基于 DDC 与变频技术的净化空调控制系统的应用

第４１卷第１８期　２　０　１　５年６月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｖｏ１．４１　Ｎｏ．１８　Ｊｕｎ．　２０１５　・１２７・　文章编号：１００９—６８２５（２０１５）１８—０１２７－０３　基于ＤＤＣ与变频技术的净化空调控制系统的应用　张展旗　（山西四建集团有限公司，山西太原０３００２４）　摘要：为了实现净化空调系统改善工厂环境空气质量达到国家认定的标准，提出了对净化空调进行系统性的控制，从ＤＤＣ空调　自控系统的介绍、净化空调系统的要求以及ＤＤＣ与变频技术在净化空调控制系统中的应用三个方面进行简要论述，实现了良好　的节能、环保、经济效益。　关键词：ＤＤＣ，变频技术，空调控制系统　中图分类号：ＴＵ８３１　文献标识码：Ａ　为了保证房间或者工厂所需空气温度、空气湿度、风力大小、　１．１　中央管理站　空气压强以及净化指数等要求，经常进行的措施就是向房间或者　中央管理站一般是由三部分组成，分别是Ｐｃ机或计算机、显　工厂内部输送定量通过净化的空气，以此来减少房间或者工厂内　示器以及打印机，中央管理站通过与以太网连接，从而达到与外　部各种污染物以及空气状况，为了实现对空气处理的目的，就需　界进行信息交换的目的。中央管理站对整个厂房的净化空调设　要相应的空气处理设备，这样的设备就是净化空调系统　ｊ。净化　备进行集中管理与显示，程序员以用户的要求为依据进行组态，　空调系统是生产加工环境中必不可少的设备构成，能够改善空气　提供简单易学的操作界面，操作人员在了解简单的操作技能以后　质量，由于净化空调系统的能源消耗是通常制造业生产总能源消　便可对设备的启动、信息显示等方面进行控制。　耗的３０％以上，因此，使用净化空调系统能够有效节约能源。　１．２　ＤＤＣ控制器　１　ＤＤＣ空调自控系统介绍　ＤＤＣ控制器既可以进行独立的工作，同时又可以加入到网络　ＤＤＣ自控系统一般是由五个部分组成的，分别是中央管理　中，从而执行比较复杂的控制、监测以及能源管理工作。ＤＤＣ的　ＤＩ，代表数字量输入，即开关量；ＡＩ，代表模拟量输　站、ＤＤＣ控制器、传感器、执行机构以及变频控制柜。这五个部分　输入信号有：协调工作能够实现多种控制以及管理功能的网络系统＿２　Ｊ。　入　。ＤＤＣ的输出信号有：ＤＯ，代表数字量输出，即开关量；ＡＯ　有效抑制。在防水渍损失中，可以实现反复启动和关闭的系统得　３　结语　到广泛使用。目前，自动喷水式灭火系统得到了极大的技术提　随着社会的不断发展和进步，人们对生活品质提出更高的要　升，在可靠性方面具有了更加坚实的保证。在这个系统中，关键　求，因此，对给排水提出了更高的标准。建筑给排水与人们的生　的构件就是喷头，因此，在未来，要注重对喷头的改进和功能的提　活有着很密切的关系，因此必须要利用科学的管理方式来保证管　升。在当前的喷头中，逐渐发展为低压、雾化和快速。与高压消　网系统安全稳定的高效运行。另外在建筑给排水技术中，一些新　防给水系统相比，稳高压更具现实性，可靠性更强。４）对热水方　的材料、技术和工艺得到极大推广，使得给水系统更加具有高效　面的工艺进行的技术改进。在建筑给排水系统中，针对热水的供　性，品质更强。但是，也要面对一些问题，因此，要做好管理工作，　应，在以往的供水系统中，主要以稳流理论进行指导和实践，这种　必须进行积极创新，对传统的工艺进行不断改进，采用先进的设　　方式导致热交换的效率不高，需要较大的加热设备给予支持。稳　备，为建筑给排水更加健康、良性的发展提供坚实的保障。　流加热理论实现了对传统加热的否定，对水加热的整个过程进行　参考文献：　郭彩红．浅议建筑给排水现状及其发展方向［Ｊ］．科技信息，　了改写，实现了效率的大幅度提升。半即热式水加热器等设备的　［１］２０１２（１０）：４５３．　出现，既代表了新型加热设备，又符合我国的具体国情　Ｊ。同时，　　赵庆怀，李晓雷．浅析建筑给排水工程的现状以及发展趋势　电伴热技术的运用，使得保温技术实现了拓展，打破了对回水管　［２］和循环泵的过度依赖。随着新型加热器的不断涌现，一些精度　太阳能热水器得到了大面积的推广　。　［Ｊ］．中华民居（下旬刊），２０１３（７）：２９６—２９７．　科技信息，２０１２（１３）：４Ｊ４—４７．　　杨　涛，甄庆堂，王志斌．建筑给排水技术概况［Ｊ］．黑龙江　高、可行性强的阀门在发展中逐步完善。