空调控制
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空调控制范文第1篇
前沿：恒温恒温空调控制器中，主要包括压缩机、通风机、冷凝器、空气过滤器以及蒸发器与电控元件等多项部分组成，恒温恒湿空调可以制冷，也可以换冷、热风[1]。在恒温恒湿空调器中，其构造中也就相对于是空调的末端设备，也是在空调器中的自带制冷、热泵系统，恒温恒温空调控制的冷却盘管可以是直接的蒸发式表冷器，这样在加热时就可以经过冷凝器与风系统进行相互的交换，从而提供一定温度的水同风系统之间进行能量交换。
一.恒温恒湿空调控制具体措施
由于恒温恒湿空调所在的空间对一般对空气温度、湿度和洁度的要求非常高，因此在空调系统的设计上，系统的完善性即显得尤为重要。本文根据国内外相关设计标准和规范，针对恒温恒湿空调的应用特点，讨论了恒温恒湿类空调系统在空气处理和自动控制方式的设计上应注意的几个问题。
1、系统对环境监测的高精度
恒温恒湿空调所在的环境对温度和湿度的要求十分严格，尤其是在实验室、医院等高精密环境中。与此同时，由于这类环境中热源、水源等分布十分复杂，导致环境中的温湿分布并不均衡。因此就需要空调自动控制系统对环境的温湿变化具有较高的敏感度，能够迅速的感知环境中的温湿变化，并极快的做出有效反映，保证环境中的温度和湿度。现在的恒温恒湿空调要求一般在温度精度达±2℃，湿度精度±5%，高精度空调可以温度精度达到±0.5℃，湿度精度达到±2%。
2、温湿控制中高效能比
在传统的恒温恒湿空调系统设计中，在温度和湿度的控制上，机组有风冷和水冷型两种，配备有多级电加热器和电极加湿罐及微电脑控制器。在冷却祛湿工况条件下，蒸发盘管使空气温度低于露点温度而去湿，通过加热器的再热控制室内温度保持在设定值。该类机组由于冷量的调节一般仅二档或三档，机组出口空气的露点温度不易稳定，对室内相对湿度的控制能力较低，一般宜用于相对湿度控制精度在±5%的试验室，目前大多采用了该种定型产品。简单来说就是冷却、加温、除湿的过程。虽然效果比较明显，但是很显然这个过程的当中的空调能耗会比较大，尤其在湿度比较高的环境下，既要保证除湿的效果，又要保证预设的温度，此时的耗能量将远远大于一般机房空调的耗能量。为了避免这种情况，再设计上可以将室外空气处理到机器露点再同室内回风混合，进入主空调箱干冷却送风，把送风温差控制在相应的规范范围内；直到环境内冷负荷减小至一定数值，再用冷却盘管的冷冻水流量或进水温度的改变来调节冷量，进一步减小送风温差。在这类空调工程设计中，应该对其能耗和节能问题给予特别重视，提倡弃用二次加热，以降低能耗。
3、自动控制中的备用程序设计
恒温恒湿空调广泛适用于各种高精密环境，这样的环境对空气的温度、湿度、洁净度、气流分布等各项指标有很高的要求，必须由每年365天、每天24小时安全可靠运行的专用机房精密空调设备来保障。因此在空调的设计中，对各种突发事件的应急程序也必不可少。这就需要机房空调可靠的零部件和优秀的控制系统。一般多是N+1备份，一台空调出了问题，其他空调就可以马上接管整个系统。例如佳力图的co-work系统，海洛斯的i-com系统都是做的比较好的。
4、高显热比和大风量
显热比是显冷量与总冷量的比值，空调的总冷量是显冷量和潜冷量之和，潜冷量是用来除湿的制冷数值，而显冷量则是用于环境降温的制冷数值。恒温恒湿空调所处的环境主要是显热，因此恒温恒湿空调的显热量比较高，一般在0.9以上。由于环境如果短时间内温度变化太快，将会造成系统服务器运算混乱，因此在设计中采用大风量，使出风温度不至于太低，并加大换气次数，这对空调和系统稳定都比较有利。
5 装饰工程阶段
