汽车中央控制系统（共9篇）
汽车中央控制系统 篇1
一、引言
我国建筑不仅耗能高, 而且能源利用效率很低, 单位建筑能耗比同等气候条件下国家高出2倍。建筑能耗高, 仅北方采暖地区每年就多耗标准煤1, 800万吨, 直接经济损失达70亿元。我国现阶段大力推进建筑节能处在关键时机。2001年, 世界银行在《中国促进建筑节能的契机》的报告中提出, 2000~2015年是中国民用建筑发展鼎盛期的中后期, 预测到2015年民用建筑保有量的一半是2000年以后新建的。空调是住宅能耗的另一个重要方面, 我国住宅空调总量年增加约1, 100万台, 空调电耗在建筑能耗中所占的比例迅速上升。根据预测, 今后10年我国城镇建成并投入使用的民用建筑至少为每年8亿平方米, 如果全部安装空调或采暖设备, 则10年增加的用电设备负荷将超过1亿千瓦, 约为我国2000年发电能力的1/3。如果我国大部分新建建筑按节能标准建造并对既有建筑进行节能改造, 则可使空调负荷降低40%~70%, 有些地区甚至不装空调也可保证夏季基本处于舒适范围[1]。能源的利用情况标志着一个国家科技进步的水平。在我国大力推广节能产品, 禁止使用耗能过大的设备, 提高能源的利用率, 以缩短与世界先进国家的差距, 为中国的现代建设提供能源的保证。中央空调的应用越来越广泛, 是现代建筑中不可缺少的能耗运行系统。据统计, 我国建筑物能耗约占能源总消耗的30%。在有中央空调的建筑物中, 中央空调的能耗约占总能耗的70%, 而且呈逐年增长的趋势[2]。因此, 研究中央空调节能技术意义重大。
二、中央空调变频节能技术特点
(一) 中央空调系统原理。
中央空调系统一般主要由制冷压缩机系统、冷媒循环水系统、冷却循环水系统、盘管风机系统、冷却塔风机系统等组成。制冷压缩机组通过压缩机将制冷剂压缩成液态后送蒸发器中, 冷冻循环水系统通过冷冻水泵将常温水泵入蒸发器盘管中与冷媒进行间接热交换, 这样原来的常温水就变成了低温冷冻水, 冷冻水被送到各风机风口的冷却盘管中吸收盘管周围的空气热量, 产生的低温空气由盘管风机吹送到各个房间, 从而达到降温的目的。冷媒在蒸发器中被充分压缩并伴随热量吸收过程完成后, 再被送到冷凝器中去恢复常压状态, 以便冷媒在冷凝器中释放热量, 其释放的热量正好通过循环冷却水系统的冷却水带走。冷却循环水系统将常温水通过冷却水泵泵入冷凝器热交换盘管后, 再将这已变热的冷却水送到冷却塔上, 由冷却塔对其进行自然冷却或通过冷却塔风机对其进行喷淋式强迫风冷, 与大气之间进行充分热交换, 使冷却水变回常温, 以便再循环使用。在冬季需要制热时, 中央空调系统仅需要通过冷热水泵将常温水泵入蒸汽热交换器的盘管, 通过与蒸汽的充分热交换后再将热水送到各楼层的风机盘管中, 即可实现向用户提供供暖热风。
(二) 中央空调变频节能系统特点。
中央空调进行变频节能系统, 需要硬件及软件技术的组合, 利用矢量控制手段将动态过程相应补偿, 恒转矩调压、瞬流干扰负向抑制技术综合使用[3]。中央空调变频节能主要应考虑的因素有:一是在中央空调设计时为保证在天气温度最高的情况下能满足要求, 所以按最大的负荷设计并有15%左右的富裕量, 而平时使用时并不能达到满负荷, 所以存在较大的裕度, 其中主机常常可以根据负载变化自动加载, 卸载, 而水泵的流量却不能随主机匹配调节, 存在很大浪费;二是系统的流量压力必须靠截流阀和旁路阀调节来完成, 因此不可避免存在较大截流损失和消耗大流量高压力主机, 以及低流量小温差的现象。不仅大量浪费电能, 而且还可能造成空调冷暖不适的情形, 同时对系统设备带来不利的影响;三是电机起动电流为额定值的5倍左右, 电机在如此大的电流冲击下, 进行频繁的起停, 对电机、接触器触点、空气形状触点带来电弧冲击, 同时也会给电网带来一定的有害冲击。同时起动时带来的机械冲击和停止时的承重现象也会给机械传动、轴承、阀门等带来疲劳损伤;四是变频技术在现代空调中的使用已成为必然趋势, 因此这不仅能有效改良现代空调系统的工艺不足, 还能大幅降低能耗节省运行成本。因此, 在中央空调系统中安装变频控制系统并设置闭环自动调节, 使节能效果更好[4]。
(三) 中央空调变频节能系统原理图。
图1为中央空调变频节能系统原理图。根据对空调系统负荷变化的跟踪, 系统自动调节水泵和冷却塔风机的转速, 并动态修正系统的运行参数, 对空调水系统进行全面优化, 水泵和风机节能实现节能效果。系统对冷/热水流量和供回水温差、对冷却水进出水温差, 进行自动调节和优化, 对制冷主机采取多种安全保护措施, 既实现全系统自动节能运行, 又实现系统安全可靠运行。
三、中央空调变频节能方案分析
(一) 中央空调变频节能系统设计依据。
在我国的南方特别是广州地区周围, 每年开空调的时间大约10个月左右。这样一年之中, 中央空调系统中的冷却泵机组和冷冻水泵机组都在固定的大流量下工作。另外由于季节、昼夜和用户负荷的变化, 实际上空调负载在绝大部分时间内比设计负载低很多。可由建筑物的实测得到热负载变化率的情况。这样, 就可以决定水泵流量和压力的最大 (100%) 设计负载, 这样相比, 一年中负载率在50%以下的时间占全部运行时间的50%以上, 一般冷冻水设计温差为5~7℃, 冷却水的设计温差为4~6℃, 在系统流量固定的情况下, 全年绝大部分运行时间温差仅为1~3℃, 即在温差低、流量大的情况下工作, 增加了管路系统的能量损失, 浪费了水泵运行的输送能量。一般空调水泵的耗电量占空调系统耗电的20%~30%。因此, 节约水泵在低负载时系统供水输出能量具有很重要的意义, 所以随负荷而改变水流量的空调水泵系统就显示出巨大的优越性, 并得到越来越广泛的重视及应用。采用变频器调节泵的转速可以很方便地调节水的流量, 其节能率通常可达35%~50%左右。
(二) 中央空调变频系统的设计。
1. 设计原理。
中央空调系统是一个多变量的、复杂的、时变的系统, 其过程要素之间存在着严重的非线性、大滞后及强耦合关系。对这样的系统, 无论用经典的PID控制理论或其他现代控制理论和控制模型, 都很难实现较好的控制效果。模糊控制是以模糊集合论、模糊语言变量及模糊逻辑推理为基础的计算机智能控制, 尤其适合于中央空调这样复杂的、非线性的和时变性系统的控制[4]。基于模糊控制的变频调速技术可以实现中央空调水系统真正意义上的变温差、变压差、变流量运行, 使控制系统具有高度的跟随性和应变能力, 可根据对被控动态过程特征的识别, 自适应地调整运行参数, 以获得最佳的控制效果。显然, 模糊控制适用于多变性的特点, 但正是由于这种多因素的多变性, 才构造了体现智能控制行为的输入输出间的复杂非线性关系, 也正是凭借着这种复杂非线性, 才使得模糊控制卓有成效地控制和克服了被控中央空调的非线性、时变性及不确定性等复杂性, 从而达到很高的控制性能, 实现中央空调系统的最优化运行。这里采用了模糊控制算法对冷/热水系统进行控制。