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智能控制論文范文1
系統設計主要包括硬件和軟件兩大部分。系統的結構主要由三部分構成。上位機系統、下位機系統、通信系統。其中主控制器（主機）與分控制器（從機）進行信息交換，利用分控制器采集信息數據進行判斷，去控制燈具的照明燈開關狀態。每個教室分控制器是以單片機AT89C51為核心的數據采集和處理裝置，它直接與各種I/O設備（如光敏傳感器、繼電器）紅外傳感器、溫度傳感器、蜂鳴器等）相連，通過這些I/O接口，MCU實時采集它們發送的數據，經計算并保存在內部存儲器；主控制器具有RS485接口，它讀取各個教室分控制器中所采集的教室的信息進行處理判斷，并通過RS485接口對教室分控制器發出指令，以控制教室照明設備的開或關。
1.通信系統。此通信系統是多機通信，采用RS485半雙工主從式。從機用中斷的方式接收主機發來的命令或數據并做出響應，其任務是負責對分布的照明燈具進行開關控制；主機發送命令或數據到從機。
2.上位機系統。上位機系統由主控制器、串行總線、顯示及控制軟件等組成。其控制命令或數據由總線發送給分控制器。可將信息進行數碼顯示、看門狗電路對運行程序進行監視、實時時鐘電路對照明燈具進行定時開關控制。
3.下位機系統。下位機系統是以單片機為核心部件及電路組成，在單片機的控制之下，進行數據通信、顯示，利用執行電路控制照明燈具開關狀態。教室內燈光控制根據自然光的變化、有無人活動、作息時間等實際情況進行自動模糊控制。做到光線暗時開燈、光線亮時關燈、有人時開燈、無人時關燈、工作時間開燈、休息時間關燈合理的工作狀態，達到節約用電。
二、硬件電路系統設計
硬件電路系統以單片機為核心器件以及各種接口電路組成，它的特點是：功能強大、運算速度快、體積小、價格低廉、穩定可靠、應用廣泛。主要由單片機（AT89C51）、信息采集電路（人體信號、光信號）、時鐘電路（DS12887）、執行驅動電路、定時顯示電路構成。如圖2所示。
單片機作為主控制器芯片，通過串口與從機通信。從機進行信息采集、傳送接收主控制器指令，驅動執行機構。1.主控制器的核心器件是單片機，電路由鍵盤電路、看門狗電路、通信接口電路、數碼顯示電路及驅動電路等組成。如圖3所示。單片機采用AT89C51，是一種高效微控制器，在嵌入式控制系統中應用較多的一種靈活性高且經濟的控制器。2.從機系統由單片機、光信號采樣、人體探測器、通信接口和驅動電路組成。單片機采用低檔型的AT89C2051單片機作為處理器，利用驅動電路去控制電源開啟和照明燈具開關狀態。如圖4所示。AT89C2051是AT89C51它的一種精簡版本，是一種帶2K字節閃存可編程可擦除只讀存儲器的單片機。在集散控制系統中，用單片機作為從機，主機控制整個系統的運行。由于主控制器與從機制器構成的現場數據采集通信距離較遠，為了保證下位機的數據高速、安全的傳到上位機，采用總線RS485串行通信比較合理。主機和從機之間可點對點通信，也可點對多通信。但從機之間不能直接通信，只能通過主機傳遞數據。如圖5所示。光信號采樣電路由光信號采集電路和A/D轉換電路組成。利用光敏電阻完成光信號采集，再經A/D轉換電路、調理電路、單片機處理后，作為控制信號。
根據現場光信號測量精度確定A/D轉換電路的位，以保證設計精度要求。如圖6所示。設計中采用TLC1549，該芯片是美國德州儀器公司生產的10位串行控制A/D轉換芯片。它具有內在的取樣和保持電路以及片內系統時鐘，輸入阻抗高，有較強的抗干擾性。人體信號采集電路采用的核心器件是人體紅外傳感器，紅外傳感器前級配有菲涅爾透鏡，后級采用帶通放大器和電壓比較器。紅外傳感器配上菲涅爾透鏡后會增大探測距離和探測半徑。帶通放大器的中心頻率取1Hz。比較電路由雙運算放大器組成。
