分程控制系统的原理、设计及应用

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分程控制系统

2.5 分程控制系统 2.5.1 分程控制系统的基本概念 1．分程调节系统一般来说，一台调节器的输出仅操纵一只调节阀，若一只调节器去控制两个以上的阀并且是按输出信号的不同区间去操作不同的阀门，这种控制方式习惯上称为分程控制。图2.5-1表示了分程控制系统的简图。图中表示一台调节器去操纵两只调节阀，实施（动作过程）是借助调节阀上的阀门定位器对信号的转换功能。例如图中的A、B两阀，要求A阀在调节器输出信号压力为0.02～0.06MPa变化时，作阀得全行程动作，则要求附在A阀上的阀门定位器，对输入信号0.02～0.06MPa时，相应输出为0.02～0.1MPa，而B阀上的阀门定位器，应调整成在输入信号为0.06～0.1 图2.5-1 分程控制系统示意图 MPa时，相应输出为0.02～0.1MPa。按照这些条件，当调节器（包括电/气转换器）输出信号小于0.06MPa时A阀动作，B阀不动；当输出信号大于0.06MPa时，而B阀动作，A阀已动至极限；由此实现分程控制过程。分程控制系统中，阀的开闭形式，可分同向和异向两种，见图2.5-2和图2.5-3。图2.5-2 调节阀分程动作（同向）图2.5-3 调节阀分程动作（异向）一般调节阀分程动作采用同向规律的是为了满足工艺上扩大可调比的要求；反向规律的选择是为了满足工艺的特殊要求。 2．分程控制系统的应用 1）为扩大调节阀的可调围。

调节阀有一个重要指标，即阀的可调围R 。它是一项静态指标，表明调节阀执行规定特性（线性特性或等百分比特性）运行的有效围。可调围可用下式表示： min max C C R = （2.5-1）式中 max C ——阀的最大流通能力，流量单位。 min C ——阀的最小流通能力，流量单位。国产柱塞型阀固有可调围R =30，所以max min %30C C =。须指出阀的最小流通能力不等于阀关闭时的泄漏量。一般柱塞型阀的泄漏量S C 仅为最大流通能力的0.1～0.01%。对于过程控制的绝大部分场合，采用R =30的控制阀已足够满足生产要求了。但有极少数场合，可调围要求特别大，如果不能提供足够的可调围，其结果将是或在高负荷下供应不足，或在低负荷下低于可调围时产生极限环。例如蒸汽压力调节系统，设锅炉产生的是压力为10MPa 的高压蒸汽，而生产上需要的是 4MPa 平稳的中压蒸汽。为此，需要通过节流减压的方法将10MPa 的高压蒸汽节流减压成4MPa 的中压蒸汽。在选择调节阀口径时，如果选用一个调节阀，为了适应大负荷下蒸汽供应量的需要，调节阀的口径要选择得很大，而正常情况下蒸汽量却不需要哪么大，这就需要将阀关的小一些。也就是说，正常情况下调节阀只是在小开度工作，因为大阀在小开度下工作时，除了阀的特性会发生畸变外，还容易产生噪声和震荡，这样控制会使控制效果变差控制质量降低。为了解决这一矛盾，可选用两只同向动作的调节阀构成分程控制系统，如图2.5-2所示的分程控制系统采用了A 、B 两只同向动作的调节阀（根据工艺要求均选为气开式）其中A 阀得在调节器输出信号4～12mA （气压信号为0.02～0.06MPa ）时由全闭到全开， B 阀得在调节器输出信号12～20mA （气压信号为0.06～0.1MPa ）时由全闭到全开，这样，在正常情况下，即小负荷时，B 阀处于全关，只通过A 阀开度的变化来进行控制；当大负荷时， A 阀已全开仍满足不了蒸汽量的需求，这是 B 阀也开始打开，以补足A 阀全开时蒸汽供应量的不足。图2.5-4 蒸汽减压分程控制系统原理图假定系统中所采用的A 、B 两只调节阀的最大流通能力max C 均为100，可调围R =30。由于调节阀的可调围为： min max C C R = （2.5-2）

空调自动化控制原理.

空调自动化控制原理说明自动化系统是智能建筑的一个重要组成部分。楼宇自动化系统的功能就是对大厦内的各种机电设施，包括中央空调、给排水、变配电、照明、电梯、消防、安全防范等进行全面的计算机监控管理。其中,中央空调的能耗占整个建筑能耗的50%以上，是楼宇自动化系统节能的重点[1]。由于中央空调系统十分庞大，反应速度较慢、滞后现象较为严重，现阶段中央空调监控系统几乎都采用传统的控制技术，对于工况及环境变化的适应性差，控制惯性较大，节能效果不理想。传统控制技术存在的问题主要是难以解决各种不确定性因素对空调系统温湿度影响及控制品质不够理想。而智能控制特别适用于对那些具有复杂性、不完全性、模糊性、不确定性、不存在已知算法和变动性大的系统的控制。“绿色建筑”主要强调的是:环保、节能、资源和材料的有效利用，特别是对空气的温度、湿度、通风以及洁净度的要求，因此，空调系统的应用越来越广泛。空调控制系统涉及面广，而要实现的任务比较复杂，需要有冷、热源的支持。空调机组内有大功率的风机，但它的能耗很大。在满足用户对空气环境要求的前提下，只有采用先进的控制策略对空调系统进行控制，才能达到节约能源和降低运行费用的目的。以下将从控制策略角度对与监控系统相关的问题作简要讨论。 2 空调系统的基本结构及工作原理空调系统结构组成一般包括以下几部分[2] [3]:

(1) 新风部分空调系统在运行过程中必须采集部分室外的新鲜空气(即新风)，这部分新风必须满足室内工作人员所需要的最小新鲜空气量，因此空调系统的新风取入量决定于空调系统的服务用途和卫生要求。新风的导入口一般设在周围不受污染影响的地方。这些新风的导入口和空调系统的新风管道以及新风的滤尘装置(新风空气过滤器)、新风预热器(又称为空调系统的一次加热器)共同组成了空调系统的新风系统。 (2) 空气的净化部分空调系统根据其用途不同，对空气的净化处理方式也不同。因此，在空调净化系统中有设置一级初效空气过滤器的简单净化系统，也有设置一级初效空气过滤器和一级中效空气过滤器的一般净化系统，另外还有设置一级初效空气过滤器，一级中效空气过滤器和一级高效空气过滤器的三级过滤装置的高净化系统。 (3) 空气的热、湿处理部分对空气进行加热、加湿和降温、去湿，将有关的处理过程组合在一起，称为空调系统的热、湿处理部分。在对空气进行热、湿处理过程中，采用表面式空气换热器(在表面式换热器内通过热水或水蒸气的称为表面式空气加热器，简称为空气的汽水加热器)。设置在系统的新风入口，一次回风之前的空气加热器称为空气的一次加热器;设置在降温去湿之后的空气加热器，称为空气的二次加热器;设置

选择性控制和分程控制作业题

选择性控制作业题第1题为教材P183页7-15(增加一个问题)，其余为补充题。 1、采用高位槽向用户供水时，为保证供水流量的平稳，要求对高位槽出口流量进行控制，如图所示。但是为了防止高位槽水位过高而造成溢水事故，需对液位采取保护措施。根据上述工艺要求，设计一个连续型选择性控制系统。要求：（1）在所给图中画出选择性控制系统实现的方案；（2）画出选择性控制系统框图；（3）确定系统中调节阀的气开、气关形式；（4）确定系统中控制器的正、反作用方式（仪表定义）；（5）确定选择器类型，并简述该系统的工作原理。 2、下图为锅炉燃烧过程压力控制系统，在生产过程中，当天然气压力过高时会发生脱火现象，而压力过低时又会发生回火，两者均可造成生产事故，因此需采取保护措施。根据上述工艺要求，设计一个连续型选择性控制系统。（其中，PC为带下限节点的压力控制器，与三通电磁阀构成自动连锁硬保护系统。）要求：（1）在所给图中画出选择性控制系统实现的方案；（2）画出选择性控制系统框图；（3）确定系统中调节阀的气开、气关形式；（4）确定系统中控制器的正、反作用方式（仪表定义）；（5）确定选择器类型，并简述该系统的工作原理。

3、下图所示的热交换器用以冷却裂解气，冷剂为脱甲烷塔的釜液。正常情况下要求釜液流量维持恒定，以保证脱甲烷塔的稳定操作。但是裂解气冷却后的出口温度不得低于15℃，否则，裂解气中所含水分就会生成水合物而堵塞管道。为此，需要设计一选择性控制系统，要求：（1）在所给图中画出选择性控制系统实现的方案；（2）画出选择性控制系统框图；（3）确定系统中调节阀的气开、气关形式；（4）确定系统中控制器的正、反作用方式（仪表定义）；（5）确定选择器类型，并简述该系统的工作原理。 4、下图所示的蒸汽分配系统能将不同压力的蒸汽送至各工艺设备。在减压站把高压蒸汽降为低压蒸汽。为满足生产要求，需控制低压蒸汽管线减压站的减压后蒸汽压力。同时，又要防止高压管线的压力过高，产生事故。设计一个选择性控制系统，要求：（1）在所给图中画出选择性控制系统实现的方案；（2）画出选择性控制系统框图；（3）确定系统中调节阀的气开、气关形式；（4）确定系统中控制器的正、反作用方式（仪表定义）；（5）确定选择器类型，并简述该系统的工作原理。

分程控制系统样本

2.5分程控制系统 2.5.1分程控制系统的基本概念 1.分程调节系统 —般来说，一台调节器的输出仅操纵一只调节阀，若一只调节器去控制两个以上的阀而且是按输出信号的不同区间去操作不同的阀门，这种控制方式习惯上称为分程控制。图2.5J表示了分程控制系统的简图。图中表示一台调节器去操纵两只调节阀，实施? （动作过程）杲借助调节阀上的阀门定位器对信号的转换功能。例如图中的 A、B两阀，要求A 阀在调节器输出信号压力为0.02-0.06MPa变化时，作阀得全行程动作，则要求附在A阀上的阀门定位器，对输入信号0.02_0.06MPa 时，相应输出为0.02一0.IMPa,而B阀上的阀门定位器，应调整成在输入信号为0.06一0.1 图2?5?1分程控制系统示意图 MPa时，相应输出为0.02_0.1MPa o按照这些条件，当调节器（包括电/气转换器）输出信号小于0.06MPa时A阀动作，B阀不动；当输出信号大于0.06MPa时，而B阀动作，A阀已动至极限；由此实现分程控制过程。分程控制系统中，阀的开闭形式，可分同向和异向两种，见图 2.5-2 和图2.5-3。

图2?5?3调节阀分程动作（异向） —般调节阀分程动作采用同向规律的是为了满足工艺上扩大可调比的要求；反向规律的选择是为了满足工艺的特殊要求。 2. 分程控制系统的应用 1）为扩大调节阀的可调范围。调节阀有一个重要指标，即阀的可调范围肌它是一项静态指标, 表明调节阀执行规定特性（线性特性或等百分比特性）运行的有效范围。可调范围可用下式表示：斥=〔max Gin （2.5-1）式中C max ------ 阀的最大流通能力，流量单位。 c min ----- 阀的最小流通能力，流量单位。图2?5?2 调节阀分程动作（同向）