当环境温度、空调末端负荷发生变化时, 各路冷/热水供回水温度、温差、压差和流量亦随之变化, 温度传感器将检测到的参数送至模糊控制器, 模糊控制器依据所采集的实时数据及系统的历史运行数据, 实时计算出末端空调负荷所需的制冷量, 以及各路冷/热水供回水温度、温差、压差和流量的最佳值, 调节各变频器输出频率, 控制冷/热水泵的转速, 改变其流量使冷/热水系统的供回水温度、温差、压差和流量运行在模糊控制器给出的最优值。由于冷/热水系统采用了输出能量的动态控制, 实现空调主机冷媒流量跟随末端负荷的需求供应, 使空调系统在各种负荷情况下, 都能既保证末端用户的舒适性, 又最大限度地节省了系统的能量消耗。系统对中央空调冷却水及冷却风系统采用最佳效率控制。当环境温度、空调末端负荷发生变化时, 中央空调主机的负荷率将随之变化, 主机冷凝器的最佳热转换温度也随之变化。模糊控制器依据所采集的实时数据及系统的历史运行数据, 计算出主机冷凝器的最佳热转换温度及冷却水最佳进、出水温度, 并与检测到的实际温度进行比较, 根据其偏差和偏差变化率, 利用现代变频调速技术, 动态调节冷却水的流量, 使冷却水的进、出水温度逼近模糊控制器给定的最优值, 从而保证中央空调主机随时处于最佳效率状态下运行。由于冷却水系统采用最佳效率控制, 保证了中央空调主机在满负荷和部份负荷的情况下, 均处于最佳工作状态, 始终保持最佳的能源利用率 (即COP值) , 从而降低了空调主机的能量消耗, 同时因冷却水泵经常在低于额定功率下运行, 也最大限度地降低了冷却水泵和冷却塔风机的运载能耗。
2. 冷冻水系统。
它的水温取决于蒸发器的设定值, 回水温度取决于蒸发器接收的热量, 中央空调冷冻水出的温度与冷冻水的回水温度设计最大温差为5℃ (出水为8℃, 回水为13℃) 。现采用在蒸发器的出水管和回水管上装有检测温度的变送器。再与PID温度调节器、PLC和变频器组成闭环控制系统, 通过冷冻水的温差来控制, 使冷冻水泵机组的转速热负载的变化而变化, 当第一台电机已达到工频, 还达不到要求时就可启动第二台电机, 工频运行, 然后调控第一台电机。这样不断调整控制, 使其达到最佳的效果。
3. 冷却水系统。
降低水的温度取决于冷却塔的工作状态, 我们只需控制高温冷却水的温度 (冷凝器出水口) 即可控制温差。现采用温度变送器, PID调节器, PLC变频器组成的闭环控制系统, 冷凝器出水温度控制在T2, (例如38℃) , 使冷却水泵的转速相应于热负载的变化而变化。同样, 当第一台电机已达到工频, 还达不到要求时, 就可启动第二台电机实行工频运行, 然后调控第一台电机, 使之达最佳的状态。
四、结语
中央空调变频节能系统系统采用具有智能控制功能, 可以进行类似人脑的知识处理和推理的先进的模糊控制技术, 使系统具有优化控制功能, 可以根据中央空调运行环境及负荷的变化择优选择最佳的运行参量和控制方案。较普通中央空调更为便利, 实现了高效的节能效果。同时, 日常管理是中央空调节能是否实际有效的关键。一个设计再好的空调系统, 如果管理不善, 一样达不到节能的目的。
摘要：如今, 节能降耗成为全社会关注的焦点, 因此对汽车客运站中央空调系统的节能控制技术与节约型社会的创建有着重要的意义。中央空调节能系统采用具有智能变频控制系统设计, 使系统具有优化控制功能, 可以根据中央空调运行环境及负荷的变化择优选择最佳的运行参量和控制方案, 实现高效节能的目的。
关键词：中央空调,节能能耗,变频节能系统
参考文献
[1] .中国建筑科学研究院建筑标准设计研究所.民用建筑采暖通风设计技术措施[M].北京:中国建筑工业出版社, 1986
[2] .杨昌智等.暖通空调工程设计方法与系统分析[M].北京:中国建筑工业出版社, 2000
[3] .吴忠智等.变频器应用手册[M].北京:机械工业出版社, 1991
[4] .颜全生等.智能供水系统的设计与实现[J].电力系统及其自动化学报, 2002, 14 (3) :60~62
汽车中央控制系统 篇2
中央将投千亿元扶持新能源汽车
由工信部牵头多部委联合起草的《中国新能源汽车发展规划》中涉及到一份新的新能源汽车鼓励计划。从2011到2020年间，中央财政将投入1000亿元用于扶持新能源汽车产业。其中，500亿元为节能与新能源汽车产业发展专项资金，重点支持关键技术研发和产业化，促进公共平台等联合开发机制；300亿元用于支持新能源汽车示范推广；200亿元用于推广混合动力汽车为重点的节能汽车。
规划中提到，2015年到2020年期间，中国政府希望在中国路面上行驶的混合动力车达到100万辆、插电式和纯电动式电动车50万辆。同时，2015年要实现100万辆新能源汽车的生产能力，其中纯电动汽车和插电式混合动力汽车要占50%。（新浪网）
军用越野汽车采用中央充放气系统 篇3
关键词：军用车辆,汽车轮胎,中央充放气系统
1.设计军用越野汽车采用中央充放气系统的技术和战术意义
1、使得驾驶员无论在汽车的停止状态或是行驶中都可在驾驶室内方便地对轮胎气压进行检测和调节。它的主要作用是:当汽车通过沙漠、沿海滩涂、沼泽、泥泞地等松软地面及冰雪路面时,通过该系统可快速地降低轮胎气压,增大轮胎的接地面积,一方面使轮胎沉陷量和土壤阻力减小;另一方面,由于轮胎嵌入土壤中花纹数目的增多,增大土壤的推进力,大幅度地增加牵引力,提高汽车的通过性。
2、当运载汽车的高度受桥洞、涵洞、运载飞机舱门等限制时,在一定的范围内,如果降低轮胎气压,使汽车总高度适当降低,便能顺利通过。
3、当汽车轮胎被扎破和被子弹击穿时,如果能实时地给在行驶过程中的汽车轮胎充气,可使汽车尽快离开危险地带或到达目的地。
4、当路面环境温度较高而汽车长距离连续行驶时,由于轮胎发热使胎内气压升高,可能会引起轮胎爆裂;如果能实时地给在行驶过程中的汽车轮胎放气,可以避免危险情况的发生。
5、轮胎中央充放气系统是提高轮式车辆通过性的重要措施,是越野汽车现代化的标志。采用CTIS可以改善乘坐舒适性,有利于减少对汽车的冲击和振动,特别是对传动系的损害。可以减少对路面的损伤。有利于节约路面的维护保养费用。所以该系统不仅可以应用于各种军用越野汽车上.而且还可以推广应用到通讯、运输等车辆上。也可以作为系列产品来发展,推广应用到民用车辆上,如油田、矿山、沙漠等车。
2.计算目的
本文是对军用越野汽车采用中央充放气系统的匹配分析计算。将武汉元丰汽车技术发展有限公司生产的充放气系统与军用越野汽车合理匹配,以达到提高整车高机动性、高越野性、高通过性的整车性能要求。
3.轮胎中央充气系统的系统匹配分析
3.1 主要技术参数
1)能同时对全车轮胎或分别对单桥轮胎进行充气
和放气;能对任何一个车轮轮胎气压进行检测。
2)调压范围:300～600 kPa。
3)环境温度:-41℃～+46℃。
4)沙尘:按能适应我国戈壁沙漠地区的沙尘吹袭要求设计。
5)浸渍:最大涉水深度≥1.2 m。
6)盐雾腐蚀:按能抵抗我国沿海地区的盐雾腐蚀要求设计。
