式选择器‘S1’选择‘AUTO’位，空调机组会开启蒸发风机1、蒸发风机2和废排风机。

（5）当空调手动功能模式选择器‘S1’选择‘AUTO’位时，空调控制器会根据室外新风温度和客室回风温度自动选择开启空调制冷系统或制暖系统。若客室回风温度达到制暖系统开启条件，则空调机组会开启空气加热器1、2；地板加热器1、2；平台加热器1、2；厕所加热器1、2：

空气加热器1运行，控制器数字量输出板A20：#7输出指示灯亮，电流接触器K8吸合；若K8不吸合，检查K31是否吸合，若吸合检查控制器数字量输出板A20：#7输出指示灯是否亮，若不亮更换数字量输出板A20，若输出指示灯亮，检查K44是否吸合，若不吸合则更换K44，若吸合检查K8：A1脚和K8：A2脚之间是否有24Vac，若有则更换电流接触器K8，若无检查K8：A2脚与#1018电缆是否有24Vac，若无则检查#1283环线电缆是否有松动、脱落现象，若无则将空调手动功能模式选择器‘S1’选择‘HEAT50%’位，检查K8是否吸合，若还不吸合检查LB（24Vac）到K8：A1脚是否导通。

空气加热器2运行，控制器数字量输出板A20：#8输出指示灯亮，电流接触器K9吸合；若K9不吸合，检查K31是否吸合，若吸合检查控制器数字量输出板A20：#8输出指示灯是否亮，若不亮更换数字量输出板A20，若输出指示灯亮，检查K45是否吸合，若不吸合则更换K45，若吸合检查K9：A1脚和K9：A2脚之间是否有24Vac，若有则更换电流接触器K9，若无检查K9：A2脚与#1018电缆是否有24Vac，若无则检查#1283环线电缆是否有松动、脱落现象，若无则将空调手动功能模式选择器‘S1’选择‘HEAT100%’位，并卸下控制器的电源板，再检查K9是否吸合，若还不吸合检查LB（24Vac）到K9：A1脚是否导通。

地板加热器1运行控制器数字量输出板A21：#1输出指示灯亮，电流接触器K10吸合；若K10不吸合，检查控制器数字量输出板A21：#1输出指示灯是否亮，若不亮更换数字量输出板A21，若输出指示灯亮，检查K46是否吸合，若不吸合则更换K46，若吸合检查K10：A1脚和K10：A2脚之间是否有24Vac，若有则更换电流接触器K10，若无则检查LB（24Vac）到K10：A1脚是否导通和#1283环线电缆是否有松动、脱落现象。

地板加热器2运行，控制器数字量输出板A21：#2输出指示灯亮，电流接触器K11吸合；若K11不吸合，检查控制器数字量输出板A21：#2输出指示灯是否亮，若不亮更换数字量输出板A21，若输出指示灯亮，检查K47是否吸合，若不吸合则更换K47，若吸合检查K11：A1脚和K11：A2脚之间是否有24Vac，若有则更换电流接触器K11，若无则检查LB（24Vac）到K11：A1脚是否导通和#1283环线电缆是否有松动、脱落现象。

平台加热器1/2运行控制器数字量输出板A21：#3/4输出指示灯亮，电流接触器K20/K21吸合；若K20/K21不吸合，检查控制器数字量输出板A21：#3/4输出指示灯是否亮，若不亮更换数字量输出板A21，若输出指示灯亮，检查K48/K49是否吸合，若不吸合则更换K48/K49，若吸合检查K20/K21：A1脚和K20：A2脚之间是否有24Vac，若有则更换电流接触器K20，若无则检查LB（24Vac）到K20/K21：A1脚是否导通和#1283环线电缆是否有松动、脱落现象。

厕所加热器1/2运行，控制器数字量输出板A21：#5/6输出指示灯亮，电流接触器K22/K23吸合；若K22/K23不吸合，检查控制器数字量输出板A21：#5/6输出指示灯是否亮，若不亮更换数字量输出板A22/A23，若输出指示灯亮，检查K50/K51是否吸合，若不吸合则更换K50/K51，若吸合检查K22/K23：A1脚和K22/K23：A2脚之间是否有24Vac，若有则更换电流接触器K22/K23，若无则检查LB（24Vac）到K22/K23：A1脚是否导通和#1283环线电缆是否有松动、脱落现象。

5 结语

高速铁路标志着一个国家铁路现代化的水平，是一个国家整体实力的象征。中国铁路以世界前所未有的势头和卓尔不凡的成效，走在世界铁路发展的前端。随着高速动车组速度和运营里程的不断增加，对于各电气部件的要求也日渐完善。动车组环境控制的主体就是空调系统的应用。我们要从书本知识入手，理论联系实际，真正把空调采暖系统的原理学深、学透，总结出有效切实的故障判断及处理方法，给乘客创造出良好的旅行

环境。

参考文献

[1] 光.CRH5型动车组[M].北京：中国铁道出

版社，2009.