5.1 装饰设计施工过程中，业主对装饰要求往往构思独特而且多变，装饰公司也经常为后面追求装饰效果而随便更改通风空调原设计。破坏了原设计的合理性，影响到通风空调的使用功能。专业监理工程师应核查装饰设计是否改变房间的用途、布局，装饰设计图纸中的标准与通风空调施工图有关位置是否一致。如确因装饰工程需要，需要进行通风空调局部变更，应由原通风空调设计者出具相应的设计变更文件。
5.2 对于被装饰工程所隐蔽的通风空调安装部分隐蔽前要认真及时检查，管道系统按GB50243-2002第9.2.3条规定试验。特别要加强管道、风道保温质量检查，防止保温层开裂，造成冷凝水滴漏现象影响装饰质量。对于吊顶内设有阀门、调节阀等位置要求装饰单位开设检修孔。
6 调试阶段
6.1 系统调试前，首先承包单位应编制调试方案，并经专业监理工程师审查批准。并重点检查系统调试所使用的测试仪器和仪表是否符合国家有关计量法规及检定规程的规定。
6.2 设备单机试运转，专业监理工程师负责质量控制，各测试点送风、回风满足设计值，并且保证各参数记录的真实性、精确性，主要在于检查设备运行状况，测定设备运行的参数。在此阶段应采取旁站监理的方式。调试结束后，要督促施工单位填写相应的资料，并且经有关各方会签。
7 夏季工况处理空气的过程
必须以除湿优先来对空调系统进行设计，设计时，前提是表冷器的容量的选择、送风量、送风温差和负荷计算的确定均要满足除湿条件，然后再对温度条件进行考虑。只能有一种情况使表冷器处理空气温湿度时出现矛盾，即温度满足但是除湿不够。只有再次除湿降温，直至除湿满足条件才能对这个矛盾进行解决。然后对温度利用再热方式进行补偿。暖通工艺是不允许发生温降不够、除湿却满足条件的情况的。
结语：
随着社会的不断进步与发展，各种高新技术如计算机技术、通讯技术和自控技术被广泛应用于机器设备中，恒温恒湿空调系统也不例外。这些高新技术使得空调自动化控制具有了可能，使其对湿度的控制和对温度的控制能够根据具体的环境进行模式的自动转换以及控制。虽然这种新式恒温恒湿空调结构虽然增加了系统的初投资，但是可以在一定程度上降低运行费用。节约能源、保护环境和有利于人们的生命健康，是空调制冷科技手段发展的最高目标。我们要转变理念，树立着眼长远的科学观念，来研究节能环保的新型智能化空调应用技术，不断探究新型的能源。
【参考文献】
空调控制范文第2篇
关键词：物联网；RFID ；制药厂；温湿度控制
中图分类号：TU83 文献标识码：A
1 概述
随着能源形势的日趋紧迫，以及其带来的节能压力日增，对当前制药空调系统而言，一方面要求车间内环境的温湿度、洁净度、以及微压差等空气指标，完全符合GMP的要求；另一方面还要求空调系统能低能耗运行，切实降低企业能源成本。因此，研究制药空调系统的节能技术，具有十分重要的现实意义和必要性。
近几年，随着新修订药品GMP的全面实施，国内制药空调技术有了新的进展，但与国外先进的技术相比，差距还很明显。与此同时，物联网这一新技术的强劲发展，为制药空调技术的发展提供了新的思路。物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后新的技术革命，物联网的发展也成为了信息科技的标志，与制药空调系统自动监测和控制相关的物联网应用技术，在一定程度上成为了制药厂节能减排的有效途径。
2 洁净室的空调要求
药厂洁净室的空调控制不同于一般的空调控制系统，不仅要求温湿度的控制精度很高，而且还要进行各洁净室的压差控制，以保证洁净室在正常工作或平衡暂时受到破坏时，空气都能从洁净度高的区域流向洁净度低的区域，使洁净室的洁净度不受到污染空气的干扰。
因此，洁净室的空调系统的设计非常重要，是保证洁净区洁净度的重要措施，而且，在洁净室在空调系统安装调试结束，进行验证后，为了确保洁净室的净化环境和洁净度，需要对洁净室进行定期的监测，比如，在生产周期中，固体制剂、原料合成等车间，每季度一次对洁净室尘埃粒子进行测定并记录报告；生产周期中，每批次对洁净厂房各房间内的温湿度、压差进行检测记录。
