自動化技術在中央空調中的應用 自動化在中央空調中的應用應當引起我們足夠的重視，正確應用自動化技術，是中央空調追求安全、節(jié)能、環(huán)保過程的必要條件。本文就中央空調plc控制系統(tǒng)和智能控制系統(tǒng)中應用的自動化技術展開了討論。
中央空調是現(xiàn)代商場、酒店、寫字樓等大型建筑內不可或缺的必要設備。其強大的溫度調節(jié)功能可以在一年四季給人們提供一個溫度適宜的舒適環(huán)境。然而，中央空調的能耗和控制問題同樣給人們了帶來了不小的挑戰(zhàn)。溫室效應的影響使得天氣狀況日趨極端，每年的夏季和冬季都是中央空調大展身手、幫助人們抵御惡劣天氣的時候，但也是電力消耗劇增，電氣故障爆發(fā)的時候。由于中央空調的系統(tǒng)較為復雜，傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)達不到安全、節(jié)能、環(huán)保的控制目的，而自動化技術在中央空調中的應用，可以實現(xiàn)很好的效果。目前在中央空調中應用的自動化技術主要有plc控制系統(tǒng)、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制等。本文主要討論中央空調plc控制系統(tǒng)和智能控制系統(tǒng)中的自動化技術。
1中央空調的plc控制系統(tǒng)
從繼電器控制系統(tǒng)到直接數(shù)字控制器系統(tǒng)（doc），直至現(xiàn)在的可編程控制器系統(tǒng)（plc），中央空調的控制系統(tǒng)經(jīng)歷了3個發(fā)展階段。繼電器控制系統(tǒng)以其復雜的結構、高功率消耗和高故障率的缺陷逐漸被人們淘汰，而直接數(shù)字控制器則由于不能可靠的抵抗干擾和結構的局限性，被先進的可編程控制器系統(tǒng)取代。plc控制系統(tǒng)可靠性高，編程簡單，抗干擾能力強，已經(jīng)在諸多自動控制系統(tǒng)中得到了應用。
中央空調的工作原理是利用一臺主機通過管道連接多個末端的形式來實現(xiàn)對多個房間室內溫度的調控，其主要結構組成包括冷凍主機、冷卻水和冷凍水循環(huán)系統(tǒng)以及風機、風機盤管、冷卻塔等。利用自動控制技術實現(xiàn)中央空調的能量自動調節(jié)，是實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的主要方式，也是中央空調控制系統(tǒng)的重要內容。變頻調速是目前中央空調實現(xiàn)節(jié)能目的的最有效控制方法。
中央空調的變頻調速系統(tǒng)主要組成部分包括水泵機組、溫度傳感器、plc、變頻器和主接觸器。其工作原理是利用交流變頻調速技術來控制電動機的轉速，以實現(xiàn)對于冷卻水和冷凍水流量的控制。變頻器可以實現(xiàn)電動機轉速在較寬的調速范圍內進行無級調節(jié)，從而中央空調系統(tǒng)中的節(jié)流閥開口可以開至最大，以減少節(jié)流損耗。同時，冷凍水泵電動機的負載敏感系統(tǒng)可以自動調節(jié)冷凍水的流量和流速，以使冷凍水有充分的時間通過風機盤管組件進行熱交換，大大降低電動機功率損耗。
利用plc和變頻器對中央空調水循環(huán)系統(tǒng)的泵組進行切換和調速，可以減少系統(tǒng)的功率損耗，實現(xiàn)節(jié)能的目的，同時也改善了系統(tǒng)的啟動和運行特性。變頻器的軟啟動功能克服了水錘效應的不良影響，提高了電動機、接觸器、管道等元件的使用壽命。
2中央空調的智能控制技術
智能控制技術是自動化技術發(fā)展到高級階段的產(chǎn)物，融合了控制技術、信息技術和人工智能等多種技術，包括模糊控制技術和神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術等。對于現(xiàn)代空調日益復雜的系統(tǒng)，傳統(tǒng)控制技術難以實現(xiàn)精確、可靠且有效的控制，智能控制技術因此應運而生。
1）模糊控制技術。模糊控制是模糊數(shù)學、人工智能和計算機科學等多種學科相互滲透而產(chǎn)生的一種具有很強理論性的控制技術。模糊控制系統(tǒng)的理論基礎是模糊集合論、模糊邏輯推理規(guī)則和模糊語言變量，計算機控制技術是其系統(tǒng)的主要實現(xiàn)形式，其核心為智能模糊語言控制器。這種控制系統(tǒng)具有智能性和自學習性，并且并不需要建立精確的系統(tǒng)數(shù)學模型，適用于復雜的系統(tǒng)和過程。目前模糊控制已經(jīng)在中央空調的定風量空調系統(tǒng)和變風量空調系統(tǒng)中得到了應用。
利用模糊控制技術對空調回風溫度和濕度進行自動調節(jié)，可以受到不錯的節(jié)能效果。利用溫度傳感器將測得的回風溫度信號輸入到模糊語言控制器中，并與給定值進行比較，根據(jù)比較結果自動調節(jié)回水調節(jié)閥的開度，以實現(xiàn)控制冷凍水流量的目的，從而使室內溫度穩(wěn)定在設定值。對于這個自動控制系統(tǒng)，新風溫度的變化是系統(tǒng)的一個干擾量，為了提高系統(tǒng)的控制精確性，可以將新風溫度傳感器的信號作為一個反饋信號加入到系統(tǒng)中。采用模糊控制的回風濕度自動控制系統(tǒng)與回風溫度自動控制系統(tǒng)工作原理相類似；
2）神經(jīng)網(wǎng)絡控制。神經(jīng)網(wǎng)絡控制融合了人工神經(jīng)網(wǎng)絡理論和系統(tǒng)控制理論，屬于智能控制的另一個分支。其原理是模擬人腦神經(jīng)系統(tǒng)的工作方式，以大量簡單的處理單于相互連接，構成一種復雜的網(wǎng)絡。神經(jīng)網(wǎng)絡的結構可分為輸入層、隱含層、和輸出層。在中央空調的控制系統(tǒng)中，采用神經(jīng)網(wǎng)絡代替原來的控制器或辨識器，就構成了神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)。這種控制方式對于復雜的、不確定的系統(tǒng)具有良好的控制效果，整個控制系統(tǒng)可以獲得較高的穩(wěn)定性和動靜態(tài)性能。并且對于變化的環(huán)境有著良好的適應性?；谶@些優(yōu)秀的性能，神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術在中央空調的控制系統(tǒng)中也得到較多的應用。
3結論
隨著人類社會文明的不斷進步與發(fā)展，資源消耗與環(huán)境保護的矛盾日益突出，人們的節(jié)能減排意識也逐漸提高。而中央空調所消耗的能量占現(xiàn)代建筑能耗的絕大部分，使得人們對于中央空調控制系統(tǒng)的安全性、環(huán)保性和節(jié)能效果提出了更高的要求。自動化技術在中央空調中的應用，極大的改善了中央空調控制系統(tǒng)的性能，展現(xiàn)出良好的發(fā)展前景。鑒于中央空調系統(tǒng)的復雜性和各種自動化技術本身的不足，將多種自動控制技術結合，充分發(fā)揮plc控制技術、智能控制技術等自動化技術的優(yōu)勢，是未來中央空調控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。