楼宇自控末端设备
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BAS设计的基础知识
解答:
解答:
- 1.BAS实现整栋建筑中的建筑机电设备自动化管理与监控,不仅仅能够为用户提供高效的工作环境和条件,还能够建立先进与科学的综合管理系统
- 2.除此之外,通过有效节能措施实现建筑的节能降耗,我国某城市的一家博物馆装备了BAS,改馆从20世纪90年代投入使用,每年的水电煤的综合能耗 远远低于原设计指标,该bas可将每一个展厅的湿度控制在2%幅度,温度变化幅度控制在1%,楼宇内的所有空调每天实际工作时间仅为1-1.5小时,和不装备 bas系统相比,每天空调设备每天平均工作减少6小时,营运人员减少60%,楼宇营运整体的费用降低为不使用BAS的50%左右。
- 3.在进行综合管理和突发事件的处理上,能够全面科学合理地协调各个子系统,如大厦的某个区位发生火情,火灾探测器检测到火情后,立即将火情的准确位置 ,温度,烟量信息送往中控室,中控室的中央管理系统根据数据库的存储资料发出火情区位的人员信息,水箱存储的水量及通风情况,同时迅速发出火情警报,通知人员疏散 ,保安人员准备灭火,启用联动装置关闭发生火情的通风设施,开启消防通道,关闭其他楼层的供水等联动措施。
BAS系统设计的范围和系统规模确定
1.设计范围
- 楼宇自控是围绕楼宇内机电设备的运行,安全,节能等要求对各类设备进行的实时自动监测,控制和管理
- 系统对温度,湿度,流量,液位,电能,照度,有害气体等物理量实现监测
系统规模的确定
BAS规模根据系统实现监测控制点位来划分
- 1.根据工程的具体内容,分析控制项目组成及要求,测算归纳控制点数量,确定系统规模
- 2.BAS可分为I类,大型,较大型;II类:中性,较小型
- 3.监控点的规模要包邮一定的冗余量,I类10-15%,II类系统15-20%
二:通信网络设计
1.BAS通讯网络设计
BAS通信网络包括二个部分,即管理网络和控制系统,所以通信网络设计一般包括管理网络设计和控制网络设计
2.通信网络设计使用的传输介质
通信网络传输介质宜选中双绞线,同轴电缆,光缆一级不同控制网络所要求的特定通信线,在满足传输速率要求时,优先选用双绞线(或者屏蔽电缆), 穿越户外时宜选用同轴电缆,在强电磁干扰环境和信号传送距离较远时,多选用光缆。
3.预留与第三方系统通信的接口
通信网络要预留接收第三方子系统如消防报警和安全防范系统信号的接口。
三:控制点规划
系统传感器采集和控制及中央管理工作站处理信号可分为模拟量信号和数字量信号二大类
模拟信号
连续变化的物理量信号就叫模拟量信号,如温度,湿度,流量,气体浓度,电流,电压,频率等,在控制系统中,模拟量信号一般经过转换为4-20ma或者1-5v的标准电流 或者电压信号。
数字信号
秒冲信号,阶跃或者开关量信号是数字量信号,如接通关断,启停,上下报警,累计计数等。
编制bas的点位表,按模拟量输入,数字量输入模拟量输出,数字量输出进行分别统计。
四。中央管理机设计
中央管理机也叫中央管理工作站或中央监控主机
中央管理工作站硬件配置
I类bas系统应该配置处理能力强的工业级计算机,当bas规模较小时,采用配置较高的pc就可以。
中央管理工作站软件配置
中央管理工作站应具备系统软件,语言处理软件,数据库生产和管理软件,通信管理软件,故障自诊断软件及系统调试与维护软件。
中央管理工作站电源设计
中央管理工作站应该配置ups,容量是中央管理工作站的全部负荷与系统扩充预留负荷之和,供电时间不少于30分。
五:现场分站设计
现场分组安装有DDC的控制单元,多表现为控制箱
现场分站功能