随着能源政策的推广，　［３］Ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｓｔａｔｕｓ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｔｒｅｎｄ　ｏｆ　ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ　ｗａｔｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ａｎｄ　ｄｒａｉｎａｇｅ　Ｔｉａｎ　Ｗｅｉｚｈａｎｇ　（Ｓｈａｎｘｉ　Ｆｉｒｓｔ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｇｒｏｕｐ　Ｌｉｍｉｔｅｄ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｔａｉｙｕａｎ　０３００２４，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｔａｔｕｓ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ａｎｄ　ｄｒａｉｎａｇｅ　ｓｙｓｔｅｍ，ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｗａｔｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ，ｄｒａｉｎａｇｅ，ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｈｏｔ　ｗａｔｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ　ｅｌａｂｏｒａｔｅｄ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌ０ｐｍｅｎｔ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｒｅｎｄ　ｏｆ　ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ　ｄｒａｉｎａｇｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳＯ　ａｓ　ｔｏ　ｐｏｓｉｔｉｖｅ　ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ａｎｄ　ｄｒａｉｎａｇｅ　ｓｙｓｔｅｍ，ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ａｎｄ　ｐｒｅｆｅｃｔ　ｔｈｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓ，ｐｒｏｍｏｔｅｄ　ｔｈｅ　ｂｅｎｉｇｎ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ａｎｄ　ｄｒａｉｎａｇｅ　ｓｙｓｔｅｍ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｗａｔｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ａｎｄ　ｄｒａｉｎａｇｅ，ｓｙｓｔｅｍ，ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｔｒｅｎｄ　收稿日期：２０１５－０４－１１　作者简介：张展旗（１９７７．），男，工程师　・１２８・　第４ｌ卷第ｌ８期　２　０　１　５年６月　山　西　建　筑　代表模拟量输出。它们的工作过程是：首先，通过读取外部的测量　要是安装风机并进行送风工作；加热段起到的功能主要是对空气　与反馈信号，接下来，利用ＤＤＣ内部用户程序进行判别、计算之　进行加热；加湿段起到的功能主要是对空气进行加湿作用；中效　后，最后，将信号通过ＤＯ或ＡＯ传送给控制系统外部的执行器、驱　段起到的功能主要是对空气进行过滤；臭氧段起到的功能主要是　动器，从而完成相应的功能。　运用臭氧进行空气消毒；送风段起到的功能主要是将洁净的空气　送入室内。　１．３传感器　器、流量传感器以及压差传感器等，这些传感器将监测到的信号　净化空调系统中的传感器主要包含了温度传感器、湿度传感　３．