3 系统方案
本文结合制药厂洁净室空调的特点，设计出的空调控制系统符合GMP药厂要求，并且基于先进的物联网技术，能对洁净室内的温度、湿度监测点进行测量数据采集，并将数据传输到PC机上进行数据存储与分析。
考虑到系统的集成性和可扩展性，采用模块化设计，由下位机的空气调节控制模块、RFID模块、无线通信网络和集中监控中心组成。
（1）空气调节控制模块在PLC上实现，控制系统的输入/输出通过电缆引入PLC机箱。输入模块采集相关的传感器信号，如新风温湿度传感器、车间温湿度传感器、压力传感器、水温传感器，以及一些开关量的输入。输出模块对新风阀、制冷器、加热器、加湿器等设备进行控制。
PLC根据输入的室外新风、室内车间温湿度、水温及室内压力，通过焓值、露点等模型的计算，控制风机、水泵运行的频率、风阀开度等，实现空调的节能运行。
（2）洁净室内，RFID数据采集终端安装在生产线的典型工位上，实时采集与统计产品生产各环节的基础数据并进行全过程监控与全方位管理，为系统提供有关物料、在制品、设备状况、人员情况等方面的信息，同时也为具体操作者提供作业信息朝双向通道。
（3）设备的振动、电机的运转状态、关键部位的温度等信息，采集后通过无线通信网络传输到集中监控中心，中心再通过无线网络，将相关信息以短消息方式，发送到相关人员的手机或者PDA上。而且，这些信息，还可通过路由器，连接到远程的监控电脑。
（4）集中监控中心实时显示洁净室内设备的工艺参数、各设备运行状态、各参数的历史曲线和实时曲线。
集中监控中心上运行着后台的OPC Server数据服务器，后台数据库，以及与其他系统的开放式接口。配置的模块有配置模块、通信模块、数据记录模块、报表模块、工艺模块、监控趋势模块和用户管理模块等。
集中监控中心的前台界面采用开发，界面的主要功能有：
1）监控参数显示，实时显示温湿度、压差等工艺参数；
2）设备状态监控，实时显示各设备运行状态，包括除尘机组的运行状态、设备单元的状态、各变频器运行值等；
3）远程控制，实时调整各执行器值，包括风阀执行器开度、各风机及喷淋水泵的频率值等；
4）报表功能，实现报表打印，显示各种历史曲线和实时曲线，各设备故障报警等。
4 应用效果
本文设计的基于物联网的空调系统，在某制药企业进行了初步的应用，取得了不错的效果。下位机PLC采集温湿度、压力等传感器的信息，以及RFID采集的物料信息，通过相应的处理和控制运算，快速控制分散在现场各个执行器，同时将各数据实时传送到集中监控层。集中监控层实时显示温湿度等关键工艺数据参数，同时将各数据通过无线通信网络上传到远程监测层。
采用物联网技术后，通过手机、PDA等无线设备，就可以远程进行洁净室空调的实时监控、控制温湿度及压差等空气指标。而且，手机也可接收到洁净室的报警短信，大大提升了管理的效率，提高了安全生产能力，扩大和延伸了基于互联网的信息化系统的应用。
结论
基于物联网的空调控制系统，结合原材料和成品信息的RFID采集，以及制药机械数据采集系统，实现洁净室温湿度等关键参数远程监控、物料识别和机械设备运行状态实时跟踪等。洁净室的物联网空调控制系统的应用，不仅改善了温湿度环境，达到了GMP的标准，而且降低了能耗，提升了安全管理和生产能力，综合效益非常明显。
参考文献
空调控制范文第3篇
关键词 地源热泵；节能；控制
中图分类号TU831 文献标识码A 文章编号1674-6708（2011）50-0023-02