三、系統軟件設計
系統軟件部分由主控制程序、子控制程序和中斷程序組成。由軟件來定義燈具開關、亮度調節、定時控制、人機交換及串行通信等硬件功能。應用結構化方法設計。如圖7所示。
1.照明啟停程序設計啟停教室的照明控制過程是由主控制器向分控制器發出啟停指令，通過串行通信或無線通信來傳輸相應啟停指令，可完成全部啟停和單獨啟?？刂?。全部啟?？刂瞥绦?，通過主控制器上設計的開關按鈕來完成照明燈具全部啟停，通過串行通信傳輸全部啟停指令，由P3、P7口輸出高低電平控制全部燈具的啟停。單獨啟停控制程序，啟停某一單獨教室的照明燈具，是由主控制器向某分控制器發出啟停指令，實現單獨啟停照明。主控制器先向分控制器發送地址信息，被叫分控制器回送本控制地址信息，主控制器得到響應后再向被叫分控制器發送數據，執行相應命令。
2.照明定時控制程序設計照明控制系統中的時鐘芯片是DS12887，主機和從機之間采用串口的通信方式進行時鐘設定，從機按設定的時間控制照明燈具的啟停。全部定時控制程序。全部定時控制是由主控制器向所有分控制器發送地址信息，分控制器接收時間數據并寫入存儲器中，再由分控制器發出設定時間命令，控制電路執行定時啟停照明燈具。單獨定時控制程序，單獨定時控制是由主控制器發送某一分控制器地址，被叫分控制器響應主控制器，接收主控制器發送來的時間數據并寫入存儲器，由被叫分控制器發出設定時間命令，驅動電路執行開關照明燈具。
四、結束語
智能控制論文范文2
賓館改造時采用智能客房控制系統，對客房的資源進行集中管理，幫助客人方便使用賓館客房內的各種用電設備及享用各種軟。在該套系統中，每個客房配置一個客房配電箱和一個客房智能控制器。房間內除了冰箱等不能斷電的重要插座外，其余的用電設備如照明燈具、電視插座、普通插座等都是由客房智能控制器來控制?？头颗潆娤涔╇娊o智能控制器，控制器通過編程對其末端連接的強電燈具、客房插座、空調風機、空調電磁閥、多路音樂、顯示時鐘、請勿打擾等功能進行集中控制;每個客房控制器都有自己獨立的網絡地址，系統底層直接采用標準TCP/IP通信傳輸協議，通過樓層服務器進行數據的集中和轉發，從而保證系統數據的完整和穩定。同時系統通過主干交換機連接所有樓層交換機和數據庫服務器以及前臺、客服、工程部等部門電腦?？头靠刂葡到y設計說明:
1)無人模式:正?？头吭跓o人入住時處于待租無人模式，RCU(智能客控主機)此時處于無人省電運行狀態;系統軟件顯示客房為無人，客房內空調運行于無人模式，受網絡遠程控制?？稍谲浖嗽O定其工作狀態。
2)開房模式:客人在前臺辦理入住手續，發電子門鎖卡，客房進入已租入住模式(從賓館管理軟件獲知);空調將由無人模式自動切換到開房模式，在開房模式下，空調設定溫度為舒適溫度，并且為高速運行，使客房在客人進入時已達到舒適溫度，溫度達到設定溫度后，關閉電動閥，停止風機運行。
3)歡迎模式:客人利用賓客卡開啟門鎖，門磁檢測后房門開啟，自動開啟廊燈并延時30s關閉;將門鎖開門卡插入節電開關，節電開關進行智能身份識別，只有合法卡方能取電，燈光進入歡迎模式，開啟客房內指定燈光，門外顯示器及軟件顯示客房為有人;如果采用智能通訊型取電開關，還可將卡片持有人身份如客人卡、服務員姓名、管理人員姓名等傳送到系統軟件進行顯示。
