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【摘 要】文章对暖通空调自动控制系统的主要发展阶段和未来的发展趋势进行了简要的分析介绍，以期望暖通空调自动控制系统的未来应用将更为合理、技术更为提高，为节能减排有理论指导意义。
【关键词】暖通空调；自动化控制系统；发展与前景
中图分类号：F407.6
前言
在绿色环保政策、响应国家节能减碳号召的大背景下，空调技术日益发展，空调自动控制也日显重要。变风量、变水量、全新风、热回收、能源系 统等形形色色的空调系统无一不依赖自动控制。空调系统和自控系统早已无法分离，缺一不可。可以说，不了解控制技术的空调系统设计只能是静态的、单工况的， 根本无法满足全年节能运行的要求。本文针对暖通空调自动控制系统的现状和发展进行了阐述
1、暖通空调自动控制系统
1.1为了完成自动控制功能而形成的各环节（或装置），本身具有相互的逻辑关系或联系，由此形成了系统的概念；
1.2自动控制系统针对的对象为暖通空调设备、系统、过程和环境；
1.3自动控制系统实现的目标是使被控对象按照预定的方式运行，或者保持规定的参数；
1.4自动本身有两个含义，一是无人参与，二是保证时效（又称“实时控制”）。
暖通空调系统的自动控制，对于保证空调系统本身的合理运行、减少人力、实现安全操作起到了非常关键的作用；它也对暖通空调系统和技术的发展起 到了极大的推动作用。同时，作为暖通空调系统工程的一部分，自动控制系统也随着空调系统的要求和空调技术的发展，不断取得新的突破，真正呈现出了“百花齐 放，百家争鸣”的局面。
2、暖通空调自动控制系统的发展
在中国，暖通空调自动控制的发展大体上经历了四个阶段或四种系统形态。
2.1设备集中启停控制系统
该系统的特点是：通过电力系统（强电系统）的开关、接触器、继电器及强电线路等，使得暖通空调设备能远距离启停，同时通过设置某些指示标志（如信号指示灯等），显示设备目前的运行状态（启或停）。
2.2模拟仪表控制系统
模拟仪表控制系统中，关键的是控制器（又称调节器）的功能特性。常见的模拟控制器有：双位控制器（On/Off控制）、比例控制器（P控 制）、比例积分控制器（PI控制）和比例积分微分控制器（PID控制）。早期的模拟控制器的特性参数（比例带、积分时间、微分时间等）是固化的，不能根据 现场的需求来变更。随着技术的进步，逐渐更新的产品基本上能根据控制内容的要求，对特性参数进行现场整定。由于模拟仪表具有可靠性好、适应性强、价格低等 特点，因此，模拟控制目前仍然在很多场所（尤其是工业建筑的空调系统）广泛使用。
模拟控制系统的一些仪表（传感器等）与强电系统组合，可以对一些控制参数进行监测和显示（采用单点或多点巡回检测仪方式）；同时，也可以实现远距离集中启停设备的功能。
2.3 集散式监控系统
集散式控制系统是数字技术在暖通空调控制系统中的雏形，于20世纪80年代初期开始进入我国的 暖 通 空 调 系 统 控 制 领 域 （代 表 性 产 品 是Honeywell公司当时在中国推出的DGP系统），其中的参数控制依然采用了模拟控制仪表。但在参数与设备监控方面，则采用了数字传输技术-备的运 行状态和被控参数信号由相应的传感器检测后送至数据采集仪；数据采集仪对输入的检测信号进行模数转换后，以数字信号的方式传送到集中监测用计算机中，从而 完成对设备和参数进行集中监测、显示。由于具备了一定的数模转换和数字通讯功能，后期产品中也有一些能通过计算机对部分控制参数进行再设定。
显然，数字技术的引入，替代了设备集中启停系统的功能和多台模拟显示仪表同时工作才能完成的显示功能，并使得人机界面更为友好。对于民用建筑 要求监控点数多、控制环节分布广的暖通空调系统来说，有着更好的适用性。因此，20世纪80年代中期之前建造的许多大中型民用建筑，广泛采用了这种系统。
2.4直接数字控制系统
随着数字技术的不断发展，模拟控制逐渐被数字控制方式替代。北美从20世纪70年代后期开始，在空调自动控制系统中引入了数字控制方式。与集 散式系统相比，其核心是：控制器采用了直接数字控制器（简称DDC控制器）来替代模拟仪表。因此实现了从被控参数到控制信号的传输、运算等全部数字化。 20世纪80年代中后期，直接数字控制系统开始逐渐引入我国。至今，在大型民用建筑中，这仍然是一个主流的系统，得到了广泛的应用。
3、暖通空调自动控制系统的发展趋势
3.1暖通空调系统需求的提升促使自控系统进一步发展
