制冷装置自动化-复习大纲
复习大纲
问答题：
1、制冷与空调装置自动控制的目的是什么？为什么要采用自动控制。
1、能量转换的需要：
⑴、将电能转换成热能；
⑵、将电能转换成机械能；
2、控制功能的需要；
⑴、高精度空气调节系统的需要；
⑵、空调装置及设备工作顺序，逻辑判断的需要。
3、安全、正常工作的需要；
4、提高工作与运行效率的需要；
（1）提高制冷设备运行的稳定性
（2）自动调节系统制冷剂的供液量，以维持被冷却物体所需要的低温。
（3）保证制冷设备的安全运转
（4）全自动系统可按程序启动、自动调节、自动记录、自动显示，以减轻操作者的劳动。
（5）提高运行的经济性。
2、制冷与空调装置自动控制主要有哪些内容？请举例说明。
（1）对制冷装置的压力、温度、湿度、流量、液位、电流、电压等参数进行自动调节与控制。
（2）制冷装置的保护：当制冷装置工作异常、参数达到警戒值，使装置故障性停机或执行保护性操作，并发出报警信号以确保人机安全。
（3）由于制冷装置的型号、功能、容量、使用条件等不同，因此、制冷与空调装置的自动控制系统种类、控制方式及复杂程度也不同。
3、制冷自动控制系统的分类有哪些？请举例说明各类系统的应用领域。
若按给定值的给定变化规律来分
定值控制系统——将被控制量保持在某一定值或很小的范围中的控制系统
如冰箱
程序控制系统——被控量的给定值按预定的时间程序而变化的控制系统
如热泵烘干机
随动控制系统——被控量的给定值随时间任意地变化的控制系统
智能、灵活的系统：
4、制冷与空调装置对控制系统的性能要求有哪些？详细说明一下。
5、制冷自动控制系统有哪几个组成部分？同时写出各部分在系统中的作用。
a)受控对象（过程）：制冷系统的压缩机、风扇或水泵过程等，从传感器到执行
器之间
b)被控量（热工参数、被控参数）：表征其工作状态的物理量如T,P,湿度,流量,液
位……
c)传感器（测量变送）：对被控量进行测量（转换成标准信号）的装置，成比例地
转变其他物理量 d) 控制器（调节器）：把测定值和设定值进行比较的装置
e) 执行器（调节阀）：把调节器的指令成比例地转换为直线或角位移地装置
f) 自动控制系统：受控对象和控制装置的总体，由控制对象和自动控制设备组成
6、制冷自动控制系统的质量指标有哪些？分别写出各自的定义；
1 干扰作用问题典型干扰形式：
阶跃干扰
脉冲
等速变化
周期性波动
2 过渡过程及系统的静态特性
3 稳定性和衰减率
4 衰减比n ：被调参数在过渡过程中第一个波峰值与第二个波峰值之比。
5 动态偏差Mp ：动态偏差（最大超调量）Mp
被调参数在过渡过程中，第一个最大峰值超出新稳态值y(∞)的量, 称为最大超调量Mp ，常称为动态偏差。Mp 大，品质差
6 静态偏差y （∞）：也称残余偏差或稳态偏差，它表示调节系统受干扰后，达到新的平衡时，被调参数的新稳定值与给定值之差。
7 最大偏差： 8 振荡周期：调节系统过渡过程中，相邻两个波峰所经历的时间，或振荡一周所需的时间，叫做振荡周期T p
9 调节过程时间t s ：也称为过渡过程时间，是指调节系统受到干扰作用，被调参数开始波动到进入新稳态值上下5%（或2%）范围内所需的时间。
10 峰值时间t p ：过渡过程达到第一峰值所需的时间。反映初始响应速度
11 上升时间：t r 过渡过程曲线从新稳态值的10%上升到90%所用的时间，反映初始响应速度。
7、在空调系统的自动控制系统设计中，如何合理确定品质指标；
调节系统对调节指标的要求:
必须满足稳定性指标。(稳)
一般希望M p ，y （∞）及t s 小（准、快）
制冷空调对象属慢速热工对象，对M p ，及t s 要求不严，对稳定性及静态偏差y （∞）要求严格
准：系统过渡到新的平衡工作状态后或系统受到扰动后重新恢复平衡后，最终