7)保压能力:轮胎气压为370k Pa时,轮胎气压降≤30kPa/7天。
8)系统平均无故障间隔里程:不少于25000 km。9)易损件寿命:
旋转密封装置寿命:≥18000 Km或6年内能正常工作;
车轮阀膜片的寿命:25000个循环操作(系
统对轮胎充气、放气、测压、保压各一次,为一个循环操作)。
3.2分析计算
计算依据
引用公式:由图4-1容器充气时的压力-时间特性曲线可看出,当容器中的压力小于、等于临界压力P*时,则最小截面处气流的流速将保持声速,向被充气容器流动的气体流量也将保持常数。充填的曲线保持线性变化(见oa线);而当容器内压力大于临界压力P*时,因充气速度将降低(小于声速),流动属于亚声速范围,随着容器内压力上升,流量会逐渐降低,因此从达到临界压力起直到充气结束,曲线(ab线)为非线性变化。
由图4-2容器放气时的压力-时间特性曲线可看出,当容器内压力大于临界压力时,放气最小断面处将总保持在声速区,但此声速值随时间而变化,所以放气的流量也是变化值,曲线(ab段)为非线性变化的,当容器内压力
P
充气到目标压力时所需的时间
式中Ps——气源的绝对压力(MPa);
P1——容器内的初始绝对压力(MPa);
τ——充气与放气的时间常数(s)。
式中V——容器的容积(L);
k——等熵指数。一般取1.4
S——有效截面积
式中a′——系数,参见手册图24.1-3可查出
S0——管道的名义截面积(mm2),
放气到目标压力时所需的时间
式中:
P1——初始绝对压力(MPa);
P*——临界压力,一般取
p*=1.893×0.1013=0.192MPa(绝对压力);
τ——充气与放气的时间常数(s)由式(2)决定
·系统充放气时间计算
充气状态
已知:输送气体压力为800kPa,空气温度为25℃,轮胎的初始压力为300kPa,轮胎最终压力为600k Pa,轮胎容积为236.172L,管道直径6mm。
求:在此环境下给轮胎充气的时间。
解:按式(3)计算有效截面积,查手册
结论:在轮胎无载荷,不考虑轮胎在胎压发生变化时的体积及温度变化,系统气压始终保持在800kPa时,单轮充气时间约2分47秒,单桥充气时间为5分34秒。
放气状态
已知:空气温度为25℃,轮胎的初始压力为600kPa,轮胎最终压力为300kPa,轮胎容积为236.172L,管道直径6mm。
求:在此环境下给轮胎放气到大气的时间。
解:按式(3)计算有效截面积,查手册取a′
按式(2)计算时间常数
因7013.01013.060.0MPa P1=+=(绝对压力)
按式(4)计算放气时间
结论:在轮胎无载荷,不考虑轮胎在胎压发生变化时的体积及温度变化,单轮放气时间约8分37.6秒,单桥放气时间为17分15.2秒。
3.3 工作原理
1—控制装置2—CAN控制器3—控制阀总成4—气源5—快放阀6—气管路7—控制线束8—轮胎阀9—锁闭阀
各总成部件功能如下:
⑴控制装置
通过该装置可以方便的进行充气、放气、测压、保压;还可以通过修改参数来改变工况压力参数的设定等。操作按钮采用微触开关。操作面板采用数码管显示。面板上有明确的功能和操作标记,并设置有工作状态显示装置和夜间照明装置。
⑵CAN控制器及控制阀总成(见图3-3)
该装置用于车辆胎压控制系统。其中CAN总成为核心控制器,根据人工设定控制气路电磁阀,自动完成对轮胎充放气系统的管理。产品具有完善的人机界面。CAN(Controller Area Network)属于现场总线的范畴,它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。并且该装置采用模式化结构,可根据汽车车桥数量增减模块上的控制单元,以适应于各车型的需要;可以实现单桥、多桥和全车的充放气、测压;各阀安装在模块上,集成度高、结构简单、管路布置少,可以减轻车身重量,方便安装和维护;采用继动阀、溢流梭阀代替电磁阀,增大气道通径,增加了充放气速度。该装置减少了CTIS系统装于底盘的部件,提高了系统可靠性、维护性。CAN控制器及控制阀总成通过总线接收CTIS系统的控制指令,并将采集的传感器信息,故障信息发送至系统总线。
1—继动阀2—溢流阀3—进气接头4—CAN控制器5—进气电磁阀6—前桥电磁阀7—前桥传感器8—前桥接头
⑶气源
采用车载气源,气压不低于800kPa。
⑷快放阀(见图3-5)
该总成在系统中的作用是:在充放气总成放气时,打开快放阀可以使系统压力迅速下降,从而使轮胎阀在弹簧作用力下自动关断,实现系统保压的功能。本快放阀安装孔位与ABS阀孔位一致,与其并列装在一起。
⑸气管路
轮边部分采用钢丝编织层气管;车架到轮边采用带钢丝护套的高压软管;其余采用尼龙管,管道内径6mm。
⑹控制线束用于各相关总成部件的电气连接。
⑺轮胎阀(见图3-6)
汽车轮胎阀是轮胎中央充放气系统中最关键的部件。国外轮胎中央充放气系统结构的改进和发展几乎都与汽车轮胎阀的变化有关。汽车轮胎阀的结构、功能和特点不但决定着系统的操纵控制装置的结构,决定着对旋转密封气室的密封性要求和影响密封圈磨损速度,也决定着充放气速度的快慢;此外还影响着系统轮胎保压的可靠性和操作的方便性。
轮胎阀保压后系统气压降为零,能有效减少旋转密封气室内密封圈的磨损,延长密封圈使用寿命。如果系统管路漏气或断裂,轮胎阀可以自动保压,保证胎压不下降。
⑻闭锁阀(见图3-7)
锁闭阀总成采用球阀结构,操作方便、密封性能好,保证中央充放气系统故障时可断开与系统连接;在阀体上还设计有一个可供外充放气的气门嘴,保证中央充放气系统故障时可以采用外接气源给轮胎充气。
4.结论
该中央充放气系统的采用达到了提高整车通过性、机动性的目的,满足了军用越野汽车对各种不同的复杂路面适应性的要求。
满足了GJB3463-98军用越野汽车轮胎中央充放气系统规范。
参考文献
[1]液压与气动传动(第1版),主编:章宏甲,机械工业出版社,2000.5
[2]液压与气动设计手册,主编:张利平机械工业出版社,1997
[3]气动工程手册;国防工业出版社,1995
[4]气压传动与控制,主编;郑洪生机械工业出版社,1988
[5]气动元件,主编:王孝华,机械工业出版社,1991
[6]实用气动系统及装置主编:陆鑫盛,东北大学出版社,1993
中央空调系统设计 篇4
制冷1521班
朱艳
前言：
人和树一样，总是不断的向上，向上。向这光，向着雨，向着美好。
每一个人都不会拒绝向上的机会，所以能参加戴老师组织的兴趣小组活动，是一次充实自己向上的过程。虽然进入这个集体的时间不长，但我觉得我在这里学到的东西已经是课堂之外的馈赠了。和一些相同爱好的人在一起话题总是不断的，遇到的各种难题总会有老师同学一起解决的。在我们小组里，我们对中央空调系统设计展开学习。从基本的系统分类，设备认知，民用建筑供暖通风与空气调节设计规范，负荷计算，暖通设计软件的学习到多联机空调系统工程技术规范。在活动期间我们也分析了商场，酒店等空调系统的设计。吸取前辈的经验，增强自己的识图能力。我们也用暖通设计软件设计了商场的中央空调系统。我们再活动期间也读了一些空调设计的论文，加深对设计理念的认识。下面是我的活动总结。