DDC具备独立的控制程序,控制程序包含多种有效的算法,现场分站能够独立实现对所有负责设备和监测参数实施和可靠的监控,监控内容如下:实时采集各种现场被控物理量的 信息,实时调节,驱动执行机构,ddc直接和中央管理工作站进行通信,中央管理工作站对现场分站的运行进行监测,高权限管理,参数设定,监控程序运行的一定程度管理。中央 管理工作站出现故障,即使和分站通信中断,分站也一样有序的按照设定的程序控制相关建筑机电设备运行。
分站容量和位置
1.分站容量根据所负责的监控设备的数量和监控点数确定,但保留10-15%的余量。
2.分站位置选在受控设备相对集中处,并已达到末端元件距离较短为原则(一般不超过50米)
3.分站多选择壁柜式结构,如果在设备集中的机房控制模块较多,也可选用落地柜式结构。
分站电源配置
1.I类系统,当控制室设有UPS时,分站电源由IPS电源盘集中供给,线路采用放射式或树干式。
2.II类系统,分站电源可就地有邻近动力盘专路供给。
分站控制线路尽量避开一些情况
1.分站设备地点要远离有压输水管道,避免管道,阀门跑水,殃及控制盘,在潮湿,蒸汽场所,应采取防潮,防结露措施。
2.分站设置地点要远离电动机,大电流母线和强电电缆通道,间距至少为1.5米,以避免电磁干扰,在无法躲藏干扰源,采用可靠的屏蔽和接地措施。
六:空调冷热水系统的一些参数设置
国标对空调冷热水给出了参数设置范围:
1.空调调节冷热水参数设置
- 1.空调冷冻水供水温度:5-9°,一般为7°
- 2.空调冷冻水供回水温差:5-10°,一般为5°
- 3.空调热水供水温度40-65°,一般为60°
- 4.空调热水供回水温差:4.2-15°,一般为10°
2.空调水系统的闭式循环及开式系统运行方式
空调水系统宜采用闭式循环,当必须采取开式系统时,需要设置蓄水箱,蓄水箱的蓄水量,按循环水量的5-10%确定
3.二管制和四管制水系统
全年运行的空气调节系统,按要求季节进行供冷和供热转换时,应采用二管制供水,当建筑物内一些区域需要全年供冷时,采用冷热源同时使用的分区二管制止水系统, 当供热和供冷工况交替频繁或同时使用,可采用四管制水系统。
4.冷冻水输运中的一次泵和二次泵
中小型工程宜采用一次泵系统,系统较大,阻力较高,且各环路负载特性或阻力相差悬殊,宜在空气调节水冷源侧和负荷侧分别设一次泵和二次泵
5.多台冷冻站构成的空气调节水系统要配置自控系统
设置2台或2台以上的冷水机组和循环泵的空气调节水系统,应能使用符合变化改变系统流量,设置相应的自控系统。
6.水系统的竖向分区及风机盘管的水系统分区
水系统的竖向分区根据设置,管道及附件的承压能量确定,二管制风机盘管水系统的管路按建筑物的朝向及内外分区分布。
7.空调调节水循环泵的选用
选用原则
- 1.二管制空调调节水系统,分别设置冷水和热水循环泵,当冷水循环泵兼做冬季的热水循环泵使用时,多夏季水泵运行的台数及单台水泵的流量 ,扬程与系统工况相吻合。
- 2.一次泵系统的冷水一级二次泵系统中的依次冷水泵的台数和流量,应该与冷水机组台数及蒸发器的额定流量相对应
- 3.二次泵系统的二次冷水泵台数按系统的分区和每个分区的流量调节方式确定,每个分区不宜少于2台。
8.空调水系统布置和选中管径
应减少并联环路之间的压力损失的相对差额,当超过15%。,应该设置调节装置。
9.空调补水泵选择
空调水系统的补水点,设置在循环泵西入口处,当补水压力低于补水点压力时,应当设置补水泵,空气调节补水泵按一下要求选择和设定
- 1.小时流量宜为系统水容量的5-10%
- 2.严寒及寒冷地区空气调节热水用热冷水合用的补水泵,设置备用泵
10。补水泵与补水调节水箱