２对净化空调系统的控制　１）对温度的控制。一般来说，温度控制是空调系统的一个重　转变成模拟量信号，并将其反馈给ＤＤＣ控制器，ＤＤＣ控制器再将　要参数，我国对洁净室内的温度要求是２０℃～２６℃。对净化空　这些反馈信号传输给中央控制器，最后运用用户程序进行计算、　调系统的温度控制而言，主要是以回风段的温度与设定温度的差　处理后用于控制、驱动等。　１．４　变频器　一值为控制对象，从而进行ＰＩＤ调节。一般情况下，运用ＤＤＣ的ＡＯ　都端子将ＰＩＤ算法的结果送出，从而用来控制冷水调节阀或者是　　般来说，变频器主要是通过电力半导体器件的通断作用，　蒸汽调节阀。此外，净化空调系统是以回风温度传感器为依据，从而使室内温度　从而将工频电源有效转化为另一频率的电能控制装置。变频器　对加热器或表冷器的电动二通阀进行有效控制，　通过ＣＰＵ与外接电路实现对整个主电路的控制，并通过整流电路　可以保持在２０℃一２６℃之间。２）对空气净化的控制。在净化空调系统中，对空气净化的处　将交流电转变成直流电。　１．５执行器件　一理主要是运用空气过滤器实现的。当安装了初效过滤器与中效　般来说，执行器件包括了调节阀、风阀执行器以及风机等　过滤器之后，室内空气洁净度通常可以达到１０　０００级，倘若要想　那么可以通过安装高效过滤器来实现。　设备。通常情况下，它是运用上位机设定后，ＤＤＣ驱动调节阀调　达到更高级别的洁净度，节风门的开度、冷水阀门的开度、设备的启停等功能。　在过滤器的长期使用中，由于灰尘慢慢堆积于滤料上，这样　会严重影响净化空调系统的换气量与换气次数，最终导致室内的　空气净化不能达到预期的效果。针对这一问题，可以运用差压法　２净化空调系统的要求　一般来说，我国对于净化空调系统的要求具体有以下几个方　面：第一，从温、湿度要求上来说，首先，从温度上来说，生产工艺对　测量过滤器前后的压差Ｐ　，再通过Ｐ　对变频器的输出频率进行　调节，从而使送风机电机速度加快，这样便能有效克服过滤器的　温度没有严苛的要求时，那么洁净室的温度必须保持在２０℃一　２６℃，而人员净化用室与生活用室的温度应该保持在１６　～　２８℃。其次，从湿度上来说，一般情况下对湿度应该控制在４５％～　７０％之间。第二，从压差上来说，对于等级层次不相同的洁净室　与洁净区同非洁净区之间的静压差，一般应大于４．９　Ｐａ，此外，洁　净区域同室外的静压差应该大于９．８　Ｐａ　。第三，从风量、风速上　来说，对于它们而言有严格的技术要求，必须在标准指标范围内。　阻力，与此同时，还可以对这一压差值进行设定报警信号，从而可　以对其进行更好的维护。　３）对湿度的控制。从加湿控制来说，一般可以运用蒸汽加湿　器进行控制。在加湿的过程中，应以湿度控制要求为依据，或是　通过对磁阀进行有效的位式控制实现，也可以通过对二通调节阀　的连续调节而实现。　从除湿控制来说，一般可以运用表冷器进行控制。在除湿的　过程中，可以运用调节表冷器的冷媒流量来实现控制的目的，即　３　基于ＤＤＣ与变频技术的净化空调控制系统应用　３．１　净化空调系统的结构　系统进行有效的监测，通过采集风速、压差、温度以及湿度等传感　湿度值超过要求值的时候，可以加大冷水阀的开度从而进行除湿　４）对正压的控制。一般来说，对于室内的送回风、换气量以　对于净化空调系统的自动控制来说，运用ＤＤＣ控制器对净化　控制，反之即是减小冷水阀的开度。　器信号并进行相应的转换，此外，再利用反馈信号对变频器的频　及换气次数是固定的，因此，在净化空调系统的运行过程中，要想　率、空调与风机的起停等方面的控制，从而实现净化空调系统的高　对正压进行有效控制可以利用排风机入口压力信号，通过调节排　效工作。如图１所示，为净化空调系统功能及控制的一般工艺图。　风机的转速，从而实现正压控制。　４结语　将ＤＤＣ与变频技术应用于净化空调系统的控制中，可以实现　系统的自动化控制，这样不仅可以使系统安全运行的各项指标控　制在有效的范围内，同时还顺应了我国节能、环保的号召。此外，　由于自动化控制的实现，这就大大降低了人员的开支，提高了管　理水平，带来了较大的经济效益。　参考文献：　［１］　李界家，马图１净化空调系统功能及控制工艺图　斌，叶选，等．参数自调整模糊控制器在空调　控制系统中的应用［Ｊ］．仪表技术与传感器，２０１０（１０）：９０－　９１．　在图１中，包含了一整套的组合空调器的功能结构与控制点　表。