一、基础知识的巩固
如果一项建筑没有稳固的地基，那也就是一只纸老鼠。同样学习也是这样，如果没有一点一滴积累起来的知识，也完不成一篇文章。如果没有对中央空调各个设备组成，各种数据分析的能力，那设计出一个系统也只是空谈。
首先，我们必须明白空调技术是什么，我们才能所针对的对象进行学习。空调技术是为了满足生产过程，日常生活以及科普实验等对室内空气状态条件的要求而产生和发展起来的。需要对室内空气进行适当的处理，使空气的温度，相对湿度，压力，洁净度和气流速度等参数保持在一定的范围内。而空调的任务就是改变温度，湿度，洁净度和气流速度。下面我们就要知道如何用什么样的空调系统去改变四度。空调系统一般由空调冷热源、空气处理设备、空调分系统、空调水系统及空调控制调节装置五大部分组成。学习各个空调系统的工作原理，适用场合。了解空气的的热力性质，空气的状态参数。深度学习空气热力性质的焓湿图，分析空气的变化。了解空调负荷的计算，确定新风量等。中央空调设计需要大量的知识水平，我想对于这些基础的东西，只要找到学习的思路就可以灵活掌握了。
以上内容老师会在课堂上详细的讲解，我们要做的就是珍惜每一节的上课内容。因为空调系统的各种只是太多，只有边学习边消化，才能牢记于心。而空调设计小组则为我们提供了再次学习的机会，老师会不厌其烦的回答我们的问题。当然如果我们自己可以解决的问题，老师也会放手让我们去做的。
二、暖通设计软件的使用
中央空调设计系统讲究的是图文并茂，说的再好，也不如图纸的一目了然的好。课上老师已经教会了我们如何使用CAD绘图软件，鸿业暖通设计软件，鸿业负荷计算软件。我们小组追求的不是会使用而已，而是把制图软件当做自己的左膀右臂。CAD技术将计算机高速的数据处理和大量储存能力与人的逻辑判断、综合分析和创造性思维能力结合起来，对加速新产品的开发，缩短设计制造周期，提高产品质量，节约成本，增强市场竞争能力和企业床创造新能力发挥了重要作用。这就是我们为什么要加强对设计软件的学习和应用了。
鸿业设计软件相比CAD制图软件跟有效率，在鸿业软件中，主要包含了以下几部分内容。负荷计算、焓湿图、空调水系统设计、风机盘管、空调水系统的水力计算、空调风系统设计、采暖系统设计、水管阀件图库、冷冻机房设计、其他工具。这些都是完完全全的针对空调系统的软件。更为简单的墙体设计，开窗设计，开门设计等该我们带来了更多的便利。通过自己对图纸的设计，我们可以很快的读懂设计图纸，这就是所谓的知己知彼，百战不殆。
兴趣小组会组织大家到一起用暖通设计软件，把在使用设计软件时遇到的困难都分享出来，大家一起解决。遇到难题对我们来说也是一种快乐，解决问题也会给我们带来小小的成就感的。
三、设计规范的学习
没有规矩不成方圆，各行各业都有自己的标准法则。作为学中央空调设计的我们也因该学习《民用建筑供暖通风与空气设计规范》、《公共建筑节能设计标准》等。当然这些参考书是没列入教材的。而图书馆也只能老师去借阅，我们要跑到图书馆去看。图书馆也只要一套，所以戴老师把自己的工具书借给我们看，而且还专门为我们买了工具书。《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范（GB50736-2012）》主要内容包括室内空气设计参数、室外设计计算参数、室外空气计算参数、夏季太阳辐射照度、散热器供暖、户式燃气炉和户式空气源热泵供暖、集中供暖系统热计量与室温调控、设备选择与布置等。《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范(GB50736-2012)》进行了广泛深入的调查研究，总结了国内实践经验，吸收了发达国家相关设计标准的最新成果，认真分析了我国暖通空调行业的现状和发展，多次征求了国内各有关单位以及业内专家的意见。
这又是我在课外get到的新技能。能按照标准来，设计一定是错不了多少的，对于我们这些初生的牛犊来说。
四、分析设计案例 以下是我参加兴趣小组中研究的暖通空调设计案例，参考《暖通空调设计50》----中元国际工程设计研究院。
1.北京远洋大厦 1.1工程概况
远洋大厦是一幢整体性强、高档次、多功能、智能化综合写字楼。工程占地面积17000平方米（空调面积约为79000平方米）。大厦东西长136m，南北宽60m，建筑高度67.3m。地上共17层，首层为商务、服务、展示厅、厨房、会议室、物业管理办公、自行车库、柴油发电机、锅炉房、热交换站、空调机房。地下二、三层为各类机房、汽车库、仓库及人防掩蔽体等。标准层层高3.7m办公室内净高20.65m，大型中庭共享空间约1000平方米，从首层直到顶层。
2.2采暖、通风及空调设计原则及室内设计参数
1)根据大厦高起点的定位，采暖、通风及空调系统按照高标准、高效、经济节能的原则进行设计。在追求最佳性价比的同时，充分考虑使用维护管理的方便性及楼宇销售、出租的灵活性，以保证大厦各项功能的完美实现。
2)根据不同区域的不同需要，分别设采暖系统、电热风幕、机械排风系统、事故排风系统、五级人防清洁式、滤毒式、隔绝式通风系统及除湿系统。3)主要室内采暖、空调设计参见表2―1。2.3冷热源系统设计 1.冷源系统设计
大厦冷源由设在地下二、三的冷冻机房提供。采用三台水冷式离心冷水机组，冷量为4395/W，冷媒为R-134a。冷冻水供水温度7℃/12℃，冷却水进出水温度32℃/37℃.冷冻水、冷却水均为一次水系统。制冷站设备配置见表2-2.2.热源系统设计（1）热交换系统设计
大厦热源采用城市热力网提供的高温热水，供水温度为130℃，回水温度为80℃。城市热力网供热量为15063kW。其中采暖空调热负荷为12650kW，生活用热800kW。130℃/80℃的高温热水由热交换器交换成三种热水，分为三个系统。采暖及空气、新风处理机组系统、风机盘管系统、生活热水系统。
（2）锅炉房系统设计 在夏季热网检修时，生活用热热源采用锅炉房提供的130℃/80℃的热水。（3）煤气系统设计 煤气主要供大厦内餐厅、食堂使用。煤气消耗量见表2-3 2.4采暖、空调系统设计 1.采暖水系统设计
采暖、空调空气处理机组和新风处理机组系统以及风机盘管系统的供水管路，由热交换站引至环形管廊，管路为双管同程系统，采暖用户侧为异程式上供上回、同侧上进下出方式。2.空调水系统设计
空调水系统主干管采用双管异同程结合方式，按空气、新风处理机组和风机盘管分两个环路分别供水。
3.新风设计
为保证新风的清洁度，避免交叉污染，各系统新风取风方式结合建筑特点采取北区由集中式新风竖井从大厦上部引入和南区各层就地侧壁取风的两种方式，并由新风口远离各排风口。4.全空气空调系统设计
地下一层餐厅、多功能厅、厨房、地下二层变配电间及一层大堂、顶部俱乐部采用全空气空调系统。
5.风机盘管加新风系统设计