当设置补水泵时,空调调节水系统应该设补水调节水箱,水箱的调节容积应该按照水源的供水能力,水处理设备的间断运行时间及补水泵的稳定运行等因素。
11.硬水处理
当给水硬度较高时,空气调节热水系统的补水宜进行水处理,并应符合设备对水质的要求。
七:中控室
楼宇内和bas一般都要设置一个监控中心,监控中心将bas系统,消防系统,安防系统集中在一个控制室内实施管理,这样可以做到全面监控和对各子系统进行协调管理, 及时快捷的响应处理各类突发事件,提高防灾及处理能力,节省管理人员,作为一个综合性的监控中心没,通常称为中控室
我国在智能建筑设计标准中明确提出:消防控制室单独设置,当bas和安防系统和用控制室,相关设备应辟出独立的区域,并确保个子系统的设备工作不会相互干扰。 监控中心用途,位置和设备布置情况下:作为楼宇自控中心,监控中心设有中央工作站,由计算机系统和显示输出设备组成,中央站也叫做管理中心或者上位机。 可对整个系统实行管理和优化调节,其作用是:可对BAS的全部重要数据都能方便的读取和存储,监测,控制和打印输出,非标准程序开发
监控中心位置宜设置在主楼底层接近被控设备中的位置,也可以在地下一层,监控中心要求设置在无害其他,原理变电所,电梯,疏散通道及相关设备所在位置给出 醒目的平面图或者模拟图。
较大型的监控中心一般设置有照明控制盘,变配电控制盘,通讯控制盘,闭路电视控制盘,消防控制盘,保安控制盘,公共广播,内部电话机闭路电视监视器,还有一些相关 显示控制台,打印机。
一个监控中心所占面积与楼宇建筑面积间有一个可参考的比例关系,如楼宇建筑面积为1万平米,监控中心面积20平方,楼宇面积3万平方,监控中心面积90平方。
监控中的一些技术条件- 1.空调:可用中央空调或者自备专用空调
- 2、照明:平均最低照度150-2001x,一般采用无删暗装照明,最好是反光照明
- 3.消防:用卤代烷替换品固定式或者找手提式灭火装置,禁止用水灭火,必须装备火灾报警设施
- 4.地面和墙壁:采用架空防静电地板,高度不低于0.2m,一般高度为0.3米,以便敷设线路,也可以用架空活动地板,如网络地板扁平电缆,地面和墙壁一定的耐火极限
- 5.不间断电源设置:
可以使用集中大容量UPS,也可采用分散小型的ups,ups耗资较多,需要适宜的容量,使用以下二种方法选用UPS:
1>;根据正常容量计算
所有负荷容量的算术和再加上预计的扩容容量
2>由启动容量计算
单台容量为最大设备额定容量的10倍加上其他设备的额定容量之和,选中最近接以上计算且容量稍大的ups,ups供电时间不低于20min
八。PID控制
PID调节器是工控系统和楼控系统中应用最广泛的控制器,PID是比例,积分,微分三者的缩写,PID调节是连续控制系统中技术最成熟,应用最为广泛的一种调节方式,
PID调节器结构简单,稳定性好,工作可靠,调整方便,当被控对象的结构和参数不能完全掌握,或者得不到精确的数学模型,控制理论的其他技术难以采用
,系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定,这是应用PID控制技术最为方便,即当我们不完全了解一个系统和被控对象,或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时,最适合用
PID控制技术。pid控制实际中也有PI或PD控制,PID调节器就是根据系统的误差,利用比例积分,微分计算出控制量进行控制。PID调节算法简单实用,不要求受控对象的精确数学
模型
楼控系统中广为使用的冷冻水流量控制,各种阀门的开度控制及多种控制环节都要使用PID调节技术,pid调节器适用于线性系统的控制器
- 1.比例调节
把PID调节逐步分解,的作用:立足当下。
