空调系统DDC控制的概念、组成及形式

简介:文章阐述空调系统DDC控制的概念、组成及形式，并举例对其DDC控制设计进行了介绍。关键字:DDC 空调系统控制 DDC 控制 1前言随着我国经济建设的不断发展，科技的不断进步，空调技术在现代建筑产业中也在不断发展。目前，国内大型公共建筑如雨后春笋，几乎应用了各种世界上最新的建筑科技。空调系统更趋于优化、适用，其整个系统占建筑物总能耗的比例也日趋增大，业主及其客户对建筑室内空调舒适程度的要求也逐步提高。而且我国可持续发展的宏观经济战略，对节能和环保提出了更高要求。空调自控是楼宇自控系统中一部分，能对建筑物内空调系统及其设备进行有效控制和管理，使空调系统达到节约能源，节约运行费用的目的。随着计算机技术的飞速发展，楼宇自控系统现已发展到一个全新的直接数字控制(DDC)阶段。本文将阐述空调系统的DDC控制。 2空调DDC系统的概念 2.1空调DDC系统的定义及组成现代智能建筑均配备楼宇自控系统(BAS)。而DDC系统是BAS的技术形式。DDC是英文DIRECT DIGITAL CONTROL的缩写，译为"直接数字控制"。空调DDC系统，即利用计算机控制技术，将空调系统中各种信号(温度、压力、流量、状态等)，通过输入装置输入计算机，经相应程序运算处理，将处理后的信号经输出装置输出，进而控制相应的执行机构。如图1、图2所示。 2.2 DDC系统信号种类信号按其输出输入能否直接被微机或执行器接受分为数字量输入(DI)、数字量输出(DO)、模拟量输入(AI)和模拟量输出(AO)四种信号。模拟量信号所对应的是一定量的电压或电流值，它与传感器输出信号的特性有关。空调自

控系统中常见的模拟量输入信号:温度、湿度、压力、流量、压差等;模拟量输出信号:需控制的电动风阀及电动水阀。数字量输入信号包括:风机、水泵、冷却塔风扇、电机的运行状态、过滤器淤塞状态报警、压差开关、液位开关、开关信号，防冻保护等。数字量输出信号:电磁阀的控制、二位电动水阀的控制、水泵、风机、冷却塔等设备的启停控制。 3空调DDC监控系统的主要功能空调DDC系统能实现楼宇中空调系统各种控制功能，同时具备各种管理功能。 (1)能量控制及管理功能。即根据建筑物实际冷、热负荷，对空调系统中的风系统和水系统进行控制，自动控制冷热设备运行状态及运行参数，使整个空调系统达到最佳节能状态。(参见图3、图4) (2)对空调系统及其冷、热源系统的相关参数进行调节控制及监测，对空调设备运行状态进行监测。 (3)空调设备如冷水机组、泵、风机等在规定时间的启停控制，以达到节能目的。 (4)自动累积空调设备的运行时间，维修期限报警，以便更换或维修相关设备，延长设备使用寿命，提高设备的运行质量。 (5)根据空调设备运行时间，自动切换工作及备用设备，保持设备良好的工作状态。 (6)对空调系统的能量消耗进行计量，计费。 (7)各种物业管理文本的自动生成、打印及查询。 4空调DDC 系统的组成 (1)时钟:用来对各种输入、输出数据，各种运算时间进行调整及控制。 (2)程序存储器:存储各种应用程序，即用户为控制各种空调系统所编制的控制程序。 (3)工作存储器:用来进行读写，随机存取和临时存取数据。 (4)多路输入、输出控制器:多路输入控制器可将输入信号送入A/D转换器中，将模拟量转换成数字量，输

入微处理器进行运算。运算结果输入D/A转换器，再经输出控制器至变送器及执行机构。 (5)DDC控制系统的相关软件:包括操作软件及应用软件。 5空调DDC控制举例空调DDC控制含空调风系统控制及空调水系统控制，下面分别举例加以说明。 5.1空调风系统:(以新风机组控制为例) 新风机组是空气-水系统空调形式的主要设备之一，其控制状况的好坏直接影响到整个空调系统的工作质量，新风机组一般由新风段、过滤段、盘管段(复合盘管对应二管制，四管制为表冷器和加热器)、加湿段、送风机段及相应的检修段组成，有的还配有能量回收装置，控制说明如图3所示。 (1)对新风机组进行启停控制。 (2)新风机组风机启动后，新风阀联锁开启。 (3)根据温度T1控制冷、热盘管电动阀MD1的开度。冬/夏工作转换后，冬季根据湿度H控制加湿器电磁阀MD2的开、关。 (4)温度T1低至防冻报警温度时，自动切断风机电源。联锁关闭新风阀VD，全开电动水阀MD1，并发出报警信号。 (5)过滤器积尘达到一定程度后，压差开关发出淤塞报警信号。 (6)停机时，新风阀VD联锁关闭，电动阀MD1全关，关闭电磁阀MD2。 (7)监测送风机运行状态。 5.2空调水系统空调水系统如图4所示。此系统为一级泵变流量系统，空调末端装置接管为两管制，冷水机组与冷水泵、冷却水泵、冷却塔为一对一方式运行。冷水泵、冷却水泵均设备台，为两用一备，可根据冷水机组及冷却塔工况切换运行。 (1)系统启动顺序冷却塔风扇启动，开冷却塔水阀MD1，启动冷却水泵，延时30s后开冷水阀MD2，启动冷水泵，延时30s，启动冷水机组。系统关断方式取相反顺序。 (2)

根据水流开关FS信号，启动冷水机组。 (3)以冷水流量F1及供、回水温度T1、T2之差的乘积计算冷负荷，对冷水机组进行台数控制，在只开一台情况下，对该机组进行变频控制。 (4)根据P1、P2之差(系统供、回水压差)，调节电动阀MD的开度。根据空调末端设备负荷情况，调整旁通量，使冷水机组维持定流量运行。 (5)对所有设备，包括冷水机组、冷却水泵、冷水泵、电动阀等进行开关控制，并应与冷水机组随机控制柜相联，并将信号传至主控室。 (6)制冷剂泄露报警，并与系统机组及机房事故排风设备联动。 (7)监测冷水机组、冷水泵、冷却水泵、冷却塔的运行状态、故障显示及报警，记录运行时间。 (8)监控电动调节阀MD、MD1及MD2的开关状态。 (9)对所有温度、压力、流量等参数进行监测、记录，可打印成表。 6结束语以上仅对空调DDC系统进行了简单的阐述。实际工程设计中，空调DDC控制设计是空调专业提出技术要求，由电气、自控专业实现完成的，搞好空调DDC控制更需要专业间密切配合及相互了解。随着建筑空调科技的发展及相关产品设计及制造水平的提高，空调DDC系统必将更加完善和先进，在未来环保及节能事业中发挥应有的作用。