空调自控系统方案设计(江森自控)

沈阳利源轨道交通设备有限公司暖通空调自控系统项目 HVAC暖通空调自控系统技术方案设计书

一. 总体设计方案根据用户对项目要求，并结合沈阳建筑智能化建筑现状，沈阳利源轨道交通装备有限公司暖通空调自控系统项目是屹今为止整个沈阳所有建筑物厂区当中智能化程度要求较高的。沈阳利源轨道交通装备有限公司暖通空调自控系统项目里面分布着大量的暖通空调机电设备。？如何将这些暖通空调机电设备有机的结合起来，达到集中监测和控制，提高设备的无故障时间，给投资者带来明显的经济效益；？如何能够使这些暖通空调机电设备经济的运行，既能够节能，又能满足工作要求，并在运行中尽快的将效益体现出来；？如何提高综合物业管理综合水平，将现代化的的计算机技术应用到管理上提高效率。这是目前业主关心的也是我们设计所侧重的。沈阳利源轨道交通装备有限公司暖通空调楼宇自动化控制系统的监测和控制主要包括下列子系统：冷站系统空调机组系统本暖通空调楼宇自动化控制系统之设计是依据沈阳利源轨道交通设备有限公司暖通空调自控系统项目的设计要求配置的，主体的设计思想是结合招标文件及设计图纸为准。 1.1冷站系统（1）控制设备内容根据项目标书要求，暖通自控系统将会对以下冷站系统设备进行监控：监控设备监控内容冷却水塔（2台）启停控制、运行状态、故障报警、手自动状态。冷却水泵（2台）启停控制、运行状态、故障报警、手

自动状态、水流开关状态；冷却水供回水管路供水温度、回水温度，冷水机组（2台）启停控制、运行状态、故障报警、手自动状态；冷冻水泵（2台）启停控制、运行状态、故障报警、手自动状态、水流开关状态；冷冻水供回水管路供水温度、回水温度、回水流量；分集水器分水器压力、集水器压力、压差旁通阀调节；膨胀水箱高、低液位检测；有关系统的详细点位情况可参照所附的系统监控点表。（2）控制说明本自控系统针对冷站主要监控功能如下：监控内容控制方法冷负荷需求计算根据冷冻水供、回水温度和回水流量测量值，自动计算建筑空调实际所需冷负荷量。机组台数控制根据建筑所需冷负荷自动调整冷水机组运行台数，达到最佳节能目的。独立空调区域负荷计算根据Q=C*M*(T1-T2) T1＝分回水管温度，T2＝分供水总管温度， M＝分回水管回水流量当负荷大于一台机组的15%，则第二台机组运行。机组联锁控制启动：冷却塔蝶阀开启，冷却水蝶阀开启，开冷却水泵，冷冻水蝶阀开启，开冷冻水泵，开冷水机组。停止：停冷水机组，关冷冻泵，关冷冻水蝶阀，关冷却水泵，关冷却水蝶阀，关冷却塔风机、蝶阀。冷却水温度控制根据冷却水温度，自动控制冷却塔风机的启停台数，并且自

《过程控制系统》思考题

《过程控制系统》思考题一． 1．简单归纳过程控制系统设计的主要内容。 2．选择调节阀时口径过大或过小会产生什么问题？正常工况下调节阀的开度应以多大范围为宜？ 1．什么叫串级控制系统？绘制其结构方框图。 2．与单回路控制系统相比，串级控制系统有哪些主要特点？ 3．为什么说串级控制系统由于存在一个副回路而具有较强的抑制扰动的能力？4．串级控制系统在副参数的选择和副回路的设计中应遵循哪些主要原则？5．串级控制系统通常可用在哪些场合？ 6．前馈控制与反馈控制各有什么特点？绘制前馈控制系统结构方框图。 7．在什么条件下前馈控制效果最好？为什么一般不单独使用前馈控制方案？8．试述前馈控制系统的整定方法。 9．什么是比值控制系统？常用的比值控制方案有哪些？并比较其优缺点，绘制各比值控制方案结构方框图。 10．比值与比值系数有何不同？设计比值控制系统时需解决哪些主要问题？11．什么是均匀控制？常用的均匀控制方案有哪些？ 12．什么是分程控制？怎样实现分程控制？在分程控制中需注意哪些主要问题? 13．什么是选择性控制？试述常用选择性控制方案的基本原理。 14．什么是积分饱和现象？如何消除选择性控制中的积分饱和现象？ 15．一般地说从结构上看，分程控制是由一只控制器控制两只控制阀，而选择性控制是由两只控制器控制一只控制阀，试绘制各自系统结构方框图。 16．什么是推断控制？两类“计算指标控制”是什么？ 17．试述复杂控制系统有哪些？它们都是为什么目的而开发的？