4)普通模式:客人可通過弱電開關面板對燈光、排氣扇、服務功能等進行控制;空調進入本地操作模式，客人可操作溫控器按自己的需求來控制客房溫度;在軟件端可實時查詢客房內空調運行情況，如實際溫度、設定溫度、風速等;客房內“請勿打擾”、“請稍候”、“SOS”、“退房”等服務信息實時傳送到門外顯示器和軟件界面，并有聲音及信息提示;當有“SOS”等信息時，門外顯示器上“勿擾”、“清理”、“請稍候”指示燈將同時閃爍，以引導相關人員迅速找到此客房。此時不可實現“請勿打擾”服務請求;“請勿打擾”還和“請即清理”、“請稍候”實現互鎖;“請勿打擾”狀態下按門外顯示器的“門鈴”鍵無效;當客人在接聽電話或在衛生間時，若門外有人按“門鈴”鍵，客人可在控制面板上按“請稍候”鍵，同時“門外顯示器”上“請稍候”窗口點亮，且不斷閃爍，告之請稍等;當客人再次按下此鍵或開啟房門時，此狀態取消;浴室內可安裝紅外微波探測器，當檢測到客人進入衛生間時，可自動點亮浴室燈、排氣扇(編程修改)，如果長時間無人，可關閉衛生間所有燈具及排氣扇，以節省能源;衣柜內的衣柜燈由行程開關控制，不進入RCU;空調運行狀態和客房溫度，門磁等開關狀態等信息實時傳送到系統軟件。
5)睡眠模式:客人休息時，可按下床頭“總控”鍵，系統進入睡眠模式，燈光全部關閉;在睡眠狀態下，按任意鍵自動開啟夜燈，并喚醒系統恢復普通模式。
6)已租無人模式:當客人外出(未退房)時，系統進入“已租無人”模式;空調按“已租無人”模式運行，如夏天設置為26℃，風速設置為自動(可自由設置);當客人再次回客房時，空調將自動恢復客人以前設定的狀態，以尊重客人的個性化需要。
7)退房模式:當客人按下“退房”鍵時，信息傳送到系統軟件，通知服務人員到該客房進行查房，服務人員可以提前進行結賬工作，以避免讓客人在前臺等待過長時間?？头靠刂葡到y通過節電開關、空調遠控和自動控制等一系列措施，可在保證客房舒適度和客人滿意度的前提下，保證最低的能源消耗。通過網絡系統將客人的各種要求及時提供給酒店管理方，使客人在第一時間得到優質服務，從而提高客人的滿意度。
2賓館其他區域電氣智能控制改造
1)賓館大堂的溫度控制門廳作為賓館的門面，全天候對客人開放。但是隨著大堂人流的不同，空調負荷也不同。通過調查發現大堂人流的分布具有一定規律:清晨入住的旅客較多;而離店的旅客則多集中在中午時分;其余時間，旅客則往來較為隨機。因此，大堂的空調熱負荷也隨著客流變動呈現出規律性波動。改造后的樓控智能系統可以根據這種規律，通過變頻器提前調整空調機組和冷水機組的運行狀態，減少控制系統動態波動的能源耗費，這既確保了室內溫度舒適性，又實現了節能控制。
2)室內照明控制賓館的室內照明場所，大體上可分為營業場所(大廳、餐廳、客房)照明、內勤辦公場所照明和公共空間(走廊、洗手間)照明三部分。本次改造中采用了晝光感知器與紅外感應設備來控制照明燈具，具體做法如下:(1)在門廳大堂區域設置晝光感知器:當屋外自然光照充足時，該設備可自動調降可調光型電子安定器的輸出以及靠窗燈具的亮度，或直接關閉燈具。在值班室的客控主機內設置了時序控制器(timer):該控制器可在預定的時間根據相應程序自動地對照明環境作模式切換，或控制燈具的明滅，無須手動操作。避免了因忘記關燈而浪費電能。(2)在賓館的走廊、小型會議室、會客室、衛生間等場所設紅外開關裝置。走廊內紅外感應裝置可自動檢測該空間內的人體溫度:在晚上時，若沒有人經過，則會關閉除應急系統外的大部分燈光，當有人經過時，紅外線感應器送出信號，使該走廊、通道的燈光可以開啟，讓人們可以順利通過，也可以讓安全監控能夠工作。在會議中心，也設置了紅外開關系統。非宴會時間，當有工作人員進入工作廳內工作時，紅外線感應器感應到人體體溫的紅外信號，指令廳內的某幾路燈光漸亮，可以讓工作人員在有光的情景下工作。當工作人員離開后，廳內的燈光延時10min后關燈。宴會期間，可通過調整面板模式，設置燈光效果。當宴會開始后，一旦紅外開關感應到人員入場，則將開啟相應照明模式燈光。
3改造前后的比較