保持的精度，反映了动态后期的性能
快：动态过程进行的时间长短，过程时间持续很长，将使系统长时间出现大偏
差，同时也说明系统响应很迟钝，难以复现快速变化的信号
8、描述对象特性的参数有哪些？定义分别是什么？过大或过小对控制系统有哪些影响？
)
(y M y p max ∞+=
放大系数K：放大系数K在数值上等于对象处于稳定状态时输出的变化量与输入的变化量之比。
放大系数K小，控制作用的影响不显著，被控变量的变化缓慢。但K太大，会使控制作用对被控变量的影响过强，使系统的稳定性下降
时间常数T时间常数是指当对象受到阶跃输入作用后，被控变量如果保持初始速度变化，达到新的稳态值所需的时间。时间常数太大或太小，在控制上都将存在一定困难
输出变量的变化落后于输入变量变化的时间称为纯滞后时间，纯滞后的产生一般是由于介质的输送或热的传递需要一段时间引起的。容量滞后一般是因为物料或能量的传递需要通过一定的阻力而引起的。
滞后时间的存在，使得控制作用总是落后于被控变量的变化，造成被控变量的最大偏差增大，控制质量下降
9、写出在制冷与空调装置控制系统中的XX控制的控制规律？说明它的特点。
10、写出下图XXXX的各组成部分名称，说明如何调节，有哪些应用领域。
11、说明XXXXX在系统中的作用，画一个使用它的系统原理图，标出安装位置；
设计题
1、设计一套XX系统的控制（画出简图），说明采用什么控制方式来实现以下功能。
（温度、压力、湿度、洁净、安全保护、能量调节）
2、写出（下图）各控制元件的名称、在系统中的作用及如何工作的。
3、如何在触摸屏上实现XX系统的控制？开机顺序，写一段控制程序；
4、如何在远程计算机上实现XX系统的控制？开机顺序，写一段控制程序；
例子：水冷冷水机
被控部件有：冷却水泵、冷冻水泵、压缩机
保护部件有：冷却水水流开关、冷冻水水流开关、高压开关、低压开关
输入有：目标冷冻出水温度，出水温度探头。
屏幕有：开机按扭开关：开机、关机
制冷装置自动化A(2004级热能)答案
拟题学院（系）：机电工程学院 适用专业：热能工程041-2 2007/2008 学年1学期制冷装置自动化（A）试题标准答案 （答案要注明各个要点的评分标准） 1. 图1是一个简单的库房温度调节系统，请写出其自动调节的框图，并分别写出调节对象、发信器、调节器、执行器所指。（20分） 答：(1) 框图：（10分） (2) 调节对象：库房（2分） 调节器：温度控制器。（2分） 发信器：温包。（2分） 执行器：电磁阀。（2分） 被调参数：库房温度θ。（2分） 拟题人： 书写标准答案人： 图1 库房温度自动调节系统 1.冷库 2. 温包 3.温度控制器 4.电磁阀 5. 冷风机 调节器执行器调节对象 发信器 给定值r偏差e p q 干扰作用 被调参数 (温度θ)测量值z
2. 如图2所示。假定箱内壁与箱内空气温度相同，均匀分布，可视为集中参数，箱壁不蓄热。箱内空气温度为θ，制冷剂蒸发温度为θ2，箱外空气温度为θs ，渗入箱内热量为Q 入，制冷剂带走热量为Q 出。假设k 1—箱壁当量传热系数；A 1—箱壁传热面积； k 2—蒸发器壁当量传热系数；A 2—蒸发器传热面积。（其它参数可自行合理假定表示。）试建立冷藏箱内空气温度动态方程。（20分） 答：渗入冷藏箱的热量为 11s ()Q k A θθ=-入 （1） 式中 1k ：箱壁当量传热系数；1A ：箱壁传热面积。（3分） 制冷剂带走的热量为： 222()Q k A θθ=-出 （2） 式中2k ：蒸发器壁当量传热系数；2A ：蒸发器传热面积。（3分） 初始稳态时，有0 Q Q =入出，0θθ= 当渗入热量与制冷剂带走热量不平衡时，热容量U 发生变化： -dU Q Q dt =入出 （3分） 冷藏箱热容量 图2 冷藏箱对象示意图 Q 入 Q 出 冷剂