能源问题是人类面临的重大挑战之一，如何高效地利用地能资源是解决能源问题的有效方法。目前国内外利用地能的一种重要形式就是地源热泵系统。山东丝绸纺织职业学院积极响应国家“节能减排”的号召，地源热泵系统在2010年11月正式投入运行，能过完全满足日常工作、生活需要。将低温热源的热能转移到高温热源的装置就是热泵。按热泵驱动功的形式分吸收式热泵、蒸汽喷射式热泵、机械压缩式热泵。其中，最常见的是机械压缩式热泵。而根据机械压缩式热泵所吸收的可再生低位热源的种类，又可将热泵分为：空气源热泵、水源热泵和地源热泵等。
1 地源热泵介绍
地源热泵技术，它是利用浅层常温土壤中的能量作为能源，具有高效节能、无污染、运行成本低等优点，不仅可以采暖还可以制，并且还可提供卫生热水。实际上是利用地下土壤常年温度相对稳定的特性，是一种通过埋入建筑物周围的地耦管与建筑物内部完成热交换的装置。冬季时，将大地中的热能提高以便对建筑物供暖，将建筑物内的冷量储存至地下，以备夏季制冷使用；而在夏季，则是通过热泵将建筑物内的热量转移到地下对其降温，并储存热量，以备冬季制热使用。地源热泵技术被称为21世纪的“绿色空调技术”，是目前中央空调方案中的最佳选择。
2 地源热泵空调系统简介
地源热泵中央空调系统由三部分组成：能量采集系统，能量提升系统，能量释放系统。能量采集系统是采集大地土壤所蕴藏着的丰富低温热能。能量提升系统是将采集来的能量经提升交换，进而传送至空调空间，便于以实现能量的释放。能量释放系统则是地源热泵中央空调系统在建筑物内的空气调节部分，简称空调，就是调节空气的湿度、温度、清洁度，将其控制在合适的范围内，保证室内的空气质量，使人感到舒适。
3 地源热泵空调控制系统
地源热泵的空调系统是按最大负荷设计的，同时还会乘以一个系数，设备的选择都是按最不利的工况来进行选型设计，因此留有相当的余量。机组的自动化控制主要是解决空调系统的能源有效利用和节能。地源热泵系统运行则是采用柔性变容量技术调节机组运行负载，因此，节能效果比较显著。
自动控制系统具有定时开关机，远程监控，手动、自动切换工作状态，故障自动判断、处理、报警、内存记录，与附属设备联动，能量控制，运行管理，负荷匹配，运行限制，全中文信息，触摸屏显示等功能。自控控制系统原理如图1所示。
当系统运行时，开关S给出信号，首先工作的是空调侧和地缘侧循环泵，在感应系统接收到工作信号后，紧接着命令传感器组检测水温、室温等信号，同时将检测结果反馈给单片机，根据结果，单片机决定压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀等的工作。
地源热泵空调控制系统分为三大部分：循环泵组部分，感应系统，运行部分。其中，循环泵组部分，采用的是继电器控制系统。
继电器、接触器、按钮、开关、行程开关等低压电器组成了继电器控制系统，通过电气触点的闭合和分断控制电路的接通和断开，进而实现对电动机拖动系统的起动、停止、调速、制动、自动循环与保护等的自动控制。它具备控制器件结构简单、价格低廉、控制方式直观、容易掌握、工作可靠、易维护等优点。同时，也具有接线复杂、易出故障、可靠性差、维修费用高、体积较大、控制速度慢等的缺点。
对于可编程控制器控制系统，则具有可靠性高、编程简单、通用性好、功能强大、体积小、功耗低、设计施工周期短等优点，因此，对于此循环侧泵组采用PLC控制进行改造。
4 改造原则
不管是哪种控制系统都是为了实现生产过程或生产设备的工艺要求，提高产品质量和生产效率。在设计PLC控制系统时，应遵循以下基本原则：
1）最大限度地满足被控对象的控制要求；2）确保PLC控制系统安全可靠；3）力求简单、经济、使用及维修方便；4）适应发展的需求；5）考虑到生产的发展和工艺的改进，在选择PLC容量时，应适当留有容量。
继电器控制系统移植成PLC梯形图应遵循的规则是：时间触点的等效规则、输入触点的常态规则、输出电路的安全规则、形式一致规则、梯级可执行规则、逻辑等价性规则。