二． 1．离心泵或离心式压缩机的负荷控制方案有哪些？ 2．叙述离心式压缩机的特性曲线及产生喘振的原因。 3．用图示说明离心式压缩机的防喘振控制方案。 4．为什么有的场合下需要压缩机的串并联运行？三． 1．典型的传热设备有哪些？热量的传递方式有哪几种？ 2．传热目的及其控制方案？ 3．用图示加热炉的各串级控制方案，并说明各方案的优缺点及适用场合。4．用图示说明加热炉的前馈-反馈控制方案。 5．设置加热炉的安全联锁保护系统的作用是什么？对于燃气和燃油加热炉可能产生事故的原因分别是什么？用图示分别说明各安全联锁保护系统。 6．工业锅炉的主要控制系统 7．造成锅炉汽包“虚假”水位现象的原因是什么？为避免控制器误动作所采取的措施是什么？ 8．详细叙述锅炉汽包水位的双冲量控制方案，绘制其工艺流程简图，并给出加法器的设置。 9．试绘制锅炉汽包水位三双冲量控制方案的工艺流程简图。 10．试绘制锅炉燃烧控制系统有逻辑提量控制方案的工艺流程简图，叙述其动作过程。 11．试设计氨冷换热器的选择性控制方案，绘制其工艺流程简图，并确定控制阀的气开、气关形式和控制器的正反作用形式。四． 1．简述精馏塔受控变量的选择有哪些？各自的特点是什么？ 2．精馏塔产品质量的开环控制方案有哪些？绘制其工艺流程简图，叙述各自的特点。

空调自控系统设计方案

空调自控系统设计方案 1.楼宇自控系统设计说明 1.1.设计依据为了保证系统的既能适应当今网络技术的发展，又具有极高的可靠性，系统设计遵从以下原则和标准： 1）相关图纸和文件 2）《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2006）《商用建筑通信通道和空间标准》（EIA/TIA-569）《非屏蔽双绞线布线系统传输特性现场测试标准》（EIA/TIATSB-67）我司遵守以上提及的规范、规定和标准。 3）各专业对本专业的要求甲方对该工程设计的要求。 1.2.控制系统概况 1．需求分析本项目的建设目标是提高大楼的运行管理智能化水平，降低运行费用，并为使用者提供一个安全、高效、舒适、便捷和实用的工作环境和生活环境。因此，我们将采用楼宇自控系统对建筑物中的通风空调设备进行监控管理。楼宇自控系统将体现先进、可靠、实用、便捷。本次工程我们采用SIEMENS最新版本的APOGEE（顶峰）系统。之所以采用SIEMENS品牌系统是在综合考虑到品牌的知名度，系统成熟性、稳定性、可靠性和先进性。 SIEMENS APOGEE楼宇自控系统（以下简称：BAS系统）一方面将保证提供舒适、洁净的空气环境，另一方面将监控和保障各种设备的正常运行，并最大化的实现节能降耗。为了将本项目提升到更高的层次，建成一个具有国际先进水平的现代化智能建筑，提供安全、舒适、便利、快捷的卓越服务，建立先进和科学的综合管理机制，提高办事效率，我们特别设计了一个具有最新技术、高运作效率、低维护成本、高可靠性和高性价比的BAS 系统。我们本着以人为本，综合考虑投资效费比与长期使用及维护成本，实际使用效果等因素，将对系统的改造实施提供一套完整的整体解决方案。 2．设计方案和系统功能

控制工程复习提纲-zhm

控制工程复习提纲-zhm 制作人：曾慧敏第一～四章： 1.什么是开/闭环控制？各自有何优缺点？P7 2.单回路控制系统组成（或包含哪几个基本环节）？控制系统中的被控对象是指什么？P8 3.控制系统若按设定值来分类，分几类？P9 4.评价控制系统的性能指标主要有哪两大类？各有什么特点？P12-14 5.对象数学建模的方法有哪三类？ 6.如何测取广义对象的阶跃响应？已知对象的阶跃响应，如何求K、T、τ？P33 7.常用的控制规律有那些？P、PI、PID控制规律的适用场合？ 8.什么叫“积分饱和”？它有什么危害？如何防止？ 9.被控变量的选择原则？检测点的选取时应注意什么？ 10.操纵变量的选择原则？ 11.什么是广义对象？ 12.调节阀气开/关选择原则是什么？ 13.调节阀的理想流量特性有哪几种？流量特性选择的原则？已知对象与测量环节增益的变化规律能确定合理的流量特性。 14.控制器正反作用选择的原则？控制器参数的工程整定的方法？ 15.什么是控制系统的投运？投运步骤？串级系统： 1.什么叫串控制级系统？串级系统有什么特点（优点）？ 2.串级系统的“鲁棒性”是指什么？ 3.略述串级系统的设计原则（设计前提：副变量选择原则、主副控制器控制规律选取、主副控制器防积分饱和）。 4.如何确定控制器的正、反作用？ 5.串级系统投运？（必须确保无扰动切换，并用先副后主的原则）比值控制 1.比值控制的目的是什么？ 2.主、从动量选择？ 3.比值控制的类型、各类比值控制系统的优缺点及适用场合是什么？ 4.比值控制的实现方案？K、I(P)、Is(Ps)等的计算（包括仪表量程选取）？ 5.比值控制的投运？均匀控制 1.什么叫均匀控制？均匀控制的目的和特点是什么？ 2.均匀控制与一般的定值控制有何不同？ 3.均匀控制器的参数整定方法及原则？前馈控制 1.什么叫前馈控制？其特点是什么？采用前馈控制系统的条件有哪些？控制工程复习提纲- 1 -

楼宇自动化课程设计洁净空调控制系统设计

大学能源与动力工程学院课程设计报告指导老师签名： 2012年01月04日课程名称：楼宇自动化课程设计题目名称：市妇幼保健院新院洁净空调控制系统设计年级专业及班级：姓名：学号：指导教师：评定成绩：教师评语：