該系統安裝調試好后，經過一段時間的使用，經實地測量其效果比以前有了很大進步，每個客房房間平均每天10h的用電量如表1所示。通過表1，可以看出改造后客房節電率能提高50%～80%，總用電量節約20%～30%，極大地節省了電能，并保證賓館的軟硬件設施的先進性。提升賓館的整體形象，提升客人對賓館的評價，從而大大增加客流量，提高賓館總體的經營收入。該控制方式不僅安全，可靠，更符合國家提倡綠色賓館建設要求。
4結束語
智能控制論文范文3
節能型路燈主要通過系統達到實時通信，協調各個智能體與路面照度為目的，合理控制路燈的電流和電壓，調節燈泡輸出功率，達到燈光照度按需求供給，從而降低不必要的電能浪費情況。本次設計主要的節電方式為降壓，通過自耦降壓式調控裝置實現節能降壓的目的。自耦變壓器的一、二次線圈不單單有磁聯系，如果輸出電壓調節范圍不大其容量也較小，因此所損耗的材料少，效率極高。這類產品具有結構簡單、可靠性高的優點，成為節能型路燈裝置首選的降壓方法。本次設計使用的節能技術如下：
1.自動化穩壓技術。通常來說，路燈配電系統是長線配電模式，電纜末端容易發生電壓過低的情況。深夜時，電網電壓明顯升高，升高的電壓通常達到245V-250V，過高的路燈電壓會加大路燈電能損耗。本系統配備自動穩壓功能，借助單燈節電控制器、區域路燈控制終端合理調節單燈電壓和區域電壓，單燈節電控制器能有效調節遠端或近端路燈的電壓，避免出現線路末端低壓情況。區域路燈控制終端對區域路燈供電實施穩壓調節，降低電壓波動過大引發電能損耗的情況。
2.環境亮度控制技術。根據路燈節點控制器環境亮度檢測信息，對路面的實際照度進行統計，根據實際照明需要合理調節路燈照度。在人流高峰期，路燈要保持在高照度狀態，夜深人靜時、車流量小，可適當降低路燈照度，減少電能損耗的情況。
二、節能型路燈智能控制系統的設計與實現
路燈智能控制系統是根據某個區域的功能、不同時間。室外光亮度等把調整照明結果手段進行整合，促使上述因素相互系統達到自動控制照明的目的。不管何種路燈智能控制系統，均要實施遠程監控和管理，這離不開通訊網絡的支持。網絡通訊包括Internet、電信網絡等。其中Interner具有速度快、效率高等特點，通過該網絡促使分控制器接受主控制中心的遠曾命令和管理指令，且它可以根據所需的信息數據實施及時的反饋，具體設計如下。
（一）設計合理的監控終端硬件模塊選擇合理的硬件方案。智能控制柜主要功能如下：①控制柜可以及時采集各方控制信號；②采用GSM無線通信系統能把有關數據上傳到監控中心；③實時接收從監控中心傳輸的各種指令和數據并實施相對應的操作。智能控制柜的核心部位是單片機系統，電壓實施整流、濾波、降壓等處理后，獲得<5V模擬電壓輸送至單片機AD轉換引腳，實施AD轉換后獲得數字量與已設置的節點等級電壓標準展開比較，達到那個節電等級，單片機采用軟件控制繼電器動作，從而達到控制節電等級的目的。如果檢測得出電壓處在205—220V之間，步入輕度節電模式；電壓處在220—240V時，進入中度節電模式，若電壓為240—260V則進入深度節電模式。若電壓大于260V或低于205V，則不會接受降壓處理。當RS-232與GSM通信模塊相互連接，來達到與后臺監控中心通信的目的。溫度傳感器能有效監測變壓器的溫度，若溫度大于65oC，合理控制繼電器的工作，促使風扇進行工作，達到降低變壓器溫度和保護變壓器的目的。若溫度<65oC時，費電在繼電器控制下不接受工作。