继电器控制系统在转化成PLC控制时应满足的条件是：
1）输入元器件与输出元器件要求一致；2）梯形图中各元器件的控制顺序时应根据继电接触器电路的的控制过程来编排，并且要符合控制逻辑；3）每个输出继电器在继电器控制电路和梯形图中都应是用其常开触点自锁的；4）梯形图的回路和继电器控制电路间都是用其常闭触点进行互锁的；5）在发生状态变化的控制时，继电器控制电路中往往采用中间继电器，而对于梯形图则是采用状态继电器对受控元件加以监控；6）继电器的触点在继电气控制电路中只能使用一次。对于梯形图中的同一个触点则可以使用多次；7）在继电器控制电路中，触点和线圈是同一个组合体，一旦给继电器、接触器通电，线圈和触点几乎同时动作。对于梯形图，则只存在控制上的逻辑关系。当线圈作为输出元件或是控制的中间条件线圈，只限于使用一次。
5 结论
作为一种环保节能的空调方式，地源热泵是一项跨专业的综合能源利用技术，需要通过相关专业技术人员的通力协作来完成的。近几年来，地源热泵空调系统在国外很多国家都取得了较快的发展，在中国，地源热泵市场也日趋繁荣，可以预测，该项技术将会成为21世纪最有效的供热和供冷空调技术。
参考文献
[1]郑贵兵.地源热泵空调计算机自动控制系统设计研究[D].广西大学，2007.
空调控制范文第4篇
【关键词】洁净手术室 空调控制系统 设计与实现
【Abstract】Clean operating room temperature and humidity of the air conditioning system for operation control effect has direct influence. Introduces a Simon S7-200 to based on PLC and TD a 400 C control system to realize the control of the temperature and humidity of the clean operating room.Because of the temperature and humidity is big lag, the use of traditional PID adjustment methods are hard to get a satisfactory effect, by introducing temperature alteration ratio to adjust the dead zone, to improve the system control effect, effectively avoid overshoot.Through practical operation, to verify the clean operating room in the feasibility of the control system.
【Key words】Clean operating room，Air conditioning control system，Design and implementation
引 言
洁净手术室作为医院中控制要求最高的单位之一，其对温湿度有着恒定的控制要求。但由于手术室内的无影灯、普通照明灯等均会对温度和湿度产生影响，导致其很难满足手术时温度和湿度需保持恒定的要求，故温、湿度指标是洁净手术室中最重要的控制指标。温度直接影响病人及医护人员的舒适程度，而当房间湿度大于60％时候，细菌繁殖的速度就会大大加快，从控制细菌滋生的角度出发，湿度控制也极为重要。这就要求手术室内的空调系统能够根据特定的算法调节温湿度，并根据相应操作面板上的设定值快速响应实时控制要求。这里采用基于西门子S7―224cnPLC和文本显示器TD400C构成控制系统。