大学能源与动力工程学院楼宇自动化课程设计任务书一、目的和要求目的：通过本次设计使学生在学习《楼宇自动化技术与应用》课程的基础上，能够运用计算机控制技术、网络技术和其他相关的基本理论和方法完成楼宇自动化控制系统设计的方案设计；进行测点的的选定；设备选型；施工图设计，了解系统设计的全过程。能达到系统的巩固所学的理论知识与专业知识，并扩大知识面，使理论联系实际。在指导教师的指导下能独立解决有关工程的系统方案设计、测点确定、设备选型和施工图设计问题，从而表现出有一定的科学性与创造性，提高设计、绘图、综合分析问题与解决问题的能力。要求：学生应严格按照指导老师的安排有组织、有秩序地进行本次设计。先经过老师辅导、答疑以后，学生自行进行设计，完成主要工作以后，在规定的时间再进行解疑、审图后，每位学生必须将全部设计图纸外加说明书和封面装订成册。二、设计条件在《楼宇自动化技术与应用》、《计算机控制技术与应用》课程学习的基础上，进行楼宇自动化控制系统设计或中央空调自动控制系统方案的设计，并完成控制系统施工图设计和方案说明。三、设计容及图纸要求用计算机按电气制图标准规定绘制A3图纸，完成下列容： 1.空调控制系统图（或其他控制系统图）； 2.中央空调控制系统拓扑结构图（或其他控制系统图）（或其他控制系统图）； 3.测点一览表； 4. DDC直接数字控制器、控制系统所用到的设备、检测仪表和执行机构选型；

分程控制系统

2.5 分程控制系统 2.5.1 分程控制系统的基本概念 1 ?分程调节系统一般来说，一台调节器的输出仅操纵一只调节阀，若一只调节器去控制两个以上的阀并且是按输出信号的不同区间去操作不同的阀门，这种控制方式习惯上称为分程控制。图2.5-1表示了分程控制系统的简图。图中表示一台调节器去操纵两只调节阀，实施（动作过程）是借助调节阀上的阀门定位器对信号的转换功能。例如图中的A 、B 两阀，要求A 阀在调节器输出信号压力为0.02?0.06MPa 变化时，作阀得全行程动作，则要求附在 A 阀上的阀门定位器，对输入信号 0.02?0.06MPa 时，相应输出为0.02?0.1MPa,而B 阀上的阀门定位器，应调整成在输入信号为 0.06?0.1 MPa 寸，相应输出为0.02?0.1MPa 。按照这些条件，当调节器（包括电 /气转换器）输出信号小于0.06MPa 时A 阀动作，B 阀不动；当输出信号大于 0.06MPa 时，而B 阀动作，A 阀已动至极限；由此实现分程控制过程。分程控制系统中，阀的开闭形式，可分同向和异向两种，见图 2.5-2和图2.5-3。图2.5-2 调节阀分程动作（同向） 100% 〔 *擲床歴 100% 山 02 0. 06 山）气羌型 0, IMPa 0,02 0. 06 0. IMPa ⑹气开型图2.5-1 分程控制系统示意图

图2.5-3调节阀分程动作（异向）一般调节阀分程动作采用同向规律的是为了满足工艺上扩大可调比的要求；反向规律的选择是为了满足工艺的特殊要求。 2 ?分程控制系统的应用 1）为扩大调节阀的可调范围。气开型 0.02 0.06 0. UTa CL 02 0+ OC C. llTa 100K

空调自动控制系统软件设计及调试

空调自动控制系统软件设计及调试尹海蛟空调的硬件电路只是起到支持作用。因为作为自动化控制的大部分功能，只能采取软件程序来实现，而且软件程序的优点是显而易见的。它既经济又灵活方便，而且易于模块化和标准化。同时，软件程序所占用的空间和时间相对来说比硬件电路的开销要小得多。同时，与硬件不同，软件有不致磨损、复制容易、易于更新或改造等特点，但由于它所要处理的问题往往远较硬件复杂，因而软件的设计、开发、调试及维护往往要花费巨大的经历及时间。但相比之下，这些代价所取得的功能远优于仅依靠硬件电路所实现的功能。 1.空调自动控制系统软件程序设计思想在硬件电路设计好以后，软件设计则是最重要的一个设计部分，由于空调自动控制的大部分智能化功能都是软件来完成，这样就使得硬件电路设计的简化和成本低可以得到实现。然而，8051单片机采用的是与其物理地址联系非常紧密地汇编语言来进行编程的。我们知道汇编语言相对于高级语言而言，它的速度是比较快的，而且它的指令代码也非常简单，但前提是编程人员要对8051单片机内部硬件电路非常熟悉。这对编程人员的要求是比较高的。在进行软件编程时，我们仍然要采用结构化模块方式编程，从而可以把一些非常大的程序逐步分解为几个小程序，这对于编程人员非常重要的。对于本课题而言，由于它最终要设计成样机形式。因此，我们就得对整机进行监控，这个监控程序中应包括各种芯片的初始化程序、自诊断程序及许多中断子程序等事实上，在对空调器上电后，它应在单片机的控制下自动转入监控程序的执行。我们在编制时把监控程序作为本机的主程序来进行工作。任何故障都会从监控程序的执行中得到响应，而且任何故障给予的响应方式和代码不同，因此这很方便的可以查找到该故障部位。显然，这只对硬件电路的故障有效。对于软件程序的执行故障，我们目前只能通过软件程序的调试安装及仿真来判别它是否正常运行。因为单片机毕竟不是微机或上位机。它所能容纳的程序能力也是有限的。当然，我们可以采用各种技术进行优化，这样就可以最大限度的直至软件程序的出错运行。各种子程序模块都挂接在该主程序上。编制它时，我们尽可能充分利用8051单片机的软件资源及内部寄存器资源，这样可以提高其运行速度。硬件和软件式空调温度控制的核心设计方面，本课题把研究重点特别投向软件设计，毕竟自动控制功能大部分都要靠软件程序来完成。在本课题设计过程中，软件调试要花大量时间来调试运行，而硬件电路我们只需简单调试。因此可见硬件设计和软件设计有很大区别，而且在总体调试中还要对其进行调整。这都是本课题所研究的内容。我们从总体上把握了空调自动控制系统的设计思路，初步了解到该研究项目主要的研究工作内容和其采用的优点。倘若要具体进行各个细节