暖通空调系统的设置，是以满足工艺要求（工业建筑或有特定工艺要求的建筑）或舒适性要求（民用建筑）为主要目的。由于暖通空调系统的能耗占建 筑能耗的比例相当大，在当今能源形势紧迫、环境保护要求越来越高的情况下，暖通空调系统也应承担“节能减排”的相应责任。系统形式的多样化、能源形式的多 样化、可再生能源的有效利用等等，为暖通空调系统的节能提供了基础平台。但是，仅仅有这些基础的硬件平台还是远远不够的，多样化及复合能源系统形式的优 化，需要自动控制系统给予多方面的支持与配合。例如：可再生能源和低品位能源的利用，从原理上说并不是全年都能够使用的，设计的目标也只是全年最大程度地 应用，因此这一“最大程度”主要取决于系统优化运行的逻辑和运行控制的实时保障措施。
因此，如果能够很好地解决目前出现的一些问题，暖通空调自动控制系统将随着建筑节能减排的深入而出现新的发展局面。
3.2自控系统的专业化分工与协同
暖通空调自控系统的发展方向是大系统（楼宇控制系统）还是小系统（机电一体化）？大系统具有通用性好、管理能力强、系统整体优化功能强等特 点；小系统具有针对性强、使用灵活等特点。因此这也成为多年来行业一直有争议的问题。从市场和产品提供方的特点来看，一些有实力的大系统承包商积极研发暖 通空调设备，或者结合暖通空调设备有针对性地研发相应的控制系统（国际知名的Johnson和York公司合并就是一个例子）。同时，更多的暖通空调设备 制造商针对自身产品研发了专门的控制器及系统（例如Carrier公司、Trane公司冷水机组的单机控制技术与机房群控系统），并不断致力于系统全面解 决方案的研发。显然，大系统与小系统并没有明确的优劣划分标准，而是各自适合于不同的情况。因此笔者认为，大系统与小系统相结合，在充分发挥小系统针对性 强这一特点的基础上，由大系统来完成更多的管理与优化职能，将是未来暖通空调自动控制系统的发展方向之一。
4、结语
通过对暖通空调自动化控制的应用与前景分析，我们有理由相信，随着科学技术的不断发展，通过各行业的共同努力研究与实践，我国的暖通空调自动控制系统的应用将更为合理、技术更为提高，为节能减排做出更大的贡献。
参考文献：
[1]吴元炜.我们专业面临的发展问题[J].暖通空调，2008，28（1）.
[2]彦启森.空调技术的发展与展望[J].全国暖通空调制冷，2008年学术文集.北京：中国建筑工业出版社，2008.
[3]龙惟定.试论建筑节能的新观念[J].暖通空調，2009，29（1）：31.
【关键词】暖通空调；自动化控制系统；发展与前景
中图分类号：F407.6
前言
在绿色环保政策、响应国家节能减碳号召的大背景下，空调技术日益发展，空调自动控制也日显重要。变风量、变水量、全新风、热回收、能源系 统等形形色色的空调系统无一不依赖自动控制。空调系统和自控系统早已无法分离，缺一不可。可以说，不了解控制技术的空调系统设计只能是静态的、单工况的， 根本无法满足全年节能运行的要求。本文针对暖通空调自动控制系统的现状和发展进行了阐述
1、暖通空调自动控制系统
1.1为了完成自动控制功能而形成的各环节（或装置），本身具有相互的逻辑关系或联系，由此形成了系统的概念；
1.2自动控制系统针对的对象为暖通空调设备、系统、过程和环境；
1.3自动控制系统实现的目标是使被控对象按照预定的方式运行，或者保持规定的参数；
1.4自动本身有两个含义，一是无人参与，二是保证时效（又称“实时控制”）。
暖通空调系统的自动控制，对于保证空调系统本身的合理运行、减少人力、实现安全操作起到了非常关键的作用；它也对暖通空调系统和技术的发展起 到了极大的推动作用。同时，作为暖通空调系统工程的一部分，自动控制系统也随着空调系统的要求和空调技术的发展，不断取得新的突破，真正呈现出了“百花齐 放，百家争鸣”的局面。
2、暖通空调自动控制系统的发展
在中国，暖通空调自动控制的发展大体上经历了四个阶段或四种系统形态。
2.1设备集中启停控制系统
该系统的特点是：通过电力系统（强电系统）的开关、接触器、继电器及强电线路等，使得暖通空调设备能远距离启停，同时通过设置某些指示标志（如信号指示灯等），显示设备目前的运行状态（启或停）。
2.2模拟仪表控制系统
模拟仪表控制系统中，关键的是控制器（又称调节器）的功能特性。常见的模拟控制器有：双位控制器（On/Off控制）、比例控制器（P控 制）、比例积分控制器（PI控制）和比例积分微分控制器（PID控制）。早期的模拟控制器的特性参数（比例带、积分时间、微分时间等）是固化的，不能根据 现场的需求来变更。随着技术的进步，逐渐更新的产品基本上能根据控制内容的要求，对特性参数进行现场整定。由于模拟仪表具有可靠性好、适应性强、价格低等 特点，因此，模拟控制目前仍然在很多场所（尤其是工业建筑的空调系统）广泛使用。