（二）合理設置路燈節點控制器。路燈節點控制器作為路燈節能控制的基本元素，傳統路燈主要采用經緯儀對相同區域或不同區域路燈的開關時間進行統一控制，這種功能單一的控制模式無法滿足不同路況及環境的照明需求。采用智能控制器可以實時對單燈進行控制并采集相應的環境信息。本次設計的路燈節點控制器包括如下模塊：1.測量模塊。測量模塊主要由環境亮度檢測及電壓電流測量兩個部分組合而成。環境亮度檢測部分主要構成成分為光感1元件，用來感應路燈周圍的環境信息，從而合理控制路燈照度。電壓電流部分及時監測路燈供電電源的電流電壓數據，為穩定電壓提供重要依據。2.控制模塊?？刂颇K作為路燈節點控制的關鍵內容，根據測量模塊收到的數據信息，綜合上級區域的指令形成控制決策，完成合理控制單燈照度、調整電壓、故障警報等功能。3.通訊模塊。通訊模塊主要負責與同個節點控制器，上級區域控制終端之間進行通信，根據區域路燈分布情況選定無線、有線或電力線載波等不同通訊方式。4.規則庫及電源。規則庫為控制模塊形成合理決策提供相應的控制規則，電源模塊為所有路燈節點控制器進行供電。
（三）設計路燈監控中心。路燈監控中心位于整個控制系統的最上層，配備監控計算機、網絡交換機、GPRS收發器等設施。為確保系統的安全運行，監控計算機使用雙擊冗余方式進行配置，GPS時鐘能接收準確的天文時鐘，促使監控中心時鐘與標準鐘處在一致狀態。本次設計采用DALLAS公司生產的時鐘芯片DS1302，運用串行通信方式，這種芯片具有電池充電和切管功能，在系統掉電時也能對時鐘電路進行單獨供電。DS1302時鐘芯片可以顯示秒、分、年、月、日等信息，對<31d的月末日期實施調整。DS1302與單片機通信只需設置三條線，即：復位線、數據線、串行時鐘線，數據根據每次一個字節多多字節的形式傳送信息。監控中心借助網絡GPRS收發器及移動網絡接口與不同區域路燈控制終端實時通訊。監控中心主要配備的軟件包為數據管理系統、路燈監控管理系統，路燈監控管理系統采用地理信息技術，達到良好的可視化及人機交互設計模塊。
（四）智能路燈控制系統軟件設計。節能控制系統通過執行相應的軟件程序實現，軟件設計的好壞影響著整個系統好壞，軟件的優劣也關乎硬件各個部分是否可以協調工作。本次設計采用MCS-51單片機作為軟件開發工具，單片機采用匯編語言實現。對單片機進行設計時，編譯器可以自動完成變量的存儲分配操作，編程者更加關注軟件的設計，采用常用接口芯片編制通用的驅動函數，便于合理處理信號算法或移植程序，從而加快單片機系統開發速度。智能路燈節能控制軟件主要包括數據管理模塊、數據處理及分析模塊、LED顯示模塊、通信模塊。傳感器把收集的聲音信號借助A/D轉換發送至單片機內。在單片機系統預先設定聲音級別相對應的控制數據，并把傳送的實時音頻數據與設置的數據展開比較，判定該實時音頻數據相對應的控制數據并輸出數據，合理控制路燈的亮度，并在LED屏上顯示實時聲音分貝。
智能控制論文范文4
系統構成，以夏季空調制冷為例：通常中央空調的循環水系統關鍵是包括著兩個水循環系統，也就是使用敞開式系統冷卻水循環系統以及使用封閉式系統冷凍水循環系統，以及制冷機組和風機盤管與冷卻塔。需要進行降溫的房間之內會裝設風機，這里的風機關鍵是進行冷空氣吹入至房間，進而能夠促使房間內熱交換程度加快便于實現降溫。工作原理，為了能夠促使室內溫度保持在一個非常舒適的范圍之內，冬季的室內溫度過低時中央空調體系會把循環熱水送進風機盤管中，再將室外的低溫空氣進行循環經過風機盤管時，對應低溫空氣同樣是和風機盤管鋁片實行熱交換來把風機盤管鋁片熱量傳送于低溫空氣中，促使低溫空氣在進行加熱之后送進房間之內，促使其室內溫度得以有效升高；在夏季的室溫過高時，中央空調系統就會運用水泵把經過制冷器主機所提供的冷凍水循環式送進風機盤管內，以便于在溫度降低時風機盤管之內鋁片及循環進的室外高溫空氣進行接觸時能夠展開熱交換，最終將所得到的冷空氣送進室內進行降溫。
2基于LonWorks的中央空調智能控制系統
該空調機組所控制的相關現場總線系統工作原理是溫濕度控制器測出溫度以及濕度之后，再經過運算得到對應閥門調節輸出，此時的輸出是經過Lon網絡送至對應智能閥處以產生閥門開度。智能閥數量以及空調系統結構有著極大的關聯。開關量控制器是用在啟停機組上的，以便于有效監測空調實時狀態以及進行警報。