暖通空调自动控制系统的现状、发展和应用

自动控制原理课题作业题目：暖通空调自动控制系统的现状、发展及应用班级：姓名：学号日期

暖通空调自动控制系统的现状、发展及应用摘要：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。本文分析了目前暖通空调自动控制系统的现状和对策，探讨了暖通空调自动控制系统的发展趋势和应用及价值。关键词：暖通空调自动控制现状发展趋势应用价值在目前我国许多民用建筑的暖通空调系统中，自动控制系统的应用也的确起到了保证暖通空调系统的正常安全运行、提升管理水平、节省能源费用、降低人力成本等作用；在工业建筑中，对工艺要求的保证更是起到了不可替代的作用。但是，通过对大量实际情况的调研和总结，发现有相当一部分实际工程项目的空调自控系统没能充分发挥其功能，一些甚至成了摆设，不但浪费了投资，也使得暖通空调系统的运行管理水平和能源效率低下，甚至一些项目因使用要求不满足而出现较大的争议。一、目前暖通空调自动控制系统的现状分析与对策 1、当前存在的问题与原因分析（1）暖通空调设计人员对本专业的设计缺乏全面认识目前相当一部分工程的暖通空调设计仅仅是基于冬、夏各自的设计工况点来进行的。这种设计方法实际上只是确保了暖通空调系统对建筑室内环境质量的保障能力而没有注重到全年的运行调节问题。据笔者了解，一些暖通空调设计人员不能清晰地说明其所设计的暖通空

调系统在全年应该如何运行，或者如何才能实现节能的运行方式。由于未考虑工程全年的实时运行和控制问题，也就无法提出相应的系统控制要求、控制参数（尤其是工况转换的边界条件）等内容，导致自控系统成为无米之炊，其设计与实施无从下手。同时存在的另外一种倾向是，一些本专业设计人员将自动控制看成能解决所有问题的万能钥匙，因而放弃了对暖通空调系统本身设计合理性的追求。例如:无原则地加大设备容量和安全系数，认为即使实际不需要，只要通过自控系统，就可以在运行中将设备的余量减下来。比如一些比较常见的错误为，一些设计人员不清楚自控阀门应该如何选择，而是按照通常的管道口径来选择阀门口径，等等。其实，任何控制系统的控制能力和范围都是有限的，大口径阀门无法实现对小流量的较精确控制。暖通空调设计人员一般都明白，大容量的冷水机组，其最小可调容量必然大于同类小容量机组的最小可调容量，使得前者对空调部分负荷下的满足能力低于后者。自控系统也是同样的道理。（2）暖通空调设计人员与自控设计人员的沟通不够尽管在本专业本科学习的课程中设置了自动控制方面的专业课，但由于走上工作岗位之后各种原因使得许多暖通空调设计人员对自控系统变得生疏和望而却步，对一些基本的自控基础知识严重欠缺（有的甚至不知道最简单的房间温度控制系统是如何构成的）。因此常常见到暖通空调专业的设计人员在图纸中提出“这部分由自控系统解决”。从另一方面看，目前从事暖通空调自动控制系统设计的人员

空调控制系统设计毕业论文

空调控制系统设计毕业论文1 绪论 1．1 论文的研究目的和意义随着能源的日趋减少，大气污染愈加严重，节能已是一个不容忽视的问题。众所周知，空调正朝着节能、舒适、静噪于一体的方向发展。如变频空调，它刚一问世，就显示出强大的生命力；家用中央空调将全部居室空间的空气调节和生活品质改善作为整体来实现，克服了分体式壁挂和柜式空调对分割室的局部处理和不均匀的空气气流等不足之处。通过巧妙的设计和安装可实现美观典雅和舒适卫生的和谐统一，是国际和国的发展潮流。可以预料，下世纪的空调将会以更快的步伐向前发展。目前空调已经广泛地应用于生产、生活中。随着电子产品的快速发展，单片机的应用领域相当广泛，几乎很难找到没有单片机足迹的领域。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。微型单片机系统以其体积小、性能价格比高，指令丰富、提供多种外围接口部件、控制灵活等优点，亦广泛应用于各种家电产品和工业控制系统中，在温度控制领域的应用也十分广泛。空调的主要功能是改变室温度。本文将初步的讨论单片机与空调的结合，用单片机控制实现空调的各项基本功能。

1．2 空调的概述 “空调”(room air conditioner) 即房间空气调节器，是一种用于给房间(或封闭空间、区域)提供处理空气的机组。它的功能是对该房间（或封闭空间、区域）空气的温度、湿度、洁净度和空气流速等参数进行调节，以满足人体舒适或工艺过程的要求。由被称为制冷之父的英国发明家威利斯·哈维兰德·卡里尔（有的地方译作开利）于1902年设计并安装了第一部空调系统。按外形分类可分为窗式、分体挂壁式、分体立柜式、吊顶式、嵌入式、小型中央空调等。 1．2．1 空调的基本功能说明（1）电辅助加热市面上的冷暖空调分为普通冷暖空调和带辅助电加热冷暖空调，而带辅助电加热冷暖空调又分为采用电阻丝发热的和采用PTC 材料发热的冷热空调。采用电阻丝加热的空调是在空调机装上一个电阻丝通电发热，实质上就相当于一个挂在墙上的电炉，具有很大的安全隐患；而采用PTC材料发热的冷暖空调则是用特殊质地的陶瓷完全替代了电阻丝，完全排除了这种安全隐患。另外，PTC发热组件装上温控器和熔断器，起双重保护功能。（2）超低温启动目前市场上的空调大部分具备这一功能，能够在最低零下20度的时候快速启动，强劲制暖，方便我们的使用也有利于不同地区的朋友选择购买，而不具备的话则就会受地区的限制而无法普及性