具体来说，新风段起到的功能是作为室外新风的入口；初效　［２］　曹爱强．新能源汽车电动空调控制系统及其实现研究［Ｄ］．　过滤段１起到的功能是对进来的新风进行过滤；混合段起到的功　上海：同济大学汽车学院，２０１１．　能是将过滤后的新风与回风进行有效的混合；初效过滤段２起到　［３］　刘海明，孔圆圆．变频技术在制冷空调系统中的应用及节能　的功能是将混合后的空气进行二次过滤；表冷段起到的功能主要　分析［Ｊ］．新材料新装饰，２０１４（５）：７１－７９．　是用于冷冻水，同时还能够对空气的冷热进行交换，从而达到空　［４］　张气冷却的目的，此外，它还具有除湿的功能；风机段起到的功能主　涛，张丽，尚希，等．基于ＰＬＣ和变频技术的中央空　调控制系统改造设计［Ｊ］．电机与控制应用，２０１２（１９７）：３０．３３．　第４１卷第１８期　２　０　１　５年６月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｖｏ１．４１　Ｎｏ．１８　Ｊｕｎ．２０１５　・１２９・　文章编号：１００９—６８２５（２０１５）１８－０１２９—０２　对单建式人防工程消防给排水设计的几点思考　杨树　２０００３２）　（上海民防建筑研究设计院有限公司，上海摘要：介绍了单建式人防工程的定义和主要特点，阐述了消防设计对单建式人防工程消防安全的重要意义，着重对单建式人防　工程的消防给排水设计常见问题进行了分析探讨，为类似工程的设计提供参考。　关键词：单建式人防工程，消防给排水，设计　中图分类号：ＴＵ９９８．１　文献标识码：Ａ　０　引言　单建式人防工程，由于受到条件限制，有时设置高位消防水箱很　所以在实际设计中，要根据工程实际情况进行选择。如果市　单建式人防工程是指为保障战时人员与物资掩蔽、人民防空　难，指挥、医疗救护等需要而单独修建的地下人防工程。它与结合民　政直供水水量及水压可满足上述条文的第３款，即可用市政直供　如果市政直供水不满足要求，则根据上述条　用建筑修建的防空地下室共同构成了城市人防工程体系。单建　水替代高位消防水箱，５００９８－－２００９人民防空工程设计防火规范第７．６．３　式工程多位于公共场所，且建筑规模较大，非常适宜搞平战结合　文第２款和ＧＢ　坑道式、地道式人防工程当不能设置高位　开发利用。２０世纪８Ｏ年代末、９０年代初以来，新建的单建式人防　条规定：“单建掘开式、工程多为平战结合项目，在繁荣城市经济、促进社会就业、改善城　消防水箱时，宜设置气压给水装置。气压罐的调节容积：消火栓　喷淋系统不应小于１５０　Ｌ”，应设置稳压泵及　市交通环境、完善城市功能、提升城市综合防护能力和承载能力　系统不应小于３００　Ｌ，气压罐对室内消防给水系统进行稳压。那稳压泵流量和压力、气　等方面发挥了重要作用。　　然而由于该类工程大部分结构处于原地表以下，平时人流密　压罐的调节容积该如何确定，试简析如下：对于稳压泵流量，根据ＧＢ　５０９７４－－２０１４消防给水及消火栓系　集，一旦发生火灾后，热量不易散失，温度高，烟雾大，燃烧时间　长，会对人民的生命财产安全造成严重威胁，所以工程的消防安　统技术规范第５．３．２条规定：“稳压泵的设计流量应符合下列规　１．稳压泵的设计流量不应小于消防给水系统管网的正常泄漏　全极其重要。消防给排水设计是整个消防设计的重要组成部分，　定：２．消防给水系统管网的正常泄漏量应根　如何依据现行规范，使单建式人防工程的消防给排水设计达到合　量和系统自动启动流量；理化和科学化，保障好工程的消防安全，是我们设计工作者共同　据管道材质、接口形式等确定，当没有管网泄漏量数据时，稳压泵　关心的问题。下面笔者结合新版消防规范，谈一下对单建式人防　的设计流量宜按消防给水设计流量的１％一３％计，且不宜小于　工程消防给排水设计的几点思考，以供大家参考。　１　Ｌ／ｓ；３．消防给水系统所采用报警阀压力开关等自动启动流量应　１　高位消防水箱的设置　根据产品确定。”由此得出，稳压泵的流量要满足正常泄漏量和系　单建式人防工程室内消防给水系统通常采用临时高压消防　统自动启动流量的要求。但消防水泵从接到启泵信号到水泵正　笔者认为，在此时间间隔内，稳压泵流量应　给水系统。根据ＧＢ　５０９７４－－２０１４消防给水及消火栓系统技术规　常运转存在时间间隔，　范第６．１．９条规定：“室内采用临时高压消防给水系统时，高位消　能满足初期火灾灭火的需要。以喷淋系统和消火栓系统为例，　ＭＰａ下的流量为　防水箱的设置应符合下列规定：１．