比例算法:Err=Mk-Pk ,Pout=Err*Kp
Err误差值
Mk目标温度
Pk传感器采集的实际温度
Pout比例调节输出值
Kp比例系数
其中Err是目标值减去实际值得到的误差值,Pout是这个误差Err乘以一个比例系数Kp,当Err>0说明当前没有达到设定值Mk, Err<0说明当前值超过了设定值Mk,Err=0说明不存在误差了。Err越大(绝对值)那么输出的量就越大,去弥补现在值和目标值之间的差值。 比例调节注重的是当前的误差值,只有当前存在误差才会起作用,单独使用比例调节,如果误差为0, Pout=0比例调节不起作用了,系统就会处于失控状态,直到出现误差再去控制,这是控制中很可怕的事, 这就出现了一个问题系统达不到真正的稳定,依然存在着稳态误差(来源就是系统到了稳定过后,调节系统不再输出 ,等到再产生误差后去调节,如此反复),那么怎么办呢?慢慢往下看!!!!!! 例子就不举了,网上很多的,但是多数例子只体现了比例系数Kp的作用,并没有体现出稳态误差和他的来源,包括一些书上也是如此 -
2.积分调节
在积分控制中,控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系,对于一个自动化控制系统,如果进行稳态后就存在误差,则这个控制系统是具有稳态误差的或简称 有差系统。为了消除稳态误差,在控制器中必须引入“积分项”,积分项对于误差取决于时间的积分,随着时间的增加,积分项会增大,这样即使误差很小,积分项也会 随着时间的增加而加大,他推动控制器的输出增大是稳态误差进一步减小,直到等于零,因此比例+积分pi控制器可以使系统在进去问题后无误差稳态。
小I的作用:回望过去。
积分算法: Iout=Sk*Ki
Sk是某个时间段内的历史误差累计和
Iout是积分调节输出
是误差
Sk是从系统开启的某个时刻到当前时刻这段时间里传感器返回的实际值与目标值的误差累加和, 这是对过去时间中误差的累加(误差是有正有负的所以不会累加到无穷大), 之所以要累加这个误差是要去判断从系统开启到现在时刻总的趋势是低于目标值还是高与目标值, 如果Sk>0说明过去时间中的大部分时间是没有达到目标值的,所以就要加大输出去弥补误差,如果Sk <0说明过去时间大部分时间实际值超过了目标值,就要去减小输出量,Sk=0说明过去系统是不存在误差的。 积分调节注重的是以过去的误差累加值作为依据的,当前时刻的误差是不起作用的,所以积分调节具有滞后性 ,不能对当前出现的误差起到立马调节的作用。单独使用积分算法,如果Sk=0积分调节就认为系统是稳定的,但是当前会怎么样却不管了, 同样系统会失控。但是如果把比例和积分调节一起用就能立足当下回望过去,系统就会比较的可靠了。 -
3.微分调节
在微分控制中,控制器的输出与输入误差信号的微分成比例关系,自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现震荡甚至失稳,其原因就是由于存在的较大 惯性组件环节或有滞后的组件,具有抑制误差的作用,其变化总是落后与误差的变化,解决的办法就是是的一致误差的变化“超前”,即在误差接近零, 抑制误差的作用就应该是零,这就是说,在控制器中仅引入“比例控制”,是不够的。比例项的作用是放大误差的幅度,而目前需要增加的是“微分项” 它能预测误差变化的趋势,这样具有比例+微分的控制器就能够提前抑制误差的控制作用等于零,甚至出现负值,从避免了被控量的严重超调, 所以对有较大惯性或者滞后的对象,比例+微分控制能改善系统调节过程中的动态特征。 小D的作用:展望未来。
微分算法: Dout=Dk*Kd
Dk当前误差和上一次误差的差
Dout微分调节输出
是误差