模拟控制系统的一些仪表（传感器等）与强电系统组合，可以对一些控制参数进行监测和显示（采用单点或多点巡回检测仪方式）；同时，也可以实现远距离集中启停设备的功能。
2.3 集散式监控系统
集散式控制系统是数字技术在暖通空调控制系统中的雏形，于20世纪80年代初期开始进入我国的 暖 通 空 调 系 统 控 制 领 域 （代 表 性 产 品 是Honeywell公司当时在中国推出的DGP系统），其中的参数控制依然采用了模拟控制仪表。但在参数与设备监控方面，则采用了数字传输技术-备的运 行状态和被控参数信号由相应的传感器检测后送至数据采集仪；数据采集仪对输入的检测信号进行模数转换后，以数字信号的方式传送到集中监测用计算机中，从而 完成对设备和参数进行集中监测、显示。由于具备了一定的数模转换和数字通讯功能，后期产品中也有一些能通过计算机对部分控制参数进行再设定。
显然，数字技术的引入，替代了设备集中启停系统的功能和多台模拟显示仪表同时工作才能完成的显示功能，并使得人机界面更为友好。对于民用建筑 要求监控点数多、控制环节分布广的暖通空调系统来说，有着更好的适用性。因此，20世纪80年代中期之前建造的许多大中型民用建筑，广泛采用了这种系统。
2.4直接数字控制系统
随着数字技术的不断发展，模拟控制逐渐被数字控制方式替代。北美从20世纪70年代后期开始，在空调自动控制系统中引入了数字控制方式。与集 散式系统相比，其核心是：控制器采用了直接数字控制器（简称DDC控制器）来替代模拟仪表。因此实现了从被控参数到控制信号的传输、运算等全部数字化。 20世纪80年代中后期，直接数字控制系统开始逐渐引入我国。至今，在大型民用建筑中，这仍然是一个主流的系统，得到了广泛的应用。
3、暖通空调自动控制系统的发展趋势
3.1暖通空调系统需求的提升促使自控系统进一步发展
暖通空调系统的设置，是以满足工艺要求（工业建筑或有特定工艺要求的建筑）或舒适性要求（民用建筑）为主要目的。由于暖通空调系统的能耗占建 筑能耗的比例相当大，在当今能源形势紧迫、环境保护要求越来越高的情况下，暖通空调系统也应承担“节能减排”的相应责任。系统形式的多样化、能源形式的多 样化、可再生能源的有效利用等等，为暖通空调系统的节能提供了基础平台。但是，仅仅有这些基础的硬件平台还是远远不够的，多样化及复合能源系统形式的优 化，需要自动控制系统给予多方面的支持与配合。例如：可再生能源和低品位能源的利用，从原理上说并不是全年都能够使用的，设计的目标也只是全年最大程度地 应用，因此这一“最大程度”主要取决于系统优化运行的逻辑和运行控制的实时保障措施。
因此，如果能够很好地解决目前出现的一些问题，暖通空调自动控制系统将随着建筑节能减排的深入而出现新的发展局面。
3.2自控系统的专业化分工与协同
暖通空调自控系统的发展方向是大系统（楼宇控制系统）还是小系统（机电一体化）？大系统具有通用性好、管理能力强、系统整体优化功能强等特 点；小系统具有针对性强、使用灵活等特点。因此这也成为多年来行业一直有争议的问题。从市场和产品提供方的特点来看，一些有实力的大系统承包商积极研发暖 通空调设备，或者结合暖通空调设备有针对性地研发相应的控制系统（国际知名的Johnson和York公司合并就是一个例子）。同时，更多的暖通空调设备 制造商针对自身产品研发了专门的控制器及系统（例如Carrier公司、Trane公司冷水机组的单机控制技术与机房群控系统），并不断致力于系统全面解 决方案的研发。显然，大系统与小系统并没有明确的优劣划分标准，而是各自适合于不同的情况。因此笔者认为，大系统与小系统相结合，在充分发挥小系统针对性 强这一特点的基础上，由大系统来完成更多的管理与优化职能，将是未来暖通空调自动控制系统的发展方向之一。
4、结语
通过对暖通空调自动化控制的应用与前景分析，我们有理由相信，随着科学技术的不断发展，通过各行业的共同努力研究与实践，我国的暖通空调自动控制系统的应用将更为合理、技术更为提高，为节能减排做出更大的贡献。
参考文献：
[1]吴元炜.我们专业面临的发展问题[J].暖通空调，2008，28（1）.
[2]彦启森.空调技术的发展与展望[J].全国暖通空调制冷，2008年学术文集.北京：中国建筑工业出版社，2008.
[3]龙惟定.试论建筑节能的新观念[J].暖通空調，2009，29（1）：31.