各层办公室和人员流动性大，负荷变化快的首层商务、服务、展示厅、零售店、贵宾室及中小会议室等采用风机盘管加新风系统。6.特殊要求空调系统设计
2.5通风排烟系统设计
1.各类机房或库房的通风换气次数见表2-4.2.各类用房的通风排烟系统设计
为了避免二次污染，结合大厦建筑特点，地下各类用房分别采用窗井排、补风及屋顶高空排放两种通风排烟方式。3.中庭通风及排烟设计
中庭通风兼排烟机位于屋顶设备层。4.防烟楼梯及前室的防烟系统设计
防烟楼梯间及其前室，消费电梯间前室均分别设置机械加压送风系统。5.空调房间及走到的排烟系统设计
地下空调房间及内走道均设置机械排烟系统或通风兼排烟系统，为保证排烟顺利，节省空间和投资，利用空调系统进行补风。2.6空调自动控制设计 1.冷冻机房的控制 2.空气、新风处理机的控制 3.风机盘管的控制 2.7节能环保安全设计
对于以上的案例给我对中央空调设计有了明确的认识，或许以前在书本上学习的设计步骤只是一个框架，现在看完《暖通空调设计50》把该填的都填上了。在这些案例中告诉了我们如何针对具体空间用合适的设备。如何灵活的将各种设备连接起来。本书中收录了居住建筑、办公建筑、商业建筑、医疗建筑、公共、体育、文教建筑等，全方面的给我们介绍如何设计。我在学习这本书的时候发现教材里的知识无一不漏的都应用在中央空调设计里面的。书本上的知识是砖块，才可以垒成设计系统的碉堡。可见课本知识有多重要了吧。在这个制冷兴趣小组里可以激发你学习的动力，看着别人在进步，自己是不会甘于落后的。我们看了那么多课外资料，是一种对自我提升的养料。
五、制冷工程设计大赛
参加本次的制冷工程设计大赛是老师对于我的期望，我知道自己有很多不足之处，但是老师肯定了我的学习态度，让我参加了本次竞赛。我对我的自我评价是这样的，只要是学习任务在身，不完成我就心理不安。我喜欢那种完成任务的感觉，所以才会鞭策自己去学习，即使熬夜不睡觉。我也喜欢挑战，虽然和别的小组成员比，我有很多欠缺的地方，但是我相信我可以跟上大部队的步伐。
浅谈汽车用中央配电盒的型式 篇5
随着汽车及电子产品的发展以及人们对汽车舒适性、安全性、人性化要求的不断提高,汽车上的用电设备越来越多,相应的中央配电盒所要保护的线路也相应的增加。中央配电盒负责着整车电源分配、电路保护及电路控制,保证着车上各个用电设备的安全及整车使用,它的好坏直接影响到汽车的性能、安全。
1、线插式中央配电盒
线插式结构的中央配电盒直接由导线带端子固定在塑料盒体上,为了满足功能要求在盒体内有一些汇流条(为了简化内部结构,用铜板将电流引入,分配到各路熔断器,再通过端子及导线分配给各用电器)。这种中央配电盒主要起熔断器盒的作用,它的内部结构比较简单,继电器等电路都是相互独立,电路之间的连接靠线束中的导线来实现。
这种配电器盒结构工艺相对比较简单,对电路的变更灵活较好,但不具备防水防尘的功能。因此现代汽车上该种结构基本不再采用。这种结构的中央配电盒见下图1、图2所示:
2、层压板式中央配电盒
层压板式的中央配电盒采用几层线路叠加的方式来实现内部电路的连接控制,每层线束有很多冲压的铜条按要求排布构成,铜条是用模具按设计要求将铜板制成一定长度、宽度、厚度和形状,将其与中央配合盒插接件端子、熔断丝插座、继电器插座相连,铜条之间用绝缘物绝缘并固定,再固定在上下塑料盖板上。因铜条导电性好、横截面较大,又有绝缘物固定,所以散热量不是很大,一般不会发热变形做成短路,故相对可靠性较好。每层线路之间由橡胶板分开,橡胶板上有凹槽和孔,对铜条线路起着定位、固定和穿过的作用。这种类型的中央配电盒由于使用了多层线路,能满足熔断器、电路导通和一些继电器的电路功能要求,国内20世纪90年代引进生产的车型大多采用这种中央配电器盒。但由于这种中央配电盒内部电路是用很多铜条来实现,做铜条要几十副模具,结构相当复杂而且铜条重量很重,铜材价格也很高,所以制作成本很高,体积也比较大,如果电气功能复杂,这种中央电气接线盒则满足不了要求。
这种型式的中央配电盒由于其制作工艺比较复杂,设计变更不容易实现,制造成本也相对比较高,加上其自身重量会比其他型式的同等功能中央配电器盒要重,因此,在现代汽车上该种结构也越来越少。这种结构的中央配电盒见下图3、图4所示:
3、PCB型式中央配电盒
PCB形式的中央配电盒就是用电路板能将熔断器、电路导通和继电器等集成在一起,真正实现集中控制,整体上美观整齐。这种型式的中央配电盒又分为1层双面铜箔印刷电路板式和两层双面铜箔线路板型式,1层双面铜箔型式的中央配电盒用在电气功能不是很多的车型,随着汽车功能的不断增加,双面铜箔线路板型式的中央配电盒成为目前最主要采用的型式,这种电路板是由两层双面覆铜印刷电路板通过导流柱(由铜制成,连接两层印刷电路板进行电路传递)连接构成的,第1层双面覆铜印刷电路板主要用来满足电气功能要求,在覆铜印刷电路板上分布各个继电器盒熔断丝电路;第2层双面覆铜印刷电路板用来满足把电流引到线束上,在该双层板上要实现线路的导通、分配布置,与线束对接的插接端子的布置,由于电路要引到不同的线束上,因此端子和线路的布置在这一层非常重要。采用双层双面覆铜印刷电路板,电路设计将更加自由,可更好地满足整车电气集中控制,电路板质量轻、体积小巧,成本较低,有非常大的实用价值。
PCB型式的中央配电器盒主要将熔断器、电路通和继电器等集成安装在一起,起到集中控制、线路简洁、易于安装维修的作用。该中央配电盒性能远远优于线插式和层压板式的中央配电盒,并且针对不同车型该中央配电盒电路板可灵活改进,有很大的市场应用前景,也被越来越多的汽车车型所应用。这种结构的中央配电盒见下图5所示:
4、IBEC型式的中央配电盒
IBEC型式即将电子控制模块与中央配电盒集成在一起,这种型式的中央配电盒的主要特点是电子与电器的集成化,较少了线束数量及在线接插件,降低了系统成本,电器模块和电器盒可以单独维修。这种结构的中央配电盒见下图6所示:
5、结论
随着对汽车轻量化要求的不断提高,对中央配电盒的型式设计及轻量化也提出了更改的要求,在上述的几种类型的中央配电盒中,层压板式的中央电器盒是DELPHI在199年首次实现商业应用,其后逐步被全球大部分汽车制造商所采用,实现进度较慢,因此在近些年来对这种型式的中央配电盒已很少采用。
线插式中央配电盒用铜线取代冲压金属片实现汇流排联接,在1995年它得到商业应用,与层压板式相比,其变更性更加方便快捷,在重量上也比层压板式减轻,成本上也会有所降低,但其性能及可靠性上要靠厂家严格控制。
采用PCB式的中央配电盒,它与层压式及线插式的中央配电盒相比是采用了双面印刷电路板和焊接端子,使电器盒尺寸更小,重量更轻,同时也可以集成电子功能。
采用IBEC电子集成中央集控中央配电盒,此种保险丝盒将电气与电子集成化,重量更轻,成本更低,唯一美中不足的就是维修成本较高,如果某一功能失效,就需要更换整改总成件。
参考文献
[1]车用中央电气接线盒技术条件QC/T 707-2004.