高层民用建筑、总建筑面积大　１只流量系数Ｋ＝８０的喷头在工作压力为０．１于１０　０００　ｍ　且层数超过２层的公共建筑和其他重要建筑，必须　１．３３　Ｌ／ｓ，１只消火栓最小流量以５　Ｌ／ｓ计，喷淋系统和消火栓系　３３　Ｌ／ｓ和５　Ｌ／ｓ。这样既满足了规　设置高位消防水箱；２．其他建筑应设置高位消防水箱，但当设置　统稳压泵的设计流量分别取１．又满足初期火灾灭火的需要。　高位消防水箱确有困难，且采用安全可靠的消防给水形式时，可　范所要求的稳压泵流量，对于稳压泵压力，根据ＧＢ　５０９７４－－２０１４消防给水及消火栓系　不设置高位消防水箱，但应设稳压泵；３．当市政供水管网的供水　能力在满足生产、生活最大小时用水量后，仍能满足初期火灾所　统技术规范第５．３．３条规定：“稳压泵的设计压力应符合下列要　需的消防流量和压力时，市政直供水可替代高位消防水箱。”对于　求：１．稳压泵的设计压力应满足系统自动启动和管网充满水的要　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｉｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　ＤＤＣ　ａｎｄ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　Ｚｈａｎｇ　Ｚｈａｎｑｉ　（Ｓｈａｎｘｉ　４ｔｈ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｔａｉｙｕａｎ　０３００２４，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｃｌｅａｎ　ａｉｒ—ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｗｏｒｋｓｈｏｐ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ａｉｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ａｎｄ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｎａｔｉｏｎａｌ　ｃｒｉｔｅｒｉａ，ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｓｕｇ—　ｇｅｓｔｓ　ｔｏ　ｃｏｎｔｏｌｒ　ａｉｒ—ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄ　ｂｒｉｅｆｌｙ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ＤＤＣ　ａｉｒ—ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｃｏｎｔｒｏｌ，ｃｌｅａｎｉｎｇ　ａｉｒ—ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｄｅｍａｎｄｓ　ａｎｄ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ・ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ｉｎ　ａｉｒ—ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄ　ｆｉｎａｌｌｙ　ａｃｈｉｅｖｅｓ　ｇｏｏｄ　ｅｎｅｒｇｙ—ｓａｖｉｎｇ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｅｃｏ—　ｎｏｍｉｃ　ｂｅｎｅｆｉｔｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＤＤＣ，ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ—ｃｏｎｖｅ￣ｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，ａｉｒ—ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　收稿日期：２０１５—０４・１７　作者简介：杨树（１９８８．），男，助理工程师