Dk是当前误差和上一次误差的差值,这个差值表征了系统的发展趋势,这就是所谓的预判,当Dk>0时说明误差变大了,同样认为他在下一段时间也有这样的趋势,Dk <0时说明误差变小了,未来误差也会变小,当Dk=0时认为系统误差在未来是稳定的,通过对未来的预判,从而对系统的输出值进行一定的调节。 微分调节是不能单独用的,误差没有变化不代表误差不存在了,上上次误差是30,这次的误差也是30,误差没有变化, 对于D来说就不需要控制了,所以这是他不能单独使用的原因。积分调节是以最近的一段时间系统的误差差值来作为将来一段时间系统误差变化情况的依据, 所以具有预判性 -
4.pid控制器
在BAS中,PID控制器是一种常用的控制器。以室温控制为例。如果房间较大而供暖量不太大,则过程将倾向于对控制器的控制进行缓慢响应如果由于出现开 窗或在冷天时调高设置点而使过程变量突然偏离设置点,则PID控制器的即刻反应主要由微分作用项而产生,而这又将使控制器对突然偏离零的误差变化启动 一次紧急校正,同时设置点与过程变量之间的误差亦将启动自动调温器中的比例作用项。
随着误差随时间的积累,积分项也开始对控制器的输出产生作用。在这种反应较缓的过程中误差增加非常缓慢, 故积分作用项将最终在输出信号中占支配地位。基于积分器中所累积的误差量,控制器即使在误差消除后,仍将会继续产生输出, 此时过程变量有可能超过设置点而产生反向误差。
如果积分作用不是太强烈,则后来产生的误差将小于最初的误差。而且随着正误差积累中负误差量的增加,积分作用将开始逐渐变小。 此过程将重复数次直至误差及累积误差消除。同时,根据振荡误差信号的微分(导数),微分项将继续增加其在控制器输出中的份额, 而比例项也将随误差信号的振荡而上下波动。
假设被控过程是一个由大型采暖炉供热的小房间温度控制过程,则倾向于对控制器的控制进行快速响症。此时,由于误差存在时间很短 ,故积分作用将不再在控制器输出中起主要作用。另一方面,当过程为高度灵敏时,由于误差快速改变,故微分作用将在控制器输出中起主要作用。
PID控制器可能施加的控制量将随控制过程的不同而相应变化,因此PID控制器能够较好地完成消除误差的任务,当然只有与每一种具体的应用有 良好匹配的情况下才能较好地实现设计功能。
PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。 PID控制器参数整定的方法很多,概括起来有两大类一是理论计算整定法。它主要是依据系统的数学模型,经过理论计算确定控制器参数 。这种方法所得到的计算数据未必可以直接用,还必须通过工程实际进行调整和修改。二是工程整定方法,它主要依赖工程经验, 直接在控制系统的试验中进行,且方法简单、易于掌握,在工程实际中被广泛采用。PID控制器参数的工程整定方法,主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法
三种方法各有其特点,其共同点都是通过试验,然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数 ,都需要在实际运行中进行最后调整与完善。现在一般采用的是临界比例法。利用该方法进行PID控制器参数的整定步骤如下
1)首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作
2)仅加入比例控制环节,直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡,记下这时的比例放大系数和临界震荡周期