中央空调电气控制系统研究 篇6
1 中央空调硬件设计
1.1 中央空调器系统结构
针对分体式的空调, 其运行部件包括室内的风机和室外的风扇, 室内风机和室外风扇所起的共同作用是把空调器运转所产生的热空气或者冷空气转到室内的不同地方, 从而实现调节室内温度变化的目的。空调器温度的设定及其他运转指令, 是通过红外线遥控器及室内空调控制板上的红外线接收器的控制, 传递到室内空调机控制板上的单片机, 按照空调器所汇编的指令及温度传感器的工作状态, 从而对室外的风扇电机、风门电机进行有效的控制, 并且需与室外空调机中控制板上的单片机能进行有效的通讯。
1.2 室内红外遥控信号接收装置
红外遥控器由红外遥控接收器和红外遥控发射器组成。红外线遥控接收器, 其由一块具有集成电路特性的光敏二极管构成, 而红外线遥控接收器是以专用的集成电路IC1为主导的红外遥控发射、由矩阵开关构成的发射器键盘矩阵两部分组成, 其通过与集成电路IC1内的扫描脉冲发生器和矩阵电路键盘信号编码器形成键盘指令, 进而输入电路。
1.3 室内空调风扇电机调速控制功能
对于室内的风扇电机, 其运用单向交流电机原理、移相调压调速法来控制风扇电机的调速功能。对于室内的温度控制, 其由热敏电阻经过检测, 然后送到中央空调的A/D模拟转换通道, 依据中央空调结果控制片内部的PWM口, 采用具有双向可控硅特性的光耦合驱动器驱动程序, 为了改变风电电机输出脉冲的宽度大小, 可以对双向可控硅的光耦合驱动器的导通角来进行控制, 进而改变风扇电机主电路的实际电压。
风扇电机的单片机左侧运用相位同步电路的原理, 即经过同步变压器的原理, 进而得到同步电路的电压, 同步电路的电压经过全桥整流电路的原理, 进而对其进行整流, 得到整流后的电压可以连接在三极管的基极, 通过这样的原理, 在进行交流正弦电压过零点时, 就可以产生同步信号, 其同步信号经送入单片机内, 将作为零点的相位角。由于过零脉冲的周期性一般为10ms, 按照风扇所需要的转速大小, 进而算出风扇电机相应的电压值、对应的相位控制角、其电压与导通角的关系公式为:
其中, U为同步电路输出电压, U0为同步电路输入电压, 而a为双向可控硅的导通角。
2 空调室外风扇电机的控制电路设计
针对室外的风扇电机电路原理, 其运用变绕组调速方式的原理进行设计, 变绕组调速的转速分为高、中、低三个不同档次的转速, 其速度档位的控制, 是与空调室外机的冷凝温度、室外环境温度有关系的。如果室外机的配管温度与室外环境温度相同时, 则室外机的风扇将停止运行。如下图所示, 显示的是室外风扇电机的转速控制原理图。
室外电机的热敏电阻受室外机温度和室外环境温度的影响, 其热敏电阻送入单片机的A/D模拟转换通道, 即PS1、PS2通道, 通过温差控制转速的大小。对于单片机的引脚P2.1~P2.3口, 依据转速的运转指令, 进而引脚进行置位或者是复位;对于方向驱动器的J1~J3驱动继电器, 其分别对应高速档位、中速档位、低速档位。
3 结束语
本文对中央空调电气控制系统作了分析研究, 通过分析室内风扇电机及室外风扇电机的结构组成及设计原理、红外遥控器设计电路原理及室内空调软件设计流程等, 进而了解中央空调电气控制系统的设计原理。
摘要：传统的中央空调的调节方式具有一定的局限性, 本文主要探讨一种具有冷热交替使用的中央空调电气控制系统, 其分为室内空调机和室外空调机。通过分析室内红外遥控接收装置、硬件电路设计及软件电路设计, 从而对中央空调电气控制系统进行研究。
关键词：模糊PID,中央空调,电气控制系统,研究,分析
参考文献
[1]江静, 张雪松.基于模糊PID控制的变频空调电气控制系统的设计[J].华北科技学院学报, 2010, 04:64-70.
[2]郭永吉.中央空调温度控制系统研究[D].兰州理工大学, 2008.
[3]胡曙敏.中央空调控制系统研究[D].浙江工业大学, 2012.
中央空调节能系统分析及其控制 篇7
1 对中央空调节能系统的分析
中央空调系统在发挥调节空气温度作用时, 可以通过很多的途径实现, 但是节能工作的深入, 也要考虑到空调的节能效率。因此, 设计人员针对中央空调的特点, 设计了节能系统, 以便在保证中央空调正常性能发挥的基础上, 最大化地降低能源消耗, 达到节能降耗的目的。在此, 笔者将简要分析中央空调节能系统, 以便为提出系统控制效率的策略提供参考。
不同建筑内, 中央空调的运行时间不同, 那么在一天时间内, 建筑内部所积累的冷负荷则是各个时间段中央空调制冷所吸收的热量之和。而中央空调制冷与其内部冷冻水的质量、水的比热容与密度、某时间段内中央空调的水量与温差等有直接关系, 由于前几个影响因素是固定的, 所以, 对于中央空调节能系统的节能运行, 技术人员应该从调节中央空调的水量与温差入手。由此, 技术人员将变频技术引进到中央空调节能系统中, 形成中央空调变频系统。目前, 以变频节能为主要运行形式的中央空调变频系统, 其重要组成结构为冷却水系统、冷冻水系统, 两者都需要相应软件、电动机组、变频器等设备支持, 才能完成节能运行工作, 经试验与实践验证, 中央空调变频系统节能效率为40%左右。通常, 中央空调的节能主要通过调节电压、限制电流、减小瞬流波动等方式进行系统调控, 因此, 为了提高中央空调节能效果, 则需要从而以下几个方面考虑。如, 结合实际情况设置中央空调运行最大负荷值 (还要设置适当的富余量值) , 同时还需对水泵流量进行自动化控制设计, 以便避免系统冷负荷不足情况;系统运行过程中, 根据建筑需冷情况, 可以立用变频器的自动调节阀门调节系统电压, 以便保证的峰值与谷值的温差, 降低电能消耗等。
2 对中央空调节能系统控制技术的分析
中央空调节能系统在控制建筑空气温度过程中, 容易受到建筑自身温度、太阳辐射、气候变化等外在因素影响, 同时也会受到系统内部各构成组件运行温度的影响, 因此, 中央空调节能系统的控制具有干扰性;在中央空调节能系统调节空气温度的同时, 也会对空气的湿度产生一定的影响, 如空气温度升高, 空气中的水蒸气分压也升高, 则会引发空气湿度的下降, 反之亦然。所以说, 中央空调节能系统运行与湿度具有一定的相关性;另外, 中央空调节能系统运行时, 对参数调节与连锁控制都是同时进行的, 起到整体控制的作用。
基于以上中央空调节能系统控制的特点, 笔者提出几点系统控制技术, 以便提高系统节能效率。1) 随着自动化技术的发展, 技术人员将其引进到中央空调节能系统中, 以便对系统运行方式进行自动化控制, 如在系统运行峰值时候, 自动调节参数偏差值, 使其能够满足运行最大负荷, 在系统运行谷值时候, 也可以自动调节相关参数, 避免系统空载运行, 从而达到节省人力、电能, 提高系统运行效率的目的;2) 设定合理的温度定值是一种较为传统的节能方式, 这种节能方式在中央空调节能系统控制中也起到重要的作用。通常, 技术人员可以根据地区气候特点与温度变化规律, 选择合理的温度定值, 以便保证冬天温度不低、夏天温度不高, 达到控制温度、节能降耗的目的。据调查与实践证明, 利用室内温度定值的控制技术进行节能, 在温度变化2摄氏度时候, 可以有效降低系统冷负荷20%以上, 充分降低了电能的消耗;3) 新风量节能是目前较为常用的一种节能控制技术, 它主要适用于季节过渡时期, 对建筑进行适当通风, 以便保证室外新风涌入室内, 增加室内空气流动量, 从而达到控制温度的目的。同时, 在新风系统中还可以增设湿度调节器与温度自动转换器, 从而保证新风量的充足性, 以提高系统新风量控制技术的节能效率。据调查, 这种控制技术的节能效率最高可以达到70%, 是一种节能效益、经济效益、生态效益都很高的控制技术。
3 结论
综上所述, 为了提高中央空调节能系统的节能效率, 技术人员必须提高重视, 全面分析系统运行特点及其影响因素, 并结合实际情况运用合理、有效的控制技术, 制定科学的控制策略, 实施适宜的控制措施, 从而控制中央空调节能系统的安全、可靠运行, 最大化地降低能源的消耗, 达到节约能源、提高经济效益的目的。目前, 我国对中央空调节能系统的研究还处于发展阶段, 需要相关技术人员加强技术创新力度, 尤其是在控制技术的应用上, 更是需要以创新、适宜为原则, 实施有效控制措施, 保证中央空调节能系统运行的质量与效率。
参考文献
[1]韩希超, 刘鸿雁, 严明, 李文松.中央空调系统节能设计与运行控制策略研究[J].数学的实践与认识, 2009, 67 (16) :25-26.