l、系统控制要求
1．1温度控制要求
通过设置在风管里的温湿度一体传感器检测回风温度，并将所测得的温度信号送到PLC的模拟输入端。PLC将测得的温度和通过手术室面板温度设定值比较并进行PID计算，将结果输出到相应模拟量输出，如冷冻／热水的电动调节阀，通过控制其开度达到温度控制的目的。
1．2湿度控制要求
通过设置在风管里的温湿度一体传感器检测回风湿度，并将所测得的温度信号传送到PLC的模拟输入端。PLC将测得的湿度和通过手术室面板湿度设定值比较并进行PID计算，将结果输出到相应模拟量输出。在冬季模式里通过对加湿器电动调节阀的开度调节达到湿度控制的目的。而在夏季模式里，湿度的控制并非通过对加湿器开度的单一控制，而是对水阀调节器和加热器的综合PID控制实现的。
1．3风道压力控制
按照工艺要求，风道内压力需保持一定值，以满足手术室医用要求。系统通过变频器驱动送风机，事先将满足工艺要求时的变频器频率值作为设定值，将设置在管道内的回风压力检测传感器测得的压力值作为反馈值，通过PID计算控制变频器的输出频率，以达到风压控制要求。
1．4人机界面要求
按照现场工艺要求，在手术室内设有操作面板一块，可以设定温度，湿度并控制系统启停，同时面板上有实时温度和湿度显示功能；同样，在控制柜上安装了人机界面TD400C，通过TD400C也可设定温度湿度启停机组。出于调试系统的目的，在TD400C上设有强制模式，及人工设定回风温湿度，屏蔽报警信号。
TD400C的控制优先权高于手术室设定面板，可屏蔽来自手术室的设定信号。
1．5安全要求
该系统中故障信号有3种，分别是送风机故障信号，缺风保护故障信号，中效压差信号。这3种信号都是为了保障风道内的空气流通。报警要有声光显示，提醒工作人员采取措施。
2、系统硬件及工艺简介
2．1硬件组成
整个系统硬件由检测元件，控制元件与执行元件组成。
通过设置在风道内的温湿度一体传感器来检测回风温湿度；通过设置在管风道内的压力传感器检测回风压力；通过设置在水管上的温度传感器来检测水温并以此判断工作模式；控制元件主要指S7―224PLC，TD400C及手术室控制面板；执行元件包括水管的电动调节阀，加湿器调节阀和加热器调节阀等。
2．2工艺介绍
系统启动后若无缺风保护等报警信号，则开始通过安装在送水管上的传感器检测水温工作模式系统。工作模式分为冬夏两季。若送水管水温大于30℃则为冬季模式，低于30℃则为夏季模式。
在冬季模式里，若回风温度低于设定温度，则打开水阀执行器，流出更多的热水以提高温度；若回风湿度低于设定湿度，则打开加湿器开度，以提高湿度。冬季模式里若回风温度高于设定值，则减小水阀执行器的输出开度；通常情况下冬季模式里回风湿度总是低于设定湿度的，故不考虑回风湿度高于设定湿度的可能。在夏季模式里，控制要求主要是除温除湿。该系统要求湿度优先调节。所谓湿度优先调节是指夏季湿度较高时候，控制器通过计算后调节送水管的开度(管内是7℃左右的冷冻水)达到降温除湿的目的，而由此造成的温度差则通过打开电加热器来补偿。当回风湿度达到设定要求时，系统自动进入温度控制状态。
3、系统软件设计
根据工艺要求和硬件配置，采用西门子公司的STEP7MICRO／WIN32软件进行系统组态和TD400C人机界面设计。
软件设计主要包括温湿度控制，强制模式选择，工作模式选择和故障报警处理。
3．1模式选择
控制模式设置是指系统控制分为TD400C设置(手动)和手术室控制面板设置(自动)两种。在手动模式下又有强制和非强制模式。在手动模式下可以屏蔽手术室面板的设定温、湿度及系统启停信号。出于调试系统的考虑，系统还设置了强制模式。在强制模式下，可以手动设定回风温度、回风湿度、回风压力等传感器信号，并可以手动复位各种故障报警信号。
