摘要：空调耗能在现代公共建筑运营中的占比达40%左右，随着工程技术的发展，为实现节能环保的目的对空调设备的控制质量要求越来越严格，尤其是随着计算机控制系统在民用建筑中的广泛应用，许多原本较为复杂的控制系统现已简单化，本文介绍了目前建筑领域空调设备的一些常用控制方法。
关键词：闭环控制；串级控制技术；温度设定等
一、建筑空调监控系统的控制形式
建筑空调控制最基本的就是对空调房间温度的控制，控制系统按结构形式可分为单回路控制和多回路控制系统。
（一）单回路闭环控制
此种系统结构简单，投资少，易于调整，也能满足一般过程控制的要求，目前在空调控制系统中应用最为普遍，温度湿度以及电机频率的控制均采用此类方式。以应用最广泛的温度控制为例，其系统框图如下图所示：
此控制系统在实际应用中主要体现在以下两个方面
1.温度传感器的设置根据对温度精度要求的不同，温度传感器设置的位置也有所不同。一般对温度精度要求高的场所，常在房间内选几个具有代表性的位置均设温度传感器然后根据其平均值来进行控制。此种方法存在投资大、线路复杂、需要设备具有一定的计算功能、代表性位置难确定等缺点。因此在工程上目前大多采用以回风温度代表房间温度，此种方法精度不高，但基本上都能满足使用要求。
2.控制規律的选择，目前工程上多采用P、PI、PID等控制规律。
（二）多回路闭环控制
为提高控制质量，许多专家提出了在空调控制系统中采用多回路控制系统，主要有串级控制、前馈控制、分程控制、比值控制和选择控制等系统。而空调控制中的多回路闭环控制以串级控制最多，主要是由于串级控制系统比单回路控制系统只多一个温度传感器，投资不大，控制效果却有明显改善，容易被使用者接受，后文再详细介绍具体应用场合。
（三）其他形式
除以上两种控制形式外，空调冷热源、空气处理机、新风空调机、及送排风机组等空调设备同时会应用时间表、顺序、连锁等控制形式，这些控制一般都是开关量的控制，为满足设备使用要求和保护机组而设计的，此处就不赘述。
二、串级控制技术
1.概念
串级控制是在单回路P1D控制的基础上发展起来的一种控制技术。当P1D控制应用于单回路控制一个被控量时，其控制结构简单，控制参数易于整定。但是，当系统中同时有几个因素影响同一个被控量时，如果只控制其中一个因素，将难以满足系统的控制性能。串级控制针对上述情况，在原控制回路中，增加一个或几个控制内回路，用以控制可能引起被控量变化的其他因素，从而有效地抑制了被控对象的时滞特性，提高了系统动态响应的快速性。
在串级控制系统中，由于引入一个闭合的副回路，不仅能迅速克服作用于副回路的干扰，而且对作用于主对象上的干扰也能加速克服。副回路具有先调、粗调、快调的特点；主回路具有后调、细调、慢调的特点，并对于副回路没有完全克服掉的干扰影响能彻底加以克服。因此，在串级控制系统中，由于主、副回路相互配合、相互补充，充分发挥了控制作用，大大提高了控制质量。
2.串级控制系统的特点及应用范围
1）从系统结构来看，串级控制系统有主、副两个闭合回路；有主、副两个控制器；有分别测量主变量和副变量的两个测量变送器。
串级控制系统中，主、副控制器是串联工作的。主控制器的输出作为副控制器的给定值，系统通过副控制器的输出去控制执行器，实现对主变量的定值控制。所以，在串级控制系统中，主回路是定值控制系统，而副回路是随动控制系统。
2）在串级控制系统中，有主、副两个变量
一般来说，主变量是反映控制目标的主要工艺变量，制的目的在于使这一变量等于工艺规定的给定值，副变量就是会影响控制目标的参数。
3）从在系统特性来看，串级控制系统由于副回路的引入，改善了对象的特性，使控制过程加快，具有超前控制的作用，从而有效地克服滞后，提高了控制质量。
4）串级控制系统由于增加了副回路，因此具有一定的自适应能力，可用于负荷和操作条件有较大变化的场合。本文重点介绍建筑中央空调监控系统中的带回风空气处理机、末端风机盘管及变风量箱的控制。
三、串级控制技术在建筑空调控制的应用
1）带回风空气处理机
空气处理机系统的自动控制是指对空气进行加热、冷却、加湿、干燥及净化处理，以创建一个温度适宜、湿度恰当并符合卫生要求的空调环境。空气处理机主要是对混合风进行温度和湿度处理，达到环境要求后，通过送风机送出，其控制方式主要采用直接数字控制器（DDC）/可编程控制器（PLC）控制和手动控制相结合的方式对各个室内的送风温度进行调节。另外，由于室内温度有一定的延时性，为了达到节能效果及满足房间的舒适性，在空气处理中常常采用串级调节系统，送风管和回风管的温度均采样检测，其控制流程如下：
室内温度设定值
论文作者:杨谧
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/12
标签：回路论文; 控制系统论文; 温度论文; 空调论文; 系统论文; 变量论文; 处理机论文; 《防护工程》2019年10期论文;