制冷装置自动化思考题
制冷装置自动化思考题 1.画出闭环控制回路方框图，并简要说明每个部件的作用。(P3图1.4) 2.概括比例调节、积分调节及微分调节的作用。(P23) 3.列举反应控制品质的指标，并根据飞升曲线列举描述受控对象响应的特性参数及其意义。(P6-12) 4.画出制冷剂在毛细管内绝热膨胀过程的P-T-L曲线，说明制冷剂的状态变化，并说明介绍影响毛细管流通能力的主要因素。(P74) 5.画图说明内平衡式热力膨胀阀的工作原理。(P82) 6.阐述内、外平衡式热力膨胀阀在结构和控制信号上的区别，并说明外平衡式热力膨胀阀选用的依据。(P83) 7.画出并说明热力膨胀阀与蒸发器组合控制稳定性的MSS曲线。(P92图2.19) 8.阐述热力式液位调节阀的工作原理，说明其适用的蒸发器的型式。(P111) 9.比较吸气压力调节和蒸发压力调节在安装位置、控制信号等异同点，并说明组合式蒸发压力调节阀中导阀与主阀的作用。(P115,134,137) 10.画图说明从制冷剂侧与空气侧调节风冷式冷凝器冷凝压力的方法。(P142-4) 11.列举并说明蒸发式冷凝器调节冷凝压力的方法。(P150) 12.阐述压缩机能量调节的目的，列举并说明每种方法的调节原理。(P151) 13.阐述热气旁通能量调节的原理，画图比较几种热气旁通的常用布置形式。 (P157-160 图2.74) 14.说明压缩机高低压保护、排气温度保护、油温保护的目的。(P202) 15.列举止回阀应用的几种典型场合。(P218) 16.阐述蒸发器强制循环供液控制的目的，画出液泵供液的流程并介绍工作原理 （仅包括液泵及保护、低压循环储液器、蒸发器等即可）。(P229) 19.阐述氟利昂系统气液分离器的作用，说明处理其中积油和积液的两种常用方法。(P232) 20.列举设置氟利昂油分离器的几种典型场合，阐述采用油分离器的注意要点和控制要点。(P237) 21.画出一台压缩机、两个蒸发温度、小型商用制冷装置的制冷与控制系统流程图，介绍控制的具体内容。(P245 图5.1)
制冷装置自动化考试必过总结
第一章调节系统的基本原理与调节对象特性 1、自动调节设备一般由发信器、调节器和执行器三部分组成。 发信器（感受元件）：把被调参数（房间内空气温度）成比例地转变为其他物理量信号（如电阻、电压、电流等）的元件或仪表，如热电阻、热电偶等。 调节器：将发信器送来的信号与给定值进行比较，根据偏差大小，按照调节器预定的调节规律输出调节信号。 执行器：是由执行机构和调节机关组成的。调节机关一般为调节阀，它根据调节器送来的调节信号大小改变调节阀的开度，调节热水流量，对调节对象施加调节作用，使被调参数（房间空气温度）保持在给定值。 2、反馈：通过发信器将调节系统的输出信号引回调节系统输入端的方式。 负反馈：反馈信号使被调参数变化减小。负反馈信号z旁有一负号，给定值信号r为正号，故偏差信号是e=r-z。 正反馈：反馈信号使被调参数变化增大。正反馈信号z旁有一正号，给定值信号r为正号，故偏差信号是e=r+z。 在自动调节系统中都采用负反馈。 3、调节系统分类。。。。。。（判断） 反馈调节系统按给定值的变化规律不同可分为： 1、定值调节系统给定值为一确定的数值。 2、程序控制系统给定值事先不确定，取决于系统以外的某一进行着的过程，并要求系统的输出量跟着给定值变化。如舒适性空调中，为了节约能量和达到舒适的目的，室温设定值随着室外温度的变化而变化。 3、自适应控制能连续自动地测量对象的动态特性，把它们和希望的动态特性比较，并利用差值以改变系统的可调参数，或产生一个控制信号，从而保证不论环境如何变化，被控参数性能都是最佳的。 