当今世界科学技术日新月异，现代化厂房生产工艺在不断提高，对生产环境的要求也在不断增强，供冷、取暖及通风作为生产环境质量的决定性因素必须对其进行完善合理的设计与控制，其中暖通空调的设计至关重要，它对于整个环境调节能力的大小起着根本性的作用，而自控系统作为另一个重要环节更应当给予足够的重视，一个完善合理有效的自控系统能够适时地充分地使暖通系统发挥其对环境空气质量的创造能力和调节能力。
在固瑞特（天津）复合材料生产厂房建设项目中，KMC楼宇自控系统对中央空调及通风设备进行了有效的管理，创造了一个高质量，高稳定的生产环境，并且做到了适时而用，不需不用，达到了节能的目的。该工程楼宇控制系统的理念融合进现代厂房暖通空调控制系统中，通过先进的楼宇自动化控制技术，灵活的控制、简洁友好的管理软件和先进的节能优化程序，使该空调系统达到了对生产环境调控的正确、准确、精确，同时最大限度的节省能量，有效地保证了能源的合理利用。
工程概况
固瑞特厂房位于武清经济技术开发区逸仙工业园区，占地面积约32366平米，主要生产先进的复合材料，先进的工艺对生产环境有严格要求与限制。KMC楼宇自控系统在2007年6月安装调试完毕并已正常使用，其系统设计包括：1.循环风机控制 本厂房共使用12台循环风机，楼控系统通过控制其出风温度来控制室内温度为22℃且精度为+1℃ 2.新风机组控制 整个暖通系统由1台新风机组集中输送新风，楼控系统控制其新风量保证环境空气质量的同时尽量减少新风实现节能，并对新风温度处理至22℃从而避免对室内环境产生影响。 3.网络通信 KMC系统采用目前世界最新控制模式――集中管理、分散控制的集散式管理模式，控制器之间采用RS-485总线点对点进行无主通信，高波特率，信息传输畅通快捷，中央控制站统一监视管理整个自控系统，但其停止工作并不影响DDC控制系统运行。
循环风系统控制
1.控制原理 循环风系统是决定室内环境参数的主要因素，它担负了室内的全部负荷，其中冷负荷最大384KW，热负荷最大172KW，控制系统通过检测室内温度来改变循环风机送风温度，从而保证室内环境温度。控制原理如图1所示，系统通过室内温度传感器检测室内温度，并将其与设定温度同时输入程序进行PID运算，这时如果室内温度高于设定温度则按照PID规律打开冷水阀对送风进行制冷，反之则会打开热水阀制热，从而维持室内温度为设定温度，根据甲方要求现将室内温度维持在22℃。
2.控制效果 由于生产工艺对室内环境温度要求很高，所以循环风系统在正常工作时除了满足温湿度要求之外，还要对一切扰动和事故予以及时的消化调整，保证做到正确、准确、精确，系统内部的控制程序能够轻而易举的将这些要求一一实现。
笔者曾经做过温度的现场检测，如图2，横轴为时间，纵轴为室内温度。系统运行前，室内温度平均32℃，室外温度38℃，在前1个小时整个系统满负荷运行将温度降至22℃，在随后的时间里系统自动调节出风温度将室内温度稳定地维持在22℃+1℃。应当注意，图中80分钟前后出现一次温度大幅度波动，这是由于货物运输的原因开启了冷库大门，进入了大量的冷空气，但系统仍然及时的控制了温度的下降。
2.节能降耗
当实际温度与设定温度的差距减小，循环风的需要量也随之间少，这时通过系统降低变频器的输出频率，从而降低循环风机转速进而减少送风量，节省了电能。
根据由流体力学可知
P（功率）=Q（流量）╳ H（压力）
流量Q与转速N的一次方成正比
压力H与转速N的平方成正比
所以功率P与转速N的立方成正比
如果风机的效率一定，当要求调节流量下降时，转速N可成比例的下降，而此时轴输出功率P成立方关系下降。12台循环风机功率为4KW×12＝48KW，系统稳定后转速平均下降到原转速的3/5，其耗电量为48KW×(3/5)3=10.368KW，省电78.4％。
3.故障联动及报警
由于各种原因发生电气故障如缺相，短路等事故时楼控系统能够及时接收电气设备发出的故障信号并进行联动工作，切断电源、关闭水阀，同时发出故障报警信号至中央控制站并指示设备具体位置，以便值班人员发现报警后及时进行维修。
新风系统控制
新风系统可以有效地为车间补充新风，保证空气质量，从而保证工作人员的健康，然而从节能角度讲，大量的引入新风是一种极大的资源浪费，楼控系统合理地利用新风，通过变频器调节风机转速，从而调节新风量，既保证了空气质量又最大限度的减少新风，实现了节能。
以CO2参数为例，一般空气中的浓度为350PPM，如果高于800PPM人就会感到不适，导致工作效率下降。
选定800PPM为控制浓度，当室内CO2浓度含量高于此浓度时新风机转速加快，浓度超过设定值越多风机转速越快，新风量越大，所以能够及时改善空气质量，当CO2浓度降低至800PPM以下时新风机降低转速至额定转速的1/5，节能的同时保证一个最小新风量。对于送风温度控制新风机和循环风机并无区别。
新风机与循环风机的最大不同在于新风机担负新风负荷，所以在隆冬可能因为室外温度过低导致盘管冻结破裂，楼控系统考虑到此类情况在新风机盘管上安装了低温传感器，如果盘管温度低于5℃系统自动关闭风机和新风阀，阻止新风进入，并将水阀开至100％，增加盘管内水流量，保证盘管不冻结，同时系统将报警信号上传至中央站通知值班人员进行维护。
网络通信
1.管理方式－体现高可靠性
网络结构如图所示，KMC系统采用目前世界最新控制模式――集中管理、分散控制的集散式管理模式，在系统中，中央控制站作为人机交流的界面能够及时准确的反映当前系统中各个电气设备的状态和受控环境的各种参数，并且能够将操作人员的指令及时准确地下载至各DDC控制器从而干预相关设备的运行。而DDC控制器本身作为现场直接控制设备内部存储着被控对象的各种信息及控制程序，能够独立自主的工作，即使中央控制站完全瘫痪，现场控制器仍安自身程序自动运行，不受任何影响，整个系统决不会发生瘫痪和事故。
2.通信方式－保证信息资源的充分利用
现场DDC控制器使用RS-485总线，全部实现点对点无主通信，这就意味着任意DDC上的信息可以独立于中央站被其他所有DDC调用，这种特点带来的好处是信息资源共享，系统智能程度提高。
比如在新风机组设定温度时要求与室内循环风机设定温度相同，这时可以直接调用循环风机DDC的信息，不必人工手动设定。
3.模块化DDC－降低建设成本
由于网络点数不多，为降低造价，采用KMC模块化现场控制器对现场设备进行控制调整，该控制器之所以具有模块化的特点是因为它既可以在大型网络中作为扩展模块对大型多功能DDC进行点位和网络资源的扩充，同时在小型网络里可直接作为控制器对设备进行独立自主的控制，这样减少了使用大规模多功能控制器带来的的资源功能以及经济上的浪费。
结语
楼控系统能够可靠，高效，经济地应用于生产环境的自动化控制，现在KMC楼控系统已经在此项目中取得了良好的使用效果，随着科学技术的进步和技术经验的积累，楼控系统必将得到更广泛的应用。