3)在一定的控制下通过公式计算得到PID控制器的参数。 - 5.pid控制器的控制包括比例控制,积分控制和微分控制,比例控制可以迅速反应误差,并减小稳态误差。比例放大系数如果过大,将导致系统不稳定。 积分控制的作用:积分控制可以对系统误差进行积分,输出控制量,输出控制量,以消除误差。如果积分作用太强大将导致系统被调参数动态偏离给 定值幅度越大,即超调加大,翅调加大到一定程度会出现振荡。微分控制可以减小超调量,克服 振荡,使系统的稳定性提高, 同时加快系统的动态响应速度,即提高系统灵敏度,提高系统的动态性能。因此选择合适的比例放大系数、 积分时间常数和微分时间常数,是实时有效PID调节的 一个重要内容,并使整个控制系统有良好的性能。 ,
比例调节器的比例带
- 1.比例带
比例调节的特点是调节速度快、稳定性好、不易产生过调现象。但此种调节方式在调节结束 后仍存在着残余偏差,即调节参数不能回到原来的给定值上。 在实际工程中,常用比例增益的倒数来表示比例调节的输入与输出之间的关系,即 这里的δ就是比例调节器的比例带,比例带δ与放大系数K,成反比关系。以电动水阀或风阀 的开度控制为例, 如果调节器的输出量表示电动水阀或风阀的开度,比例带δ就代表使电动水阀 或风阀开度改变100%, 也就是开度从0~100%全开情况下被调量的变化范围。在被调量处于δ 内时,电动水阀或风阀的开度才与偏差成比例。 超出这个“比例带8”之外,电动水阀或风阀将 处于全关或全开的状态,调节器的输入与输出之间的比例关系不再保持。 -
2.比例带δ对调节过程的影响
给定一个使用比例调节器对某一参量进行控制的系统,系统给以阶跃输入,系统的被控参量 变化有一个过渡过程,如图10-37所示。当比例调 节器的比例带或比例系数选择较为合适时,图中 曲线1 为衰减振荡过程,这是一个正常的调节过 程。当比例带选择过小或过窄,在阶跃输入情况 下, 被控参量变化如图中曲线2 是等幅振荡过程。 比例带选择过窄,即比例放大系数过大,比例调 节器过于灵敏。如果比例调节系统的放大系数很 大,即比例带非常窄, 在阶跃输入情况下被控制 的参量变化规律是一个等幅振荡。在比例放大系 数很小,比例带δ过宽,调节器灵敏度低,在阶跃 输入情况下,被控参量变化如曲线3 所示是一个单 调过程。 比例调节系统的过渡过程 1—衰减振荡过程 2一等幅振荡过程3—单调过程 调节器的比例带越大,系统会越稳定,但是 静差却也越大,这里的静差,是指过渡过程终了时的残余偏差,也就是被控变量的稳定值与给定 值之差,其值可正可负, 它是一个表明准确性的重要指标。比例调节系统的比例带越小,则系统 的稳定性越差;如果比例带过小,系统就可能出现不稳定现象。 一般情况下,比例带的大致取值范围: 温度调节为 20%~60%,压力调节为30%~70%, 流量调节为40%~80%。 -
3.三种调节作用的关系
在控制系统中,微分调节抑制被调量的振荡,具有提高控制系统稳定性的作用;在比例微分通节中。当中例带一定而微分时间工。 不同时,其调节过程也不同。山于在比例微分调节系统中 微分词节只是出例微分词节的一个组成部分,做分作用的加入可以使控制系统更加稳定,因而允 许比例带调整得窄一些,从而可使偏差减小到允许的范围内。 比例酸分调节增加了微分的作用,可以提高系统的稳定性,同时可使比例带减小、调节时间 缩短。 比例积分训节的效果,可以加大最大偏差和超调量,但静差较小,这是由于积分作用倾向于 使系统稳定,同时具有减少或消除静差的作用; 比例微分调节动态指标较好,这是由于有了微分 作用,增加了系统的稳定性,因而可使比例带减小,调节时间缩短。由于无积分作用,因此仍有 静差存在,但由于比例带的缩小,故静差可以减小。 对于 PID 调节器来讲,比例调节输出响应快,只要选择好比例带,会有利于系统的稳定;微 分作用可减少相调量和缩短过渡过程时间, 可以允许使用较窄的比例带;积分作用能够育陈部 差,但使超训量和过渡过程的时间长。通过组合比例、积分和微分三种调节作用相互,根据对象 的特性,正确选用调节规律, 恰当地选择调节器参数,能够获得较好的调节控制效果。