3．2故障报警处理
按照设计要求，如果出现送风机故障信号，缺风保护故障信号，中效压差信号，将有声光显示，提醒工作人员采取措施。
3．3温湿度控制
软件设计的核心部分是温湿度控制，采用PID控制来调节温湿度。PID控制指的是闭环控制系统的比例积分微分控制。
PID是一种线性控制器，它根据给定值r(t)和实际输出值y(t)构成控制偏差：
e(t)=r(t)一y(t)
将偏差比例(P)，积分(I)和微分(D)通过一定线性组合构成控制量u(t)对被控对象进行控制。它的控制规律为:
式中：KP为比例系数；TI为积分时间常数，TD为微分时间常数。
当控制量的目标值与检测值之间存在误差(或称为控制偏差)时，误差小，操作量就小，误差越大，操作量就越大，故控制算法中含有偏差比例项，简称P动作。对具有自平衡性的控制对象施行比例控制，最后其步阶变化会留下一定的误差，称为稳态误差或偏移。使控制算法中含有误差积分比例项，可消除稳态误差，简称I动作。偏差的增减反映在操作量上，为了改善控制特性，所以使控制算法中含有偏差微分比例项，简称D动作，为一种预先动作。包含以上三种动作的控制算法即为PID控制。
式(1)也可以写成：
式中：KI=KP／TI为积分系数；KD=KP・TD为微分系数。
考虑到被控对象具有大滞后性，且PLC处理的是数字量，将式(2)离散化得：
式中：θ代表采样周期，e(k)代表此刻的误差，e(k一1)代表上次采样周期的误差。如果θ足够小，这种逼近可相当准确，被控过程与连续控制过程十分接近。这种算法称为位置式算法。位置式算法由于全量输出，所以每次输出均与过去的状态有关，计算时要对e(k)进行累加，计算机运算工作量大。而且，因为计算机输出的u(k)对应的是执行机构的实际位置，如计算机出现故障，u(k)的大幅度变化，会引起执行机构位置的大幅度变化，这种情况往往是生产实践中不允许的。考虑到本系统控制对象均为阀门，故采用增量式PID控制算法为宜。
将式(3)按递推原理推得：
式(5)称为增量式PID算法。
由于控制增量u(k)的确定仅与最近k次的采样值有关，所以较容易通过加权处理而获得较好的控制效果。
根据现场控制要求，被控过程不能有过冲现象即超调出现。然而结合现场施工情况且温度、湿度具有大滞后特性，不可避免地具有超调。
温度控制质量的决定性环节在于温度的PID控制参数的整定调节，PID参数整定质量决定了温度控制质量。在实际应用中，院方希望手术室的温度调节时间尽可能的快。然而温度的快速响应，会造成超调，并很可能形成长时间的温度震荡。温度调节速度和温度控制精度往往不可调和，如果在精度允许的前提下加快调节速度就意味着尽可能地减少震荡。通常的做法是在PID调节过程中引入死区来调节控制效果。然而，即使加了死区保护，但受制于现场条件，其效果不具备普遍性。
若设定Er为温度误差值，Es为温度设定值，Eb为温度实际值，Et为温度的死区，则：
这样带来的后果就是即使引入了死区，对PID调节效果的改善也是有限的。为此，引入温度变化率，通过温度变化率的变化来人为地改变死区，这样PID计算的误差值就会改变，调节速度也会随之改变。
设T1为一分钟之前的温度，T2为此刻的温度，Tc为温度的变化率，则Tc=T2一T1。通过Tc不仅能够判断温度的升降变化，亦能知道温度变化的快慢。
由此，利用Tc和当前的温度实际误差Es一Eb来设定温度死区。
若Es―Eb>0即温度没有达到设定值，且Tc>1，则令Et=|Es―Eb|，即对温度PID调节来说，误差Er输入为零，这时温度PID则停止调节，让温度自动上升，达到设定值。反之亦然。
结 语
针对洁净手术室的控制要求，建立了以S7―224PLC作为控制核心和TD400C作为人机界面的控制系统。通过该系统满足了手术室对温湿度控制要求，最大程度地避免了过冲现象，提高了整个系统的可控性和稳定性。