[2]邱东, 章明华, 宋勤锋, 朱文海.中央空调节能控制策略[J].制冷空调与电力机械, 2007, 77 (5) :62-63.
[3]彭昌勇, 熊春波, 孔范增.基于冷负荷需求的空调节能控制模型[J].数学的实践与认识, 2009, 47 (16) :83-84.
[4]戎卫国, 孟繁晋.空调节能技术的热力学分析与思考[J].暖通空调, 2008, 38 (12) :54-55.
中央空调智能控制系统的软件设计 篇8
关键词：中央空调,节能,组态王
0 引言
中央空调是现代化建筑物中常具备的重要设备之一，它在给人们的生活营造舒适环境的同时，也带来巨大的能源消耗。由于缺乏先进的控制技术和管理手段，长期以来，传统中央空调的各分系统采用相对独立的控制方式，不能实现空调冷媒流量跟随末端负荷的变化而动态调节。在末端环境发生变化时，也容易形成“大流量、小温差”现象，造成空调系统能源的极大浪费。本课题选用组态王作为监控软件，通过工控机内的数据采集板对不同环节的水温及压力状态进行采集，编写各控制模块，通过对变频器的控制实现系统的实时控制，并绘制日报表和月报表以记录系统的运行状态。
中央空调通常采用水制冷，包含三大循环系统：冷冻侧水循环、冷却侧水循环和空调主机内循环。本设计针对冷冻冷却两循环系统直接控制，并不直接控制空调主机制冷循环运行(仅通过控制冷冻冷却循环，优化其运行工况)。中央空调运行示意图如图一所示：
图一中红色箭头所示为冷冻侧,是用来向用户输送冷量。当风机(图一中未画出)吹过冷冻管时，可以降低环境温度，同时水管温度上升，这一侧在主机内为释放热量侧。蓝色箭头所示为冷却侧，是用来带走空调主机内热量，流经塔风机时将热量散发到空气中。白色为空调主机，内有冷媒、蒸发器和冷凝器。冷媒在蒸发器的蒸发过程中带走冷冻侧的热量，在冷凝器中的冷凝过程中向冷却侧释放热量，从而使空调主机达到能量的动态平衡。
1 软件功能设计
根据系统性能要求及现场工况，采用模块化的设计思想，软件整体分为系统管理、模糊控制通讯、报表等几个模块。
1.1 系统管理的设计
对于整个空调系统来说要满足以下要求：
(1)压力不低于设定值。为了保护空调主机，当压力低于设定值时要升高电机频率，增大水流量，提高压力。
(2)温度稳定在设定值。当温度低于设定值时，要降低电机频率，减少水流量，以达到在满足环境要求的前提下，节约能源;当温度高于设定值时，要升高电机频率，增大水流量，以满足环境要求。
(3)进出水温差满足设定值。当温差高于设定值时，要升高电机频率，增大水流量，以满足空调主机标准工况要求;当温差低于设定值时，要降低电机频率，减少水流量，以达到在满足空调主机标准工况要求的前提下，节约能源的目的。运行界面如图二所示：
1.2 模糊控制器设计
模糊控制的基本原理框图如图三所示。
它的核心部分为模糊控制器，即图三中的虚线框部分，其控制规律是由计算机的程序实现的。实现一步模糊控制算法的过程描述如下：微机经采样获得被控量的精确值，然后将此值与给定值相比较得到误差信号E，一般选取误差信号E作为模糊控制器的一个输入量。然后对其进行模糊化变成模糊量。误差E的模糊量可用相应的模糊语言表示，得到一个模糊子集e，再由e和模糊关系R，根据推理的合成规则进行模糊决策，得到模糊控制量u，即u=e茌R。为了对被控对象施加精确的控制，还需要将模糊量u转换为精确量，这一步在图三中称为去模糊化。
1.3 系统报表设计
为达到实时监测和以后的查询，设计了报表记录功能，根据要求需要建立系统运行日报和月报。日报的功能是记录冷冻冷却水温压力、冷冻冷却水泵运行频率、塔风机台数;月报的功能是记录系统开始运行时间及操作人员、系统停止运行时间及操作人员和系统运行时间等信息。
根据要求设计系统运行日报界面，如图四所示。
日报程序流程图如图五所示：
设计系统运行月报界面，如图六所示.月报程序流程图如图七所示：
2 结束语
通过系统仿真可以看出，所设计的中央空调系统可根据不同工况自行选择运行频率，在满足环境温度要求的前提下，降低系统功耗，节约能源。所设计的日报和月报记录系统也可以正常运行、记录，并可对当天以前的所有运行记录进行查询和打印。
参考文献
[1]杨树兴等.计算机控制系统——理论、技术及应用[M].北京:机械工业出版社,2006:180—224.
[2]亚控公司.组态王6.52使用手册[Z].北京:亚控公司,2006.
[3]薛朝妹.温度模糊控制器的设计[J].西安石油学院院报,2003,(3):45—48.
汽车中央控制系统 篇9
据统计, 商用大厦的能源消耗56%都用于通风空调系统上, 中央空调的水泵耗电量占大厦能源消耗的24%[1]。传统的中央空调系统设计中, 设计者为保证商用建筑的制冷、制热的最大值, 将中央空调的制冷机组、循环水系统、冷却塔、风机系统等都按建筑的最大需要选定, 而实际使用中, 因室外季节的变换, 环境温度的变换, 室内的温度、湿度等都有所变换, 对制冷、制热的需要也因气候、环境不同, 例如50人的办公室对制冷和通风的需要肯定与1人的办公室有所不同。而传统的中央空调系统中, 无论环境条件如何变换, 空调系统的各个子系统的电机都固定在额定功率下运行, 虽然能够满足楼宇建筑的最大负荷, 却不能随环境和用户需要动态调节系统功率, 这不仅造成了大量的浪费, 也使用户的舒适感降低。在我国人口众多、工业发展迅速, 能源紧缺的现状下, 如何控制中央空调系统的节能是商业建筑管理者十分关注的问题。
在市场的需求下, 变频器调速技术近年来在中央空调系统中的应用开始被人们重视, 并积极投入到生产中, 然而寻找节能效果明显、具备稳定性能的空调控制系统联合变频调速的原理节约低负荷时通风空调各子系统的电能消耗, 是解决商用中央空调智能控制系统的当务之急。目前有利用PLC技术和人机沟通的界面结合变频器技术的通讯应用, 通过将各系统与子系统集中到值班室进行综合控制, 工作人员可根据环境和各办公室、房间的需要, 定向操作系统的电流、使用功率及时监控设备的运行状况。采用变频器调速技术改造后的中央空调智能控制系统平均每年的用电量仅为改造前的70%[2]。改造后的中央空调系统不仅具有良好的节能效果, 更能够延长设备的使用寿命, 降低设备的使用故障率, 因为采用变频模式启动时, 中央空调系统中的水泵在变频器的控制下, 均能实现软启动, 多台水泵之间任意切换, 实现每台水泵都能够软启动, 降低了水泵起、停期间电流、电压的变化对设备的冲击, 缓
3.4灵活的返修流程设计
板带冷轧物流复杂, 返修概率高, 系统设计了人性化的返修功能, 在生产过程中可以方便地进行返修工序设置、追加一道或多道返修机组, 并将返修计划下达L2, 返修结束后工序指针自动返回返修前状态。
4实施效果
板带冷轧MES系统满足了冷轧产线所有生产业务需求, 解了电压不稳定对水泵、空调设备等的影响, 延长了设备的使用寿命。变频模式的软启动使空调系统根据冷却水量的需求, 自动启停水泵, 自动开关空调冷水系统, 采用温差闭环控制更能有效改善空调的舒适性。节能系统中加入过流保护、短路保护、接地保护等安全保护装置, 更有效提高了中央空调智能控制系统的安全性和可靠性。