2.1系統硬件設計
關于智能閥門設計，相關智能閥門應該是直接連接于Lon網絡之上的，并經過Lon總線接收其閥門的開度指令，此指令是以網絡對應變量形式出現的。智能閥門關鍵硬件設計，從某種程度上來講智能閥門是要求對應運算量和儲存容量較少的，所以運用了神經元NeuronMC143120芯片和FTT-10A式的雙絞線變壓器耦合收發器，還有其電源是運用了LM2575式的降階電壓調節器芯片，其在進行濾波之后可以獲得非常穩定的+5V電壓，串行A/D轉換器是使用TCL1549芯片，這樣可以充分的滿足于對應閥門開度有效控制精確度，繼電器是使用了JGX-1F型式的固態繼電器，該型號的繼電器驅動能力較大且生命周期較長。
2.2溫濕度控制程序軟件有效實現
溫濕度控制器是最關鍵的主控制器，其是要求具備較大儲存空間以及處理能力，所以是使用了3150CPU模塊。關于溫濕度控制程序軟件的實現應該分為兩大部分，節點內部功能，這包括著相關模擬量采集以及處理和顯示，并且具有四個PID回路，可以充分的達到參數修改以及運算和網絡變量形式輸出結果至其余控制器或者是智能閥處；還有就是主控制器，也就是溫濕度控制器務必要具有及上位機可以通信的功能。依據其工藝技術的要求，溫濕度控制器之內具有專門開辟的儲存區域，這是存放上位機組態之后所形成的相關程序鏈，并且控制器經過詳細分析程序能夠對儲存區域之內各類數據展開分析，再合理的調用子程序來充分實現各類功能及完成控制。
3中央空調節能理論分析
中央空調系統是經由制冷主機以及冷卻泵和冷凍泵，還有冷卻塔風機和風機盤管所組成的。應該說其制冷主機是經過壓縮機來促使制冷劑快速冷凍循環水溫度降低，通常通過制冷主機進行制冷之后的水溫度大約是7攝氏度，這也是中央空調的冷源提供場所。冷凍水泵主要是將冷凍水進行加壓至空調系統的對應末端系統，冷卻水是經過冷卻水泵將對應制冷主機中熱量充分帶走，通過冷卻塔將這些熱量有效的釋放至空氣中，之后就會回到冷水機組中。冷卻風機能夠合理的帶動空氣進行快速運動，經過空氣帶走冷卻水熱量，同時能夠有效促使蒸發以致水溫迅速降低。溫度降低之后相關冷卻水會進行再次循環，并進入制冷主機中，再次帶走制冷機所存在的多余熱量。中央空調系統可以說是多變量復雜且時變的系統，相關過程要素主要是非線性以及大滯后、強耦合的關系。模糊控制是基于模糊集合論以及模糊語言變量、模糊邏輯推理的計算機智能化控制理論，能夠充分的適應于中央空調各個方面控制要求及需求。模糊控制下的變頻調速技術能夠充分達到中央空調水系統極好的溫差變以及壓差變和流量變的運行模式，可以促使控制系統具備極高跟隨性以及應變能力，還能夠依據相對被控制的動態過程特性識別來自主調節其運行參數，以便于得到最優化控制效果。模糊控制能夠充分地適應于多變性特征，不過也正是因為該類復雜非線性才促使模糊控制極好地控制并克服了對應被控中央空調各個方面的要求及需求，進而實現極高的控制能力以及最佳運行狀態。停機控制也就是確保空調區域完成運作后還能夠具備較為舒適的環境，并有效計算出能夠提前停止空調的最長時間。并且，在停止運用空調區域之前就有效控制區域空調關閉。
4結束語
智能控制論文范文5
關鍵詞：智能建筑變風量空調系統末端調節
Abstract：Introducetotheair-conditionautomatic-controlsystemintheintelligetbuildingbriefly，IntroducetheapplicationofVAV-TRAV''''sair-conditionsystemthatthepastfewyearsdevelopment.
