中央空调末端DDC系统标准控制软件的需求分析

1、中央空调终端ddc系统标准控制软件需求分析魏强1沉2(珠海格力电器有限公司519070)从中央空调末端控制要求的由来入手，介绍了末端ddc控制系统的组成和ddc末端控制软件的发展现状，提出了一种新的可配置的标准化ddc控制软件。从用户需求分析、可配置功能需求分析和cmm软件过程成熟度等方面对该控制软件进行了需求分析和可行性论证。关键词：终端ddc可配置坐标测量机ahu标准控制软件需求分析魏强沈晨(珠海格力电器有限公司，珠海，519070)文摘：本文从ahu控制的需求出发，介绍了ahu ddc控制系统的组成及软件开发的现状。本文介绍了一种新的标准化的可配置的直接数字控制软件。然后本文对该软件的用

2、户需求配置功能和cmm软件过程成熟度进行了需求分析。关键词：ahu ddc可配置坐标测量机0.介绍随着中央空调系统在大型建筑中的普及，终端系统逐渐进入我们的生活。终端系统是用户空气环境的实际控制者，因此终端系统的运行效果直接影响用户对整个中央空调系统的评价。一个优秀的中央空调终端应该具备温度控制、湿度控制、风量控制、空气净化等功能。以终端最大、功能最复杂的组合式空气处理单元为例，其内部负载包括：风扇、变频器、空气阀及其执行器、水阀及其执行器、转轮、加湿器、电加热器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器等。为了使这些负载稳定、高效地协同工作，通常采用直接数字控制器(ddc)来控制大型终端系统。dd

3、c控制功能的实现完全依赖于其控制软件的编写。目前，终端ddc控制软件的成熟度较低。这主要是因为终端控制系统一般是按照订单开发的，每个订单的用户需求不同，所以控制软件总是根据用户的需求重新开发，软件复用性很低，导致开发质量徘徊在较低的水平。另外，订单开发周期比较紧，所以很难对软件进行过程控制。为了提高ddc终端控制软件的成熟度，增强控制软件的稳定性和质量，我们迫切需要一种功能可配置的新型终端ddc控制软件，能够满足大多数用户的需求。新的标准化终端ddc控制软件必须首先满足大多数用户订单的要求，其次，它可以在不改变软件程序代码的情况下配置软件的功能。下面，我们将逐一分解和分析。1.标准控制功能结构

4、本系统采用面向对象的分析原理，参照mvc三层架构设计思想，将整个程序分为三层：逻辑层、驱动层和io配置层，如下图所示：图1功能结构图在逻辑层，有三个模块：温度控制功能、湿度控制功能和风控制功能(包括空气净化)，它们集成了空调终端所有负载的逻辑操作。2.逻辑层要求2.1温度控制功能现在普通的温度控制功能很简单，如下图所示为斜率控制：图2一般温度控制在图2中，目标温度(可以是回风温度或室内温度)和设定温度之间的差被用来调节盘管水阀的开度，并且水阀的开度和温度差在一定范围内完全成线性比例。根据用户的一般要求，可以设置图中的t斜率和t死区，其默认值分别为2.0和0.5。同时，由于简单的温度控制方法不能

5、检测室外温度和盘管水温，系统需要用户手动设置制冷和制热模式，系统的控制精度不能满足用户对恒温环境的需求。根据对用户使用习惯的分析和工程实践经验的总结，目前最适合的温度控制方式是以用户设定的温度为设定值，回风温度或室内温度为反馈值，盘管水阀作为温度pi控制的执行机构。这种控制方式具有高精度和高水位系统调节平稳的特点。为了进一步提高温度pi控制的准确性和快速性，我们引入串级pi控制作为温度控制模式。级联比例积分控制图如下：图3级联比例积分控制示意图在图3中：1是室内温度传感器，2是用户温度设定器，3是主控制器，4是级联系数设定器，5是送风温度传感器，6是从控制器，7是盘管水阀，8是从控制器参数设定

6、器，9是防冻保护温度控制器。事实上，图3中的控制模式使用两个串联的pi来控制室温，并以供气温度作为参数来调节水阀的开度。这样，单级pi控制的超调问题可以得到有效抑制，系统可以在较短的时间内达到稳定。2.2湿度控制系统目前，用于湿度控制的设备相对简单，主要是加湿器、除湿器、湿度传感器等。以开关加湿器为例，加湿控制模式可以是滞后控制模式。下图是一个例子：图4滞后的控制模式在上图中，可以设置h死区。根据传感器精度和一般用户的需要，单边死区的宽度应为3%rh。图4中的湿度控制模式也适用于除湿装置的控制(如转轮和溶液除湿)。然而，这种控制模式的控制精度相对较低，这不利于用户空间的恒定湿度。因此，可以参考

