如何判断空调自控系统的控制逻辑是否合理?
判断空调自控系统的控制逻辑是否合理,需从设计目标、设备联动时序、参数调节策略、故障应对机制等多维度切入,结合实际运行效果与行业标准进行验证。以下是具体判断方法及要点:
一、设计目标与控制逻辑的匹配性验证
1. 需求匹配度检查
判断要点:
控制逻辑是否满足建筑功能需求(如办公楼的舒适性空调 vs 实验室的恒温恒湿需求)。
例:工艺性空调需设定 “温湿度优先控制逻辑”,当湿度超标时应优先启动除湿 / 加湿,而非仅调节温度。
验证方法:
对比设计文档中的《控制逻辑图》与实际编程代码,检查关键参数(如温度设定值、调节死区)是否一致。
2. 负荷特性适应性
判断要点:
逻辑是否考虑建筑负荷动态变化(如人员密度、太阳辐射引起的负荷波动)。
例:会议室应设置 “预约时段提前预冷 / 预热逻辑”,根据人员到场时间自动调整设备运行。
验证方法:
模拟典型日负荷曲线(如早 8 点 - 晚 6 点办公时段),观察系统是否按预设逻辑调节冷热量输出。
二、设备联动时序的逻辑性评估
1. 启停顺序合理性
判断要点:
冷热源系统启动顺序是否遵循 “先辅机后主机”(如先开冷却水泵→冷冻水泵→冷水机组)。
停机顺序是否为 “先主机后辅机”,避免设备承压异常。
错误案例:若逻辑设定冷水机组与水泵同时启停,可能因水流不足导致机组保护停机。
2. 多设备协同控制逻辑
判断要点:
新风机与空调机组的联动是否匹配(如新风阀开度是否随空调负荷自动调节)。
例:过渡季应设计 “全新风运行逻辑”,当室外温湿度适宜时关闭回风阀,降低能耗。
验证方法:
通过改变室外气候参数(如温度、湿度),观察新风 / 回风阀比例是否按逻辑自动调整。
三、参数调节策略的科学性分析
1. 控制算法适用性
判断要点:
是否采用 PID(比例 - 积分 - 微分)等成熟算法,参数(如比例系数 Kp、积分时间 Ti)设置是否合理。
例:温度控制若 Kp 过大,易导致调节超调;Ti 过长则响应迟缓。
验证方法:
人为扰动设定值(如将 24℃调至 26℃),观察温度曲线是否平滑过渡,超调量≤0.5℃,稳定时间≤10 分钟。
2. 节能逻辑有效性
判断要点:
是否包含 “经济运行模式”(如夜间低负荷时段降低水泵频率)、“焓值控制逻辑”(根据室外焓值判断是否引入新风)。
例:焓值逻辑需对比室外与室内焓值,当室外焓值低于室内时开启全新风,否则关闭新风阀。
数据验证:
调取历史运行数据,计算节能模式下的能耗占比(如夏季全新风运行时间应≥30% 总运行时间)。
四、安全保护与故障应对逻辑检查
1. 保护机制完整性
判断要点:
是否设置 “设备过载保护”(如水泵电流超过额定值 110% 时自动停机)、“防冻保护”(换热器水温≤5℃时开启电加热)。
例:冷水机组逻辑中必须包含 “水流开关联锁”,当水流不足时禁止压缩机启动。
2. 故障诊断与处理逻辑
判断要点:
系统是否具备 “故障分级报警”(如一级报警需立即停机,二级报警可维持运行)。
例:传感器断线时,逻辑是否自动切至备用传感器或保持安全输出(如风阀维持 50% 开度)。
模拟测试:
人为触发 “冷冻水压力低” 故障,观察系统是否按逻辑执行 “先报警→尝试重启水泵→若无效则停机” 的流程。
五、人机交互与参数可调节性评估
1. 操作逻辑便捷性
判断要点:
监控界面是否支持 “手动 / 自动模式切换”,手动干预时是否不破坏自动逻辑的连续性。
例:手动调节风阀开度后,切回自动模式时系统应能基于当前开度继续控制。
2. 参数可配置性
判断要点:
关键参数(如温度设定值、调节死区)是否支持远程修改,且修改后逻辑仍能正常运行。
例:冬季 / 夏季模式切换时,温度设定值应自动调整(如夏季 26℃→冬季 20℃),无需手动重设逻辑。
六、实际运行效果与行业标准对比
1. 控制精度达标性
判断标准:
舒适性空调:温度控制精度≤±1℃,湿度≤±5% RH;
工艺性空调:温度≤±0.5℃,湿度≤±2% RH(按设计要求)。
数据验证:
调取连续 7 天的温湿度曲线,计算达标时间占比应≥95%。
2. 能耗指标合理性
参考标准:
办公建筑空调系统能耗≤30~50kWh/(㎡・年)(根据地区气候调整)。
分析方法:
对比设计阶段的能耗模拟值与实际运行数据,偏差应≤15%;若能耗异常偏高,可能存在逻辑缺陷(如设备频繁启停)。
七、典型逻辑缺陷与排查方向
常见逻辑问题 表现现象 排查方法
传感器采样频率过低 温度控制滞后(如调节延迟>15 分钟) 检查 PLC 程序中的采样周期设置(应≤1 分钟)
死区设置不合理 设备频繁启停(如水泵每 10 分钟启停一次) 增大温度死区(如从 0.5℃→1℃)并观察效果
新风量控制逻辑缺失 室内 CO₂浓度超标(>1000ppm) 检查是否设置 “CO₂浓度联动新风阀逻辑”
夜间防冻逻辑失效 冬季换热器冻裂 模拟低温环境(<5℃)测试电加热启动逻辑
判断依据与工具
标准参考:
GB 50189-2015《公共建筑节能设计标准》(节能逻辑);
JGJ 16-2008《民用建筑电气设计规范》(安全保护逻辑)。
辅助工具:
监控系统历史数据导出(分析趋势曲线);
PLC 程序逻辑流程图(核对控制算法);
能耗管理软件(对比设计与实际能耗)。
通过上述多维度验证,可系统判断控制逻辑的合理性。若发现逻辑缺陷,需结合建筑实际需求与设备特性优化参数(如调整 PID 系数、完善联动时序),必要时重新设计控制策略,确保系统高效、稳定运行。