Keywords：Intelligetbuilding，VAVsystem，TerminalRegulate
一、引言
空調自控系統是智能建筑集成系統的重要組成部分，空調自控設備是智能建筑物中重要的自控設備，而空調設備本身是建筑的耗能耗電大戶，而且由于智能建筑中大量電子設備的應用使得智能建筑的空調負荷遠遠大于傳統建筑物，變風量空調系統用改變送風量的方法，維持室溫恒定，以適應不同的室內負荷，VAV系統（變風量空調）有突出的優點：節能潛力大，控制靈活，可避免冷凍水、冷凝水上頂棚的麻煩等；近幾年特別是計算機工業的發展，使變風量空調設備具有智能能力，因此，應用范圍不斷擴展，在國內外特別是美國、日本、香港等地的實際工程中得到了普遍廣泛的應用。
二、空調自控功能介紹
智能建筑空調自控主要包括建筑物內的空調機組控制、新風機組控制、變風量末端（VAV）控制等。它們在樓宇自動化系統的監控和管理下，使建筑物內的溫、濕度達到預期的目標，同時以最低的能源和電力消耗來維持系統和設備的正常工作，以求取得最低的運行成本和最高的經濟效益：
2.1空調機組控制空調機組系統包括新/回風閥門驅動器、風管式溫/濕度傳感器、過濾網壓差報警開關、防凍報警開關、恒速風機、電動調節閥、配電裝置和空調機組控制等硬件，該系統包括新風、回風和送風三部分：（1）機組啟/停：機組可控制定時啟/停，也可強制啟/停；（2）風機控制：風機隨機組啟/停而自動啟/停，也可強制啟/停或機旁手動啟/停，運行時間和啟/停次數累計，有風機故障報警輸出網絡變量；（3）溫度控制：夏季送冷風，冬季送熱風，過渡季節送新風以節能，根據回風溫度與設定值的偏差，控制電動水閥，調節冷/熱水閥門的開度，使回風溫度維持在設定的范圍內，可進行冷/熱水閥門的強制開度控制和機旁手動開度控制（0～100%）；（4）濕度控制：在冬季模式下才進行濕度的控制。當回風濕度下降到下限時，控制加濕閥開啟，增加空氣中的濕度含量；當回風濕度上升到上限時，停止加濕閥的工作?？蛇M行加濕閥的強制啟/停控制和機旁手動啟/?？刂?；（5）新/回風閥門控制：在冬/夏季新風閥門開至最小開度，回風閥門開至最大開度；在過渡季調節新/回風閥門的開度來調節溫度，亦可進行新/回風閥門的強制開度控制和機旁手動開度控制（0～100%）；（6）聯鎖控制：防凍報警開關和風機、水閥、新/回風閥門聯鎖控制；（7）報警：過濾網堵塞報警、風機故障報警及防凍開關報警。
2.2新風機組控制新風機組系統主要由新風閥門驅動器、風管式溫/濕度傳感器、過濾網壓差報警開關、防凍報警開關、電動調節閥、恒速風機、配電裝置和新風機組控制等硬件組成，該系統包括新風、送風兩部分：（1）機組啟/停：機組可控制定時啟/停；（2）風機控制：風機隨機組啟/停而自動啟/停，也可強制啟/?；驒C旁手動啟/停，運行時間和啟/停次數累計，有風機故障報警輸出網絡變量；（3）溫度控制：夏季送冷風，冬季送熱風，過渡季節送新風以節能，根據送風溫度與設定值的偏差，控制電動水閥，調節冷/熱水閥門的開度，使送風溫度維持在設定的范圍內，可進行冷/熱水閥門的強制開度控制和機旁手動開度控制（0～100%）；（4）濕度控制：在冬季模式下才進行濕度的控制，當回風濕度下降到下限時，控制加濕閥開啟，增加空氣中的濕度含量；當回風濕度上升到上限時，停止加濕閥的工作，亦可進行加濕閥的強制啟/?？刂坪蜋C旁手動啟/停控制；（5）新風閥門控制：在機組運行時，新風閥門全開，可進行新風閥門的強制開/關控制和機旁手動開/關控制；（6）聯鎖控制：防凍報警開關和風機、水閥、新風閥門聯鎖控制；（7）報警：過濾網堵塞報警、風機故障報警和防凍開關報警。
2.3變風量（VAV）末端控制功能（1）風機控制：由手動開關控制風機的啟/停，有風機狀態的輸出網絡變量；（2）溫度控制：根據室內溫度測量值，調節風閥的開度值勤，使室內溫度保持恒定；（3）濕度控制：根據室內濕度測量值，控制水閥的開/關，使室內濕度保持恒定。
三、VAV-TRAV空調系統