闭 环 控 制 和 位 式 调 节 器
- 1 . 闭环控制系统
在开环控制系统中,不需要对被控量进行测量,只根据输入信号进行控制。开环控制系统的 控制准确度低,抗干扰能力差,还容易产生振荡, 故多用于干扰不强烈、控制准确度要求不高的 地方。将系统的输出信号反馈到输入端和外加输入信号一同来实现控制, 即由输入信号和输出信 号的偏差信号对系统进行控制,就是闭环控制系统,也称反馈控制系统。
由于闭环控制的特点是在控制器与被控对象之间,不仅存在着正向作用,而且存在着反馈作 用,即系统的输出量对控制量有直接影响。 将检测出来的输出量送回到系统的输入端并与输入信 号比较的过程称为反馈。输入信号(又称给定值)与反馈信号(又称测量值)之差称为偏差信 号,简称偏差。 偏差作用在控制器上,使系统的输出量趋近于给定值。闭环控制的实质就是利田 负反馈的作用来减小系统的偏差。
空调系统中的温度、湿度自动控制系统中,多采用闭环控制系统的方式。空调房间的温 (湿)度闭环控制由控制对象 — — 空调房间、 温(湿)度传感器、温(湿)度调节器、执行器组 成。闭环控制系统无论造成偏差的因素是外来干扰(例如环境条件等)还是内部干扰(例如给 定值变化), 控制作用总是使偏差趋向下降。因此,它具有自动修正被控量偏离给定值的能力, 且准确度高、适用面广,是基本的控制系统。
闭环控制系统的特殊性,对前向通道元件的准确度耍求不高,因而可以使用低成本的元件构 成精确的控制系统;闭环控制系统的输入/输出特性仅由反馈元件决定, 因而反馈元件的不稳定 将会直接引起输出的误差;闭环控制系统是根据偏差进行控制的,而偏差是借助测量元件得到 的,如果测量元件本身不稳定, 那么控制系统的准确性就很难保证。
如果一个系统的开环控制是不稳定的,在闭环控制系统中,如果参数选择得不合适,它也可 能是不稳定的,甚至会完全失去控制。因此, 如果一个系统的输入信号是预先知道的,而日又不 交到外部十扰,一般多采用开环控制系统;如果构成系统的元件参数不稳定,又存在无进预计的 干扰, 则一般多采用闭环控制系统。
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2 . 位式调节器的主要特性
(1)调节范围被控对象放控参数间节最大值与最小值之间的范围称为调节范围,调节器在这一范围内 工作。
(2)无感区或尽激进,显造不致引起调节机构产生动作的调节参数对给定值的偏差区 间。如果词节参数对给定值的偏差不短山这个区间, 间节器将不输出间节信号。呆滞区宽度在一 定程度上可以表示调节器的精确度。
- 3.时间延迟是调节系统中各主要元件的延迟时间之和。在自动训节系统中,调节系统 的延迟是调节对象的延迟(它包括传通延迟和容量延迟)与调节器延迟之和。因此,当对象的 负荷发生变化时,要经过一段时间的延迟(称为对象的延迟)之后,在对象流出侧的容量中的 调节参数才开始发生相应的变化。在此之后,还要经过一段时间的延迟(调节器的延迟),调节 器才能产生相应的调节动作。在这两段连续的延迟时间内,调节参数对给定值的偏差必然增大, 有些情况下偏差甚至超出容许的限度。