[2] 铁道部运输局.CRH5型动车组途中应急故障处理

手册[Z].北京，中国铁道出版社，2012.

[3] 何涛.动车组车内环境控制系统[M].北京交通大

空调控制器范文第10篇

一辆2010年款至尊版2.4L哈弗H5，行驶里程2.8万km，配备三菱4G69型汽油发动机、5速手动变速器、手控自动一体化冷暖空调。报修项目为空调出风温度不能调节。

故障诊断与分析

出风温度不能调节，主要考虑空调ECU失控、CD机空调控制指令失效、温度风门控制器问题等原因。

自动空调系统是驾驶员通过操作控制器总成上的按键来选择空调系统的工作模式、风速和设定室内温度。控制接器收到指令后，控制相应的执行机构来完成指令动作。哈弗自动空调由控制器总成、执行装置、传感器等部件组成。

自动空调系统工作时，根据驾驶员的预设温度，自动开启空调压缩机或暖风装置，调整鼓风机的风速、空气的内外循环，达到室内舒适的温度，如图1所示。自动空调的核心部件是空调ECU(控制器总成)，它接收空调系统的相关信息，如室内外温度、蒸发箱温度、系统压力，根据这些信息来控制空调执行器的动作来满足车内的设定温度。

混合风门执行器通过带动风道中的风门挡板改变冷风和暖风的混合比，以改变出风口的温度，控制原理如图2所示。混合风门挡板向热端移动时，B1接电源B11接地。电机开始进行调整。当B11接电源B1接地时电机反转，混合风门挡板向冷端移动。

混合风门执行器检测方法为：位置传感器检测空调控制器控制温度执行器内微电机动作，电机带动混合风门移动，同时也带动位置传感器的簧片，空调控制器通过该信号的变化来定位混合风门。在正常情况下，测量3―5点之间的电压，应为5V，测量3―4点之间的电压，随着电机转动，应在0-5V之间变化，测量3-5点之间的阻值，应在3.5-6.5kΩ之间。温度风门内微电机检测给执行器6-7点之间加12V直流电压，风门应能转动，改变极性，风门移动方向应相反。

首先对空调系统进行拆解，检查冷暖执行器。调整CD机按键上的温度调节，察看冷暖执行器是否有动作，通过检查发现调整温度的同时，冷暖执行电机并没有动作。用一个新的冷暖执行电机代替测试没有反应。用万用表检测冷暖执行器插头，1号针脚电压为12V，电机电压正常，5号针脚电压5V，位置传感器电压正常，3号针脚搭铁正常。分别在6号针脚和1号针脚之间接一试灯，调整设定温度，随着温度的升高试灯间断性闪烁，说明空调ECU能够发出温度升高信号。在7号针脚和1号针脚之间接试灯，调整设定温度随着温度下降试灯不能随着闪烁，说明空调ECU不能给出正常的信号。测量7号针脚与空调ECU的导通情况，通过测量导通正常。

用一新空调ECU替换后。故障依旧。再次对插头针脚测量，第一次测量没有对执行器位置传感器信号检测，用万用表对4号针脚测试发现与空调ECU连接断路。检查线束发现在仪表板右侧的转接插头接触不良，重新固定连接4号针脚的连线后，故障排除。由此可见。空调ECU如果接收不到执行器位置信号，空调ECU发给执行的信号也会受到影响，导致出风温度不能调节。

专家点评――李玉茂

本文介绍，当温度混合风门打开，通风几乎不经过暖风水箱为出风温度最冷；混合风门关闭，通风全部经过暖风水箱为出风温度最热。电机驱动混合风门，电位计将风门所处位置反馈给ECU，一旦反馈信号中断ECU则不能控制混合风门。作者测量发现ECU的B2针与电位计信号4针之间的插头接触不良，插牢后故障排除。