控制系统例题和解答

例题和解答【例l】选择题（选择正确的答案，将相应的字母添入题内的括号中。） 1．串级控制系统的特点是两个（）控制一个控制阀。其中（）的输出作为( )的外给定（ A ）（A）控制器主控制器副控制器（B）控制器副变送器副控制器（C）控制器主变送器副变送器（D）变送器主控制器副控制器 2．一分程控制系统调节阀的分程特性如图12-28，试确定两个调节阀的开关形式（ D ）（A）A阀气开式 B阀气关式（B）A阀气开式 B阀气开式（C）A阀气关式 B阀气关式（D）A阀气关式 B阀气开式 3．氨冷器中要求保证冷却器出口温度恒定，防止冷却器中液氨液位过高，使气氨中不夹带液氨进入冷冻机，确保冷冻机安全。设计了如图12-29选择性控制系统，若选低选器、气关式调节阀，试确定两个调节器的正、反作用。（ A ）（A）TC调节器正作用、LC调节器反作用（B）TC调节器正作用、LC调节器正作用（C）TC调节器反作用、LC调节器反作用（D）TC调节器反作用、LC调节器正作用 4．对于选择性控制系统，下列说法哪一个不正确（ B ）（A）选择性控制系统是对生产过程进行安全软限控制。（B）在生产过程程要发生危险时选择性控制系统可以采取联锁动作，使生产硬性停车。（C）选择性控制系统可以有两个控制回路，其中一个控制回路工作，另一个控制回路处于开环状态。（D）选择性控制系统用选择器进行控制。【例2】什么是分程控制系统?主要应用在什么场合? 答：分程控制系统就是一个控制器的输出信号被送往两个或两个以上的控制阀，每个控制阀都只在控制器的某段信号范围内工作。分程控制系统的应用场合主要有： (1)用于扩大控制阀的可调范围，改善控制品质； (2)用于控制两种不同的介质流量，以满足工艺生产的要求， (3)用作生产安全的防护措施。【例3】串级控制系统中主、副控制器参数的工程整定主要有哪两种方法?

基于plc的中央空调自动控制系统设计

基于plc的中央空调自动控制系统设计摘要中央空调系统是现代大型建筑物不可缺少的配套设施之一，电能的消耗非常大，约占建筑物总电能消耗的50%。通常中央空调系统中冷冻主机的负荷能随季节气温变化自动调节负载，而与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能自动调节负载，几乎长期在100%负载下运行，造成了能量的极大浪费，也恶化了中央空调的运行环境和运行质量。本文首先介绍了中央空调的结构和工作原理，然后采用西门子的S7—200PLC作为主控制单元，利用传统PID控制算法，通过西门子MM440 变频器控制水泵运转速度，保证系统根据实际负荷的情况调整流量，实现恒温控制，同时又可以节约大量能源。关键词：PLC；中央空调；控制

Design of automatic control system for central air conditioning system based on PLC Abstract The central air conditioning system is one of the necessary supporting facilities of modern large-scale buildings. The consumption of electric energy is very large, which accounts for about 50% of the total energy consumption. The frozen host usually in the central air-conditioning system load can automatically according to the change of temperature and load regulation, refrigeration pump and cooling pump matched with the frozen host can automatically adjust the load, almost run 100% under load operation, resulting in a great waste of energy, but also worsen the operation environment and operation quality of Central air conditioning. This paper first introduces the structure and working principle of central air conditioning, then use SIEMENS S7 200PLC as the main control unit, using the traditional PID control algorithm, through the SIEMENS MM440 inverter control pumpspeed ensure system according to the actual situation to adjust load flow, realize constant temperature control, but also can save a lot of energy. Key words：PLC; central air conditioning; control

分程控制系统课程设计

工业过程控制课程设计任务书

分程控制在造气装置中的应用 1．前言一股说来，一台调节器的输出只控制一台调节阀，若一台调节器的输出去控制一台或两台以上的调节阀并且按输出信号的不同区间去控制不同的阀门，这种控制方式习惯上称为分程控制。如图l所示，图中表示造气装置l 2Ol重油储罐压力分程控制系统：图1 PIC4101压力分程控制系统示意图为了实现分程调节，须借助于调节阀上的阀门定位器，借助定位器的转换功能。例如对图中A、B两阀，要求B阀在调节器输出压力为0.02~0.06MPa变化时，B 阀作全程动作；则要求附在B阀上的阀门定位器，对于输入0.02~0.06Mpa时，相应的输出为0.02~0.1MPa：而A阀上的阀门定位器应调整成输入为0.06~0.1Mpa。按照这些条件，当调节器PIC4l 0l(包括电气转换器)输出信号小于0.06Mpa时B 阀动作，A阀不动；当信号大于0.06Mpa时B阀行到极限(全关)，A阀动作，由此实现分程控制的作用：

2 分程控制方案根据调节阀的气关、气开形式，可分为同向和异向两种： 2.1 调节阀作同向分程动作（如图2） 100%0.02 0.1 0.06Mpa 0.02 0.1 0.06 a.气关阀 b.气开阀图2 调节阀作同向动作的分程控制系统 2.2 调节阀作异向分成动作（如图3） 100%0.02 0.10.06 Mpa 0.02 0.1 0.06 图3 调节阀作异向动作的分程控制系统同向、异向控制方案的选择，全由工艺的需要而定。 3．分程控制系统的目的设计分程控制系统的两个方面的目的。 3.1扩大调节阀的可调范围，以改善控制系统的品质调节阀有一个重要指标，即阀的可调范围R 。它是一项静态指标，表明调