空调控制范文第5篇
1、原因分析
由于早期空调功能简单,线路板线路设计间距比较宽,发生电化学迁移故障的几率比较小,这一故障没有引起重视;但随着近些年来空调功能的复杂化,线路板线路设计越来越密,逸一故障发生的几率也越来越高,引起了各厂家的重视。电化学迁移典型的故障现象见图1,在控制器两个相邻焊点之间长出了“树状”微小金属颗粒,其相互连接之后具有导电性。一般情况下会使控制器的绝缘性能下降,控制器部分功能失效,严重时会造成线路短路甚至于引起火灾。
通过实验分析。电化学迁移故障是控制器上的铜、银、锡等金属及其表面带有的可以形成电解质的污染物,在潮湿环境下当绝缘体两端的金属之间有直流电场时,这两边的金属就成为两个电极,其中作为阳极的一方发生电化学化并在电场作用下通过绝缘体向另一边的金属(阴极)迁移,长时间迁移作用会使绝缘体处于离子导电状态。
2、方案探讨
根据电化学迁移产生的原因,可以清楚的了解到主要由三个因素相互作用促使其产生:直流电压(最低1.5V),潮湿环境,离子污染物。所以,解决这一问题的思路也很简单,只要可以有效控制问题产生的三个因素中的任何一个,电化学迁移现象就会得到有效控制。结合空调控制器的生产工艺特点以及实际使用环境,具体分析如下:
a.去除直流电压:去除控制器上的直流电压,控制器将无法工作,不可行;
b.去除潮湿环境:空调的作用就是调节空间的温湿度,工作时空调内部会经常进行冷热交换,在控制器周围形成潮湿环境,可以通过对控制器涂覆防潮材料来控制,但不能完全避免;
c.去除离子污染:可以通过控制印制线路板(PCB)生产过程的离子残留与控制器组装过程的助焊剂残留,控制难度较大。
通过分析,为达到有效控制的目的,大多数空调控制器生产企业采用两种防护措施相互配,具体阐述如下
2.1 控制器潮气防护
由于目前市场上控制器涂覆用防潮材料众多,质量参差不齐,如何合理选择空调控制器的防潮材料是比较困难地。为此,通过设计一个简单的加速实验,并根据其结果选取合适的防潮材料。
实验方案及结果:
准备J-STD-004要求的标准梳极电路板Spcs(下图2),在每块PCB板上均匀涂覆
现使用的助焊剂,并在100℃烤箱中烘烤3分钟;每4pcs为一组分为A、B两组,分别涂覆不同型号的防潮材料,本实验选取:508P三防胶,1-2577硅胶,3421硅胶,A组的样品采用巳在批量使用洗板水清洗助焊剂残留并晾干,B组的样品不进行处理;在实验板两极之间通50V直流偏压,分别放入蒸气试验箱(可直接放在产生水蒸气的沸水上方20cm处)10分钟,晾干后用40倍放大镜对表面进行观察,具体见表1
故障样品如下图3:
试验结论:
空调控制器组装工艺流程必须实施清洗工艺,根据使用环境,涂覆硅胶类防潮剂以有效防止电化学迁移。
2.2 控制器离子污染防护
由于PCB生产加工过程多次引入化学品,所以其生产厂家必须清洗干净才能确保PCB板的电性能要求及不被腐蚀。,目前IPC-6102B规定PCB板的离子污染浓度小于1.56ugNaCl/cm2方可满足耐久性电子产品的要求。PCB板离子污染可以采用Ionograph500M进行方便检测,具体测试方法参考IPC-TM-650。
图4美国SCS厂家IonographSOOM
由于目前我国电子行业对组装后的产品未形成统一的清洗质量规范,组装后离子污染浓度测试数值缺乏指导性,所以目前主要对控制器生产过程中助焊剂残留的影响进行评估。我国电子行业标准《SJ/T11273-2002免清洗液态助焊剂》对助焊剂焊后离子污染浓度等级规定见表2,要减少控制器助焊剂的离子污染残留,主要措施就是选用合适的助焊剂类型,具体对应关系见表3,助焊剂的性能测试方法参考IPCJ-STD-004A。
