KNX系统温控面板怎么玩？

要想掌握对空调的控制，首先需要了解空调的工作原理和运行逻辑。在解释空调的工作原理之前，让我们先回到2千多年前，确切的说是2244年前，也就是公元前227年，发生在中国东北大地上的一段传奇。

燕国太子丹准备派荆轲去刺杀秦王，临行前，太子丹问高渐离：“明天我准备给荆轲送行，你觉得在哪合适？”高渐离说：“我听说真的猛士处于极冷的环境下，可以激发出无穷斗志，我们就找个特别冷的地方吧。“太子丹说：“好主意，你去安排。”高渐离领命而去。

第二天，送行宴被安排在易水边举行。易水从雪山之巅流出，一直注入大海，是横贯燕国的一条大河。可是当众人来到河边，并没有感到比其他地方更多的寒意，河床里的水也流得稀稀拉拉。太子丹问：“怎么回事？”高渐离不慌不忙地解释说：“别急，我专门安排人马临时在上游修建了一道简易河坝，只待此时。”说完，他令旗一挥，远处山上的士兵急忙开闸放水。积累了一晚的易水带着雪山上浓重的寒意奔涌而下，气势磅礴。荆轲意气风发，仰天大吼：“让冰雪来得更猛烈些吧！”高渐离早有准备，令旗再次挥动，数千名侍女手持鹅毛大扇，一齐挥动，一时间狂风大作，把易水带来的雪山之寒直接全部倾泻在了荆轲的身上。荆轲血脉喷张，毅然的转身，带着鼻子下面流出的两串冰渣子，走上了刺杀秦王的不归路。高渐离在他身后激动的唱到：“风萧萧兮易水寒，空调一开兮，壮士不复还！”唱到悲处，高渐离也是一转身，伏地痛哭。传说，这二人的两个转身，不仅暴露了二人的基情，也是最早的东北二人转的起源…

上述这个燕国土制的人工空调，其工作原理跟我们现在市场上大部分的空调工作原理是一样的。它主要可以分为三部分：

雪山：也就是空调压缩机，负责制造冷源或热源

易水：也就是空调冷媒，负责把冷源或热源通过管道输送到每个区域

鹅毛大扇：也就是空调风机，负责把冷气或热气吹送到房间内

而我们对空调的控制，实际上就是控制山上的大坝（阀门）和鹅毛大扇的挥动速度（风机速度）。

可以看出，“风萧萧”和“易水寒”这二者缺一不可。阀门不开，冷媒无法把冷气带到指定区域；没有风机，冷气也无法快速的扩散到房间的各个角落。善于思考的读者也许会问：“那雪山呢？怎么控制？”由于在我们的控制系统，尤其是KNX控制系统的绝大多数应用中，控制的都是中央空调，“雪山”是多个区域共用的，对于某一个区域的使用者，肯定不能直接去调节雪山，这样会影响其他区域的使用，所以只能通过控制阀门和风速来调整本区域内的温度。

理解了空调的控制原理，我们来看看KNX智能面板如何对空调进行控制。我们控制空调的目的是为了达到需求的温度， 因此通常情况下，你只需要在面板上设定你所要求达到的目标温度，系统会自动根据这个目标温度与当前温度之间的差异来对阀门和风机进行控制。

对于风速的控制

通常情况下会分为自动和手动两种模式。如果设为自动，风速会根据目标温度和当前温度的差值自动调节，温差大则高速，温差小则低速。如果设为手动，则需要有一个按键来控制风速的高中低切换。大部分智能面板是通过一个1byte的数值对象来发送风速，不同区间大小的数值对应高、中、低、停几个状态的风速。也有一些智能面板可以通过3个1bit值的对象控制风速切换，3个对象之间存在内置的互锁关系，这样就可以直接用来配合普通的开关驱动器，而不再需要专用的风机盘管控制模块来控制风速了。

对于阀门的控制

智能面板一般会提供三种模式的选择：

连续的PI比例积分控制模式

连续或开闭的PWM脉冲带宽调节控制模式

普通的开闭控制模式

第三种普通的开闭控制模式比较简单。系统会在目标温度与室内温度存在差距的时候，把阀门打开，使空调制冷或制热，当室内温度达到目标温度的时候，就把阀门关闭。等到室内温度与室内温度再度出现一定的差异时，又重新打开阀门进行工作，如此循环往复。这种控制方式简单直观，但是存在的问题是室内温度波动范围相对会比较大，原因是空调的工作与室内温度的变化并不会同步。以制冷为例，当空调阀门关闭之后，室内温度在已有冷气的作用下还会继续下降一段时间，然后再反向上升。而当阀门打开时，室温也不会立刻下降，而是继续上升一段时间之后，才会反转。

因此有了第一种更为精确的比例积分调节控制方式。它输出的是一个连续的数值，根据所设定的空调类型和温度差值，系统会自动计算出阀门所需要开启的大小，随着温差逐渐减小，阀门的开度也会逐渐减小，如此使得室内温度逐渐逼近目标温度，从而使温度的变化曲线变得更柔和，更小波动。这种控制方式针对可以调节开度的电动调节阀，可以实现非常精准的恒温控制效果。

但是如果遇到只能开或关的普通电磁阀，或者与温控面板配合的是只能开闭控制的开关型驱动器，第一种方式多少有点大炮打蚊子的感觉，所以还会有第二种控制方式。这种方式对于阀门的控制仍然是采用比例积分的计算方式，但主要是控制阀门在一段时间内开和关的时间比例，同样达到室温逐渐趋近设定温度的效果。它的精度介于第一种方式和第三种方式之间，同时具有1byte数值和1bit开闭的两种对象输出可选，具有一定的灵活性。

关于设定温度 

KNX智能面板一般允许用户在ETS参数中预设几个模式下的温度值，包括制热模式下的舒适温度和待机温度，制冷模式下的舒适温度和待机温度，防过热温度，防霜冻温度等，这其实相当于一些温度的场景模式，可以通过按键直接切换到相应的模式下，或者通过其他设备进行调用。这些温度值也并非随意设定，它们之间至少需要符合一定的逻辑关系，比如制冷模式下的舒适温度就不能低于制热模式下的舒适温度。

关于在ETS中具体的参数设定和对象链接，我们会在下一篇进行讨论。这里我们不妨先思考一个小问题：

假设有一台同时具备制冷和制热两种功能的空调，工作模式切换设为自动。如果面板在制热模式下的舒适温度预设为21度，当前室内的温度是23度，这时用户通过面板的按键把设定温度调节到了20度，你觉得空调会如何工作呢？

并联

k1x+k2x+k3x+……+knx=G=Kx G为重物的重量，K为等效劲度系数

即（k1+k2+k3+……+kn）x=Kx

K=k1+k2+k3+……+kn

串联

k1x1+k2x2+k3x3+……+knxn=nG=nK（x1+x2+x3+……xn）

K=(k1x1+k2x2+k3x3+……+knxn)/n(x1+x2+x3+……xn）

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