中央空调自动控制系统设计说明

自控系统介绍一、概述随着科技的不断发展和进步，现代化的建筑物迅速崛起及发展，已成为国民经济迅速增长的必然条件。而现代化建筑物的大型化、智能化和多功能化，必然导致建筑物内机电设备种类繁多，技术性能复杂，维修服务保养项目的不断增加，管理工作已非人工所能应付。因此，采用自动化监控系统技术及计算机管理已成为现代建筑最重要的管理手段。它可以大量的节省人力、能源、降低设备故障率、提高设备运行效率、延长设备使用寿命、减少维护及营运成本，提高建筑物总体运作管理水平。建筑自动化监控系统（Building Automation System，简称BAS），实质上是一套中央监控系统（Central Control Monitoring System,简称CCMS）,有时称为综合中央管理系统。现阶段已广泛应用于各类建筑领域，以提供对各类建筑物内设备进行高效率管理与控制的有效途径。 BA系统的主要功能是：对机电设备实现以最优控制为中心的过程控制自动化；以运行状态监视和计算为中心的设备管理自动化；以安全状态监视和灾害控制为中心的安全管理自动化；以节能运行为中心的能量管理自动化。机房集中监控系统是智能建筑系统中最重要的子系统之一，这可以从以下几方面看出：智能建筑设备控制中机房设备相对比例较大，控制流程和技术较复杂，涉及自动控制、通信、计算机、图形及显示技术等。机房集中监控系统，它不仅涉及对大厦的电、风、水等设备进行控制，而且与大厦的IT（信息技术）应用了有紧密的联系。机房集中监控系统技术发展十分迅速，控制网络技术的突破性进展给楼宇控制领域带来巨大的影响。机房集中监控系统是智能化工程中投资较大的部分。 1、系统的必要性随着计算机技术的发展和普及，计算机系统数量与日俱增，其配套的环境设备也日益增多，计算机房已成为各大单位的重要组成部分。机房的环境设备（供配电、UPS、暖通设备、等）必须时时刻刻为计算机系统提供正常的运行环境。一旦机房设备出现故障，就会影响到计算机系统的运行，对数据传输、存储及系统运行的可靠性构成威胁，如事故严重又不能及时处理，就可能损坏硬件设备，造成严重后果。所以机房的集中管理更为重要，一旦系统发生故障，造成的经济损失更是不可估量。尤其目前国内普遍缺乏机房环境设备的专业管理人员，在许多地方的机房不得不安排软件人员或者不太懂机房设备管理甚至根本不懂机房设备维护的人员值班，这对机房的安全运行无疑又是一个不利因素。正是为了解决上述问题，本自控方案实现了机房设备的统一监控，减轻了机房维护人员负担，提高了系统的可靠性，实现了机房的科学管理。

空调工程自动控制系统设计

空调工程自动控制系统设计工程概况：本空调工程全部采用吊顶暗装风机盘管加独立新风系统。室内风机盘管承担全部的室内冷负荷和湿负荷，新风机组把引入的室外新风处理到室内焓值，再按需求分配到各个房间，按舒适性空调设计，采用露点送风。系统冷热源选用风冷式空气源热泵，安置于天台上。空调水系统采用一次泵定水量系统，双管制，闭式循环。系统主机采用远程控制，各房间的风机盘管可单独控制调节。空气房间温度自动控制是通过接通或断开电加热器，以增加或减少精加热器的热量，而改变送风温度来实现的。空调温度自动控制系统常用的改变送风温度方法有：控制加热空气的电加热器，空气加热器(介质为热水或蒸汽)的加热量或改变一、二次回风比等。室温控制规律有位式、比例、比例积分、比例积分微分以及带补偿与否等几种。设计时应根据室温允许波动范围大小的要求，被控制的调节机构及设备形式，选配测温传感器、温度调节器及执行器，组成温度自动控制系统。 (1) 控制电加热器的功率控制电加热器的功率来控制室温的系统，其原理图及方框图见下： ①室温位式控制方案，由测温传感器TN位式温度调节器TNC及电接触器JS 组成。当室温偏离设定值时，调节器TNC输出通断指令的电信号，使电接触器闭合或断开，以控制电加热器开或停，改变送风温度，达到控制室温的目的

(2) 控制空气加热器的热交换能力控制进入空气加热器热媒流量的室温控制系统及其原理如下：该方案是由测温传感器TN,温度调节器TNC 通断仪ZJ 及直通或三通调节阀组成。当室温偏离设定值时，调节器输出偏差指令信号，控制调节阀开大或关小，改变进入空气热交换器的蒸汽量或热水量，从而改变送风温度，达到控制室温的目的。 (3) 制进入空气加热器的热水温度该温控方案组成与上面相同，不同的是控制三通阀来改变进入空气加热器的水温，改变热交换能力，达到控制室温的目的。房间空气相对湿度自动控制的方法空调房间温湿度控制：空调房间温湿度的干扰因素的多样性，气候变化的多工况性以及房间存在的较大的热惯性等因素使得利用单回路直接控制房间温湿度的方法难以达到满意的调节效果。因此，应该另选有效的方法。针对空调房间的热特性，采用串级调节较适宜。其调节框图如图所示 ②室温PID 控制方案，由测温传感器调整器ZK 组成，可实现室温PID 控制。 TN, PID 温度调节器TNC 及可控硅电压