- 4.位式调节器的特性 1)双位训节器的特性: 双位调节器因其结构简单、动作可靠、操作和维修方便等特点,广 泛地应用在舒适性空词系统的室温调节 系统中。 在使用双位调节器的自动调节系统 中,当执行器在稳定状态时,只能处于 两个极限位置(即全开或全关)之一, 控制电路只能是接通或断开,调节阀也 相应地处于全开或全闭状态。 在全开或全闭之间,电磁阀不会停 留在中间的某一位置上 。双位调节器的 工作过程是一个经常波动的过程,因而 使调节对象中的参数(如室温调节系统 中的室内温度)经常在上、 下两个极限 位置之间升降,不可能稳定在中间某一 位置上。 2)双位调节过程;在双位调节过 程中,空调房间内温度 T,(t1)呈现周期 性的变动,温度波动曲线如图 10-38 所 示 。
冷水机组控制系统设计要点
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1. 负 荷 控 制 ( 温 度 设 定 、 程 序 设 定 )
根报供间水温度与流量计算的热负荷计算以及机组当前的累计工作时间,对机组进行起动台 数和顺序控制 -
2.差压控制
粮报供、回水压差,比例调节旁通阀,保持供/回水的压力平衡,并按拟定程序,发出起/停 机组信号 -
3..联锁和逻辑控制
对机组中所有子系统进行联锁和逻辑起/停控制。 起动: 冷冻水泵→冷却水泵→冷却塔→制冷机。 停机: 制冷机→冷冻水泵→冷却水泵→冷却塔。 -
4 . 监测
供、回水温度、水泵运行状态、制冷机运行状态。 -
5 .报警、记录
供、回水温度超限,油压、油温超限,水泵及机组故障。 -
6.显示、打印
温度、流量、压力参数、设定值及测量状态。 -
7.冷却塔系统控制设计要点
1)温度控制(温度设定): 根据冷却塔出水温度,控制风机起、停。
2)水位控制: 根据冷却塔水位,控制补水泵或补水电磁阀起、停。
3 ) 监 测 :进、出水温度,水泵、风机运行状态。
4)报警、记录: 温度超限、水泵故障、风机故障、水位低限。
5)显示、打印: 温度参数、设定值及测量状态。
新风机组、空调机组及风机盘管控制设计要点
- 1)风机控制(程序设定): 按设定时间程序起、停风机,并与进风阀门联锁,累积运行 时间。
- 2)温度控制(温度、阀门开度、冬夏季转换设定): 根据送风温度与设定值之差,以比例 模式控制盘管供水阀开度。冬季时设定阀门最小开度,以维持盘管不冻结最小热水流量。
- 3)过滤器控制;测量过滤器两侧气流压差,若超过设定值,更新过滤网。
- 4)新风风阀控制;根据室内新风控制CO 浓度,控制进风风阀开度。
- 5 ) 监 测 :室外新风温度、送风温度、风机运行状态和过滤网状态。
- 6)报警、记录: 温度超限、风机故障、过滤器压差超限、更新过滤器和电动机故障。
- 7)显示、打印: 温度参数设定值及测量状态。
2 . 空调机组控制设计要点
- 1)风机控制(程序设定);根据设定程序起、停风机,累积运行时间。
- 2)温度控制(温度设定、冬夏季转换设定): 根据回风温度与设定值之差,按比例积分调 节模式调节供水阀门开度;春、秋季按比例调节风阀,改变新风、排风及送、回风混合比例;根 据表冷器温度设限、控制防冻开关。
- 3)焓值控制: 根据回风温湿度、温度计算焓值与设定值之差,控制加湿段起停。加湿段与 送风风机起停联锁。
- 4)过滤器控制: 测量过滤网两侧气流压差,若超过设限值,更新过滤网
- 5 ) 监 测 :新凤、送风、回风温度表冷器温度、CO,浓度、室内湿度、风机状态和过滤器 状态。
- 6)报警、记录: 送风温度超限,过滤器压差超限、更新过滤器和风机故障。
- 7)显示、打印: 温度参数、湿度参数、设定值及测量状态。
3.风机盘管系统控制设计要点
- 1)温度控制(冬夏季转换设定): 根据室内控制器设定值与室温之差,按比例模式调节供 水阀门开度。可选择就地温控模式和联网温控模式。
- 2 ) 监 测 :典型室内温度。
- 3)报警、记录: 风机故障。