雅士空调自动控制系统设计指南

空调自动控制系统设计指南

1.空调自动控制系统及其基本类型

（1）空调系统的控制要求

空调的用户或工艺条件不同，空调系统的控制要求也往往不同，但不外乎以下几种情况：

1）空调机组的起停控制和安全保护

2）空调房间温度（或回风温度、或送风温度）的自动控制

3）独立空调系统的温湿度（室内、回风或送风）控制

4）区域内多个空调系统的集中管理与控制（集散式控制或分布式控制）

5）其它控制要求，如风量控制（变风量或定风量）、压差控制（过滤器压差、洁净室正压或负压、缺风保护等）等

在以上几种情况中，第5）类控制要求一般不会独立提出，一般伴随第2）~4）几种情况同时出现。第1）种控制要求独立提出时，严格意义上不属于空调自动控制系统的范畴，应该归于低压配电系统更为贴切。

在目前国内的空调自动控制类项目实施中，大部分按照目前的专业分工情况，对强弱电分柜制作和安装，即由独立的起动控制柜（配电箱）负责空调机组的起停控制和安全保护，弱电控制器及其相关部件则集成于另一个独立的弱电控制柜中。在雅士的标准中，我们倾向于强弱电一体的集成方案，即将空调机组的起停控制单元与弱电控制单元集成于同一个控制柜中，可有效减少外部接线，提高系统的可靠性。当然，采用强弱电一体的方案时，必须消除强电部分对弱电部分的电磁干扰。

（2）空调自动控制设备系统的基本类型

按照空调设备系统前述的不同控制要求，就有了以下几类典型的空调自动控制设备系统：

1）起动控制柜（配电箱）ASP

起动控制柜内集成了设备的供电控制回路（主回路）和保护控制回路（二次回路），其主要功能有二：手动或自动通断设备的供电电源，以控制设备的起停；提供过载、欠压、失压、缺相、短路等多种保护功能，保证受控设备及供电系统

的安全。

2）智能型空调控制柜（ASCP）

智能型空调控制柜是集成了空调机组起动控制单元和单回路DDC控制器的控制柜。智能型空调控制柜一般用于单台空调机组的起停控制和温度（或湿度）的单回路控制。

智能型空调控制柜必须配套必要的附件或配合其它的控制对象，才能完成其单回路控制功能。常见的配套附件有温度传感器、电动（水）阀及执行器、电动风阀等；常见的其它控制对象有电加热器、电极或电热式加湿器、单元式空调机组的压缩机。

3）单机多回路空调自动控制系统（SCS）

我们将采用1个CPU控制（一个或多个空调系统的）两个以上回路的控制模式，称为单机多回路控制系统（SCS）。在该系统中，每个系统只有一台微型计算机（如DDC或PLC），不设分站。两个独立的SCS系统中之间，没有通讯要求。

我们在工程上遇到的无中央站的恒温恒湿控制系统，都属于单机多回路控制系统（SCS）。

单机多回路控制系统（SCS）由现场控制机（ACU）及外围设备组成。现场控制机可以是强弱电一体的集成式柜机，也可以是单一的弱电柜机。SCS中的外围设备包括传感器和电动执行机构两大类。

4）集散式空调自动控制系统（DCS或TDS）

对于空调设备有集中管理要求的项目或空调作为BAS系统之子系统的项目，一般设计为集散式空调自动控制系统（DCS或TDS），即所谓分散控制、集中管理的控制系统。

一个完整的集散式空调自动控制系统由一个中央管理工作站（AMS）、多个现场控制机（ACU，也称分站）及若干套外围设备组成。

在DCS系统中，各现场控制机（ACU，也称分站）承担相应空调系统的温度、湿度、压力、流量等实时性强的控制和调节功能；中央管理工作站（AMS）承担系统数据管理、控制方案指导、历史数据存储及远程操控等功能。

2.空调机组起动控制柜

2.1.规格说明

根据起动方式不同，起动控制柜有多种类型，常用的有以下四种：

a.直接起动：通过交流接触器直接接通电源（全电压起动）。

b.星-三角起动：电机起动时，定子绕组接为Y形，起动后在预定时间

转为△形（降压起动）。

c.软起动：控制供电电压按预定函数关系，从零逐渐爬升至额定电压，

在转换为全电压运行。

d.变频起动：控制供电电源频率，使之跟随设定的积分时间加速提升，

直至达到全电压运行。

起动控制柜型号的表示方法：

2.2.功能说明

起动控制柜主要有两方面的功能，一是控制空调机组的起停，二是电气设备的安全保护。起动方式不同，其工作原理和功能设置也有所不同，表1为几种常用起动控制柜的原理及功能比较表。

表1. 几种起动控制柜之比较

手动起停；

受控起停；

运行、电源、故障指示；

过载保护；

消防连锁。

手

动起停；

受

控起停；

运

行、电源、

故障指示；

过

载保护；

消

防连锁。

手

动起停；

受

控起停；

运

行、电源、

故障指示；

过

载保护；

消

防连锁；

旁

路切换。

手动设

定起停；

受控起

停；

运行、

电源、故障指示；

过流、

过压、欠压、过

载、缺相等保护

起动及

运行数据记录。

注：

[1] P≤7.5Kw为雅士企业标准。理论上，只要电机功率不超过其供电变压器容量的5%，都可采用直接起动方式；

[2] 11≤P≤55Kw也是雅士企业标准。理论上，4KW以上的运转时定子绕组为△形接法的小容量电机，都可采用Y-△起动方式。

2.3.设计文件

起动控制柜一般应按标准产品设计和生产，其设计文件也应标准化。这些文件包括设计输入文件、设计输出文件和报价文件。

2.3.1.设计输入文件

作为设备设计和选型的依据，起动控制柜的设计输入文件应至少包括：（1）用户的需求资料。这些资料一般包含在订货合同或技术附件