2当前商用中央空调控制系统存在的问题
传统的中央空调控制系统, 电机通常采用恒定的转速运行, 因此很难对空调系统的温度、通风系统的通风量、供水系统的供水压力和供水量进行有效控制, 设计者们为了达到控制温度、通风量、水压的目的, 设计了一些控制中央空调的控制方式, 常用的有:为了达到控制中央空调的通风量, 设计了挡板装置用来调节风量;为了实现对压力的控制设计了调节水压的控制阀门;而温度通常利用手动控制空调制冷系统的开关机时间来达到对温度的控制, 手动控制空调开关机时间比较麻烦, 因此设计人员设计了能够定时启动和关闭中央空调的时钟装置, 以实现通过空调开关机时间来达到控制温度的目标。传统的控制方式, 虽然也能达到控制中央空调系统温度、通风量等目的, 但不能有效降低中央空调系统的节能目标, 大量的风量被挡板阻挡后, 能量也随之被浪费, 阀门能够调节水压却无法调节需要多少制冷水量, 因此也造成了很大的浪费, 据统计, 我国目前中央空调系统中能量的有效利用率不足六成。目前我国商用中央空调控制系统存在的主要问题如下:
(1) 不能根据环境负荷的不均匀变化控制中央空调系统。中央空调的设计过程中, 设计者通常需要考虑建筑环境的最大负荷进行设计, 包括空调系统的温度、通风量, 而且一般设计都会在最大负荷设计中加入30%的余量。商用建筑中日常使用的温度、通风量并不能达到满负荷, 因此存在很大的余量, 虽然现有的新型制冷主机能够根据环境负载的需要自动加载、卸载, 而水泵的流量控制却保持恒定值不变, 不能随制冷风机而调节, 因此存在很大的能源浪费, 此外, 由于季节性变化较大, 大气温湿度必然影响商用建筑环境的温度, 而中央空调控
管理和控制冷轧产线的生产过程, 实现冷轧产线信息流、物流与资金流的全过程跟踪, 为管理人员及时指挥生产和领导决策提供强有力的依据;同各机组L2系统、检化验系统等进行电文通讯, 实现数据的无缝连接, 同时引入条码管理手段提高信息化管理水平。
作者简介:邢宏杏 (1983-) , 女, 湖北襄阳人, 助理工程师, 研究方向为生产管理信息系统。
制系统并不能根据季节性变化作出相应的调整, 因而导致了能源浪费[3]。
(2) 空调系统的水压控制通常使用调节阀门或节流阀门来控制流量、压力, 不仅控制不准确, 而且浪费大量电能。水量、水压控制不准确可能导致空调系统中温度、通风量与水冷量不配套, 偏离设计数值的现象, 对中央空调系统带来不利影响。
(3) 频繁硬启动、停止水泵来控制水泵运行台数, 影响水泵电机的使用寿命。通常水泵开启瞬间, 启动电流大大超过额定电流, 瞬间的电流冲击会对电机、接触器触点、等产生电弧冲击, 可能使设备损坏, 同时启动瞬间可能产生的机械冲击也会使设备的机械传动、轴承等装置损坏。因此影响设备的使用寿命。
综上所述, 当前中央空调控制系统存在的主要问题即是能量损耗的问题, 和利用传统的控制方式对设备带来的不利影响的问题。
3 商用中央空调智能控制系统节能对策研究
针对当前商用中央空调控制系统存在的主要问题即是能量损耗的问题, 和利用传统的控制方式对设备带来的不利影响的问题, 开发出一套智能控制系统, 能够自动监测环境温度, 智能识别人的存在和需要, 并以此灵活调节水泵、通风量和制冷系统, 同时实时监测建筑环境, 有效保障环境温度和湿度的同时, 实现能源利用的最大化, 并提高人体在空调环境中的舒适度是智能控制系统的目标。
3.1 建立环境温度控制及人体监测系统
通过高精度的温度传感器或是回风监测装置实时监测建筑环境中的温度, 通过采集室温并反馈至中央控制器, 中央控制器根据用户设定的或默认的适宜办公环境温度实时调节建筑环境中的温度。通过红外线热释电红外传感器采集建筑环境中的各个房间是否有人存在, 同时将整个建筑环境中的有人房间和无人房间数据传递给中央控制器, 中央控制器在有效保证有人房间的温度、湿度、通风量的同时, 停止或控制无人房间的温湿度和通风量。中央控制器通过传感器采集的冷冻出回水温度、冷水压、回水压、水量、水洗压和实时采集的室温和有人房间和无人房间数据, 计算水泵的需要转速和冷却塔风扇启动数量等, 并将数据输入给各个系统的变频器, 以此使能量的利用达到最大化的目标, 同时实现建筑环境中的各个房间达到最适宜的温湿度和通风量[4]。
3.2 建立以温差为主的控制系统
中央空调的智能控制系统应当采用以温差为主的控制方式, 以此适应中央空调的各个系统的变频控制。以温差为主的控制系统无需在各支路增加调节阀门, 且能有效保证系统运行, 系统的水压和水流量在水泵进行调速是按预先的比例进行分配, 商用建筑环境中的各个房间出现负荷骤变的可能性较低, 基本工况是类似的, 比较适合按预先的流量分配方式, 采用以温差为主的控制系统主要有如下优点:改造费用相对较低, 原有阀门都可利用, 省去了电动二通阀的费用, 同时原有管路的特性并未改变。在经过计算冷冻系统的最省流量的基础上, 将水泵的转速设定了最小值, 无需增加二次泵。建立以温差为主的控制系统改造施工难度低, 无需对系统进行大的改造, 所有改造在机房内即可进行。以温差为主的控制系统运行管理和维修保养简便, 维修费用较低, 改造后的部分如变频器、温度压力传感器等设备维护工作量不大, 维护难度小[5]。
3.3建立水系统的变频调速控制方式
水系统中应当建立变频调速控制方案, 其控制方案主要有压差为主的控制方式和温差为主的控制方式。压差为主的控制方式根据制冷主机的出、回水压力差, 保证各楼层的冷冻水保持在恒定压力下, 压力差低于下限值时, 表明系统负荷不大, 因此提高压差, 当压差较大时, 表明系统负荷较大, 需增加水泵的转速, 压差下降, 通过这样的控制方式既能使系统压差控制稳定, 又起到了节约能耗的作用。温差为主的控制方式主要以制冷主机的回水、出水温度为依据, 制定各楼层间的压力, 当温差小时, 说明建筑环境中的负荷不大, 可以适当减小水泵的转速, 使温差上升, 当温差较大时, 说明建筑环境中的负荷较大, 在此情况下应当适当提高水泵的转速, 使温差下降。在这种精细化的控制方式下, 电能转化成的温度、风量等能源能够最大化地被利用, 能耗能够最大化地减少。
4 结语
本文分析了目前我国商用中央空调智能控制系统发展的现状和发展背景, 分析了当前中央空调智能控制系统存在的问题, 并就这些问题提出了节能控制系统的研究对策, 以期为商用中央空调智能控制系统在保证环境温度适宜的前提下取得最佳的节能效果。
参考文献
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[2]孟华, 龙惟定, 王盛卫.中央空调水系统优化控制研究的发展及现状[J].建筑热能通风空调, 2009 (3) :29-32
[3]洪善祥.变频控制技术在中央空调系统中的应用[J].能源工程, 2010 (2) :42-43
[4]薛志峰.商业建筑节能技术与市场分析[J].清华3E暖通空调网, 2011 (12) :89-90