智能楼宇5要素.ppt

课程名称：智能楼宇与自动化 思考题 一、为什么半导体测温一般呈现负温度系数？ 供热系统智能控制仪 一、目的 主要用于北方供暖控制。要求室温控制在18度。 二、工艺过程 由热电厂出来的高温水，经热交换器，送往小区管网，管道泵以固定速度对该热水打循环，通过千家万户的暖气片，使房间得到温暖。基本工作原理是：根据室内外温差计算出吸热量，根据t1、t2计算出发热量，若不平衡，需要提高进水温度，将其折合为需要增大的原边热水流量进行调节，加快水流，提高t1，保持室温稳定。 三、需要检测与控制的参数 输入参数： 进水温度，测温范围：80－150℃，Pt100铂电阻 出水温度，测温范围：80－150℃，Pt100铂电阻 室外温度，测温范围：－10－20℃，Cu50铜电阻 原边热水流量，测量范围1600m3/h，0－10mA 输出参数： 控制阀位，控制电流0－10mA。 四、系统要求 1、控制要求：室温18℃±2℃ 2、功能要求： 参数显示、泵工作异常报警、日历显示、参数设定与操作功能等。 五、外观设计 六、电路设计 二、湿度传感器与应用 1、什么是湿度？ 气体中所含水蒸气量与其与同体积气体相同情况下饱和水蒸气量(饱和水蒸气压)的百分比。一般指相对湿度，若指空气中含水蒸气的多少，则称谓是绝对湿度。 4、湿度传感器的外观 5、湿度传感器在楼宇中的应用 三、压力、压差传感器 1、作用 压力或压差传感器主要用来检测水管或是风管中的压力和压差，以此来控制相应的变频器以调整水泵或风机的转速，或是调节比例阀门的开度。 四 、流量传感器 流量传感器主要是检测水系统中液体的流量，以此来控制相应水泵阀的流量。 1、涡轮流量计 基于电磁感应的原理，涡轮叶片转动，切割磁力线转化为电信号。价格低，测量精度差。 2、孔板式流量计 在管道上安装节流孔板，通过缩径－直管－扩径，使孔板前后的差压发生变化，该差压作用于模盒两端，就会使模盒发生形变，通过差动变压器对该位移检测，转换为电信号，流量越大，差压越大，位移越大，电信号越大，从而达到测量流量的目的。 3、电容式流量计 电容式压力传感器是将压力的变化转换为电容量的变换，然后进行测量. 除了以上常用的传感器之外，BAS中有时还会用到许多其他类型的特殊传感变送器，如用来检验空气中二氧化碳、一氧化碳浓度等的传感器，用来检测电网中电流或电压的电流电压传感器，用来检测环境明暗程度的照度传感器，还有一些是组合型的传感器，如空气品质传感器、功率因素变送器等等。 2.1.2 楼宇自控中的控制器 把测量值与给定值比较，得出偏差后，根据一定的调节规律，推动执行器，对被控过程进行自动调节。 二、比例－积分－微分（PID）调节规律 为使调节系统具有稳、快、准的特点，常常把三个调节规律联合起来使用，以发挥各自的优势。 四、数字PID调节器 数字PID是随着计算机的发展而发展起来的，由于采用数字化处理，算法编程容易，参数调整灵活，调节精度高，越来越受到人们的重视。 将模拟式进行差分运算： 其中 KP=1/δ称为比例增益； KI= KP*T/TI称为积分系数 KD= KP*TD/T称为微分系数 T为采样周期，k为采样序号 2、PID的增量与位置式输出 3、增量式与位置式比较 增量型算法不需要做累加，控制增量的确定仅与最近几次误差采样值有关，计算误差或计算精度问题，对控制量的计算影响较小。而位置型算法要用到过去的误差的累加值，容易产生大的累加误差。 增量型算法得出的是控制量的增量，例如阀门控制中，只输出阀门开度的变化部分，误动作影响小，必要时通过逻辑判断限制或禁止本次输出，不会严重影响系统的工作。而位置型算法的输出是控制量的全量输出，误动作影响大。 采用增量型算法，易于实现手到自动的无冲击切换。 4、PID程序设计 增量型PID算法的程序设计 5、PID程序设计中的几个问题 1）手/自动无扰切换 控制的模式一般有两种：手动、自动。 手动就是通过计算机手动按钮直接输入要输出的数值，送模板输出； 自动就是系统依据设定值，计算偏差，选择合适的控制算法，由数字调节器输出； 这就要求当系统由手动切换到自动或由自动切换到手动时，输出的数值不能变化，因此必须设计手/自动无扰切换程序。 流浆箱控制系统的方案设计 采样周期到？ 2）系统的正反作用问题 例如，在煤气加热炉温度调节系统中，被测温度高于给定值时，煤气进给阀门应该关小，以降低炉膛的温度。又如在炉膛压力调节系统中，当被测压力值高于给定值时，则需将烟道阀门开大，以减小炉膛压力。在调节过程中，前者称为正作用，而后者称为反作用。 楼宇系统的温度控制器 温度控制器主要用来检测现场的温度，一般是由感温元件、控制电路、信号输出等三部分组成的。在楼宇自控中，温度控制器主要用于测量室内的温度，