7、温度的串级pi控制，实现湿度的串级pi控制。2.3风控制系统用户对空气控制系统的需求主要体现在风量控制和空气洁净度控制上。因为大型终端通常不仅仅处理一个空间的空气，空气量控制和多个区域的空气处理不是简单的风扇启动和停止控制。根据多风道送风的原理，我们计划用变频器驱动电机和比例空气阀执行器来完成多风道风量控制。示意图如下：图5变频驱动电机的多风道风量控制在图5中，m是可调速风扇系统(包括电机、叶片和变频器)，mc是该单元的主控制器，v是空气阀，其致动器k是空气供应出口，p是风压传感器，c是终端控制器，u是用户设备接口(如手动操作器等)。)。图5中的控制模式如下：1 .将每个出风口的风量收集到主机

8、的主控制器，选择最大风量的出风口，并将其标记为目标出风口。2.最大限度地打开目标送风口的气阀，同时以比例积分方式调节风机转速，使送风口的静压最终稳定在用户设定值。3.其他风口根据风口静压和用户设定值的变化，调节各自气阀的开度，以保证风量恒定。4.完成上述步骤后，如果发现其他出风口的空气阀已完全打开，但未达到用户设定的风量，则将它们校准为新的目标出风口，并再次执行上述调整步骤。最后，每个风口的风量稳定在用户设定值。实际上，因为每个部分的pi链接现在是独立的，所以第二个空气清洁度的控制主要是为了监控特定的负载(如烟雾传感器、co2传感器、乙醇传感器、静电除尘器等)。)的特定用户(如医院和特殊生产企

9、业)，并且其控制模式相对简单，因此在此不再描述。2.驱动层的要求驱动层主要写空调末端所有负载的驱动。系统功能的实现不仅需要控制理论和控制方式的支持，还需要与系统功能相适应的负载设备。那么控制方式的改变也会引起负载设备类型和功能的改变。因此，我们还对负载类型及其控制功能进行了总结和分类，以便用户能够根据实际负载确定软件中的负载配置。因为有许多设备，我们从列表中删除一些示例来说明：表1负载功能选择负载类型可选功能风扇(包括电机和变频器)1直接启动；2星三角开始；3变频控制；4风扇状态确定(通过风扇压差开关)；5.截取风扇故障信息。水阀执行器1开关式控制；2.模拟控制；3开关反馈控制(无反馈、开反馈

10、和关反馈)；4模拟反馈控制(线性，等百分比)；5水阀故障信息截获。温度传感器1种温度传感器(pt100、pt1000、ntc10k、ntc100k、ni1000、电阻温度传感器)；2温度传感器的上限和下限控制；3.控制电阻温度传感器的电阻与温度的关系；4.传感器故障信息的截取。电暖气1多级开关式电加热器控制；2无级脉宽调制电加热器控制；3多级电加热器的参数控制(加热器系列和工作时间的限制)4电加热器的故障信息截获3.信息输出配置根据负载控制的要求，我们可以将输入输出端口分为模拟输入、模拟输出、数字输入和数字输出。其中直接投资和直接投资相对简单。人工智能和人工智能功能需要进一步分类。人工智能可分

11、为dc电压输入、dc电流输入、电阻输入和各种温度传感器输入。声光可分为：电压输出和电流输出。要配置的特定功能请参见下表：信息输出类型配置功能dc电压输入设置电压的上限和下限，电压和输入模拟量的两点配置直流输入电流上限和下限设置，电流和输入模拟量的两点配置电阻输入设置电阻的上限和下限、电阻的两点配置和输入模拟量各种温度传感器的输入pt100、pt1000、ntc10k、ntc100k、ni1000的类型选择以及温度上限和下限设置电压输出电压和输出模拟量的两点配置输出电流电流和输出模拟的两点配置结论随着中央空调末端的发展，末端空气处理系统的智能控制已成为大势所趋。根据以上分析结果，我们可以得出结论，终端软件的标准化和可配置性是提高终端控制软件质量和稳定性的最佳途径。开发可配置的ddc标准控制软件是完全可行的，参考：1 gjb5000a-2008军用软件开发能力成熟度模型。【2】控制通风和