VAV空調系統的原理：變風量空調系統（VRV）用改變送風量的方法，維持室溫恒定，以適應不同的室內負荷，關鍵需要實現變風量原理的末端送風裝置，特別地有關末端裝置以及整個VAV系統的自動控制設備，在最近二十年左右的時間里，不僅VAV末端裝置，而且相應的控制系統，甚至變風量空調系統的型式都發生了很大變化，有關的新產品和新技術不斷涌現，由于VAV技術的快速發展，特別是有關的DDC和網絡技術的發展，美國學者提出了TRAV的新概念，TRAV（TerminalRegulatedAirVolume，末端調節的變風量系統）和VAV一樣，也是一種變風量系統，通過調節風量來創造舒適環境，但TRAV不采用VAV中的靜壓調節，而由末端裝置直接控制送風機，TRAV基于末端裝置實時的風量需求，采用先進的控制軟件，實施對送風機的控制，在傳統的VAV系統里，當負荷下降并導致流量減少時，末端風閥關小以節流，管道內靜壓保持不變；而在TRAV系統中，在相同的情況下，末端風閥保持打開，而管道靜壓降低，于是在相同的流量下，TRAV系統所要求的風機功率要低得多，TRAV是建筑在"集成控制"、和"動態控制"等概念的基礎上的：（1）所謂"動態控制"，是指有預測的、隨時間而變化的控制，就房間的熱狀態來說，它不要求時時熱平衡從而保持房間狀態于某一"點"，而是充分考慮各種熱因素的相互作用從而保持房間在某一個舒適范圍；（2）所謂"集成控制"，是指：設定點的計算和控制決定被安排在控制級以上進行，控制器只是簡單地用于保持當前的設定值，在高性能控制中不使用控制器的重新設定（controllerresets）和串級控制器，這樣做的目的，是可以集中、統一地考慮與HVAC系統有關的各種因素，避免傳統方法中各分立模塊獨立運行可能導致的相互沖突，而且有可能最大限度地利用自由冷源（熱源）和建筑物本身的蓄熱放熱作用，因此，集成控制將使系統更穩定，而且更舒適、更節能。
四、總結
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(1)當前智能控制系統的功能與性能不夠完善,無法滿足機械制造行業的電子技術等行業的發展需要。智能控制系統的運用雖然改變了傳統的機電一體化系統的運行狀況,其運行效率更高,但是仍然存在著一定的差距,無法適應新時期的發展需要,仍然會受到外界環境因素的影響與控制。(2)智能控制雖然能夠有效的提高機電一體化系統的運行效率,但是仍然會存在著許多突發狀況。機電一體化應用智能控制系統后,可通過系統設備發出的命令編碼進行自動工作,可以避免因人為操作失誤而造成不必要的損失,減少工作中的失誤損失,提高工作完成質量及工作效率。但是在某些方面會受到電力系統、信息系統等的不良影響,從而使智能控制系統不能夠有效運轉,對于一些不可抗力因素而言,智能控制系統始終無法超越。(3)智能控制與機電一體化系統的磨合度還有待提高。機電一體化對生產與生活活動的開展有著不可替代的作用,一旦智能控制工作不能實施,那么就會影響人們生活與生產活動的開展。因此我們必須不斷的改進與完善智能控制工作,盡可能降低智能工作的失誤率。
2機電一體化系統中智能控制的應用
(1)機電一體化系統中的智能控制工作都是根據長時期的總結與改進而得出的經驗進行設定,操作人員只需要定時、定序的輸入相關的工作指示,機電一體化系統中的各項板塊就會自動按照相應的流程進行工作。因此只要工作人員輸入的指令不存在任何的錯誤,那么智能控制系統就會具有較高的可靠性。(2)機電一體化系統中智能控制應用的領域相當廣泛,涉及社會生產與生活活動的方方面面。機電一體化逐漸演變成為智能控制背景下的機電一體化,這是時展所需要的,同時也是科學技術水平和經濟水平長期發展的產物。
機械制造業的重點在于是否能夠實現機電一體化,這是提高機械制造產品質量和效率的重要途徑。目前最為科學的機械制造方法就是實現智能控制技術與計算機網絡技術兩者之間的聯合,實現從人工管理到智能控制過渡的目標。同時,智能控制技術利用神經網絡系統計算的方法對機械制造的現狀進行動態地模擬,通過傳感器融合技術將采集的信息進行預處理,從而修改控制模式中的參數數據。不僅如此,智能控制監管的部分還包括機械事故發生檢測管理工作、檢測與監督管理工作以及智能協調控制工作等等方面。機電一體化系統中智能控制應用還體現在建筑工程領域中。智能控制系統在建筑實施過程中運用的方面比較廣泛,主要集中在照明系統中和保暖制冷系統中,從而提高資源的利用率,減少能源資源的使用。照明智能控制系統主要是利用計算機網絡與通信技術實現,能夠有效的調節照明區域、照明時間、照明資源節能等方面。
機電一體化系統中智能控制應用于數控技術中。伴隨著生產能力的提高和科學技術水平的提高,各行各業的發展已經離不開機電一體化系統,尤其對數控技術要求越來越高。數控技術要實現智能功能,還需要擴展、模擬、延伸等新的智能功能,從而使得數控技術可以實現智能編程、智能監控、建立智能數據庫等目標,運用智能控制技術可以實現這些目標。例如一些比較復雜的工程問題或者是大型機械設備出現故障,人工無法進行實際檢測,那么只有利用數控技術對其進行演算與推理,這樣才能夠得到一些具體性與操作性較強的改進意見。
3結語