4、（d）衰减振荡图最理想。。。。。。（选择） 5、调节过程不允许衰减率?<0即不允许扩散增幅振荡；对于?=0的等幅振荡，只要其振幅在给定范围内，也能采用。 6、衰减比为被调参数在过渡过程中第一个波峰值与第三个波峰值之比；被调参数在过渡过程中，第一个最大峰值超出新稳态y(∞)的量，称为最大超调量Mp，常称动态偏差。设计调节系统时，必须对此作出限制性规定，Mp大，则品质差；静态偏差y(∞)也称残余偏差或稳态偏差，它表示调节系统受干扰后，达到新的平衡时，被调参数的新稳态值与给定值之差。 7、调节对象特性包括静态特性和动态特性两部分，常用迟延τ，时间常数T和放大系数K 来综合表示。。。。。。。（选择）
制冷装置自动化复习大纲
复习大纲 问答题： 1、制冷与空调装置自动控制的目的是什么？为什么要采用自动控制。 1、能量转换的需要： ⑴、将电能转换成热能； ⑵、将电能转换成机械能； 2、控制功能的需要； ⑴、高精度空气调节系统的需要； ⑵、空调装置及设备工作顺序，逻辑判断的需要。 3、安全、正常工作的需要； 4、提高工作与运行效率的需要； （1）提高制冷设备运行的稳定性 （2）自动调节系统制冷剂的供液量，以维持被冷却物体所需要的低温。 （3）保证制冷设备的安全运转 （4）全自动系统可按程序启动、自动调节、自动记录、自动显示，以减轻操作者的劳动。 （5）提高运行的经济性。 2、制冷与空调装置自动控制主要有哪些内容？请举例说明。 （1）对制冷装置的压力、温度、湿度、流量、液位、电流、电压等参数进行自动调节与控制。 （2）制冷装置的保护：当制冷装置工作异常、参数达到警戒值，使装置故障性停机或执行保护性操作，并发出报警信号以确保人机安全。 （3）由于制冷装置的型号、功能、容量、使用条件等不同，因此、制冷与空调装置的自动控制系统种类、控制方式及复杂程度也不同。 3、制冷自动控制系统的分类有哪些？请举例说明各类系统的应用领域。 若按给定值的给定变化规律来分 定值控制系统——将被控制量保持在某一定值或很小的范围中的控制系统 如冰箱 程序控制系统——被控量的给定值按预定的时间程序而变化的控制系统 如热泵烘干机 随动控制系统——被控量的给定值随时间任意地变化的控制系统 智能、灵活的系统： 4、制冷与空调装置对控制系统的性能要求有哪些？详细说明一下。 5、制冷自动控制系统有哪几个组成部分？同时写出各部分在系统中的作用。 a)受控对象（过程）：制冷系统的压缩机、风扇或水泵过程等，从传感器到执行 器之间 b)被控量（热工参数、被控参数）：表征其工作状态的物理量如T,P,湿度,流量,液 位…… c)传感器（测量变送）：对被控量进行测量（转换成标准信号）的装置，成比例地
制冷装置自动化总结
自动调节系统：在无人直接参与下，能使被调参数达到给定值或者预先给定规律变化的系统。组成：一般是由调节对象、发信器、调节器、执行器组成的闭环系统。 干扰作用：凡是可能引起被调参数波动的外来因素（除调节作用外）。它会使调节系统平衡破坏，使被调参数偏离给定值。 调节通道和干扰通道 被调参数是发信器的输入信号，调节器的输入信号是发信器的输出信号，发信器的输出进入调节器的输入，调节器的输出信号是执行器的输入信号，执行器的输出信号作为调节对象的输入信号。（调节器对输入值与给定值进行比较，得到偏差信号e）如图： 反馈：通过发信器把输出信号引回调节系统输入端进行比较 正反馈：反馈信号使被调参数变化增大 负反馈：反馈信号使被调参数变化减小 开环系统：作用信号由输入到输出单方向传递，不对输出量进行任何检测，或虽然检测，但对系统工作不起控制作用。 闭环系统（反馈控制系统）：①定值调节系统②程序控制系统③自适应控制 阶跃干扰：在t0时刻作用于系统，干扰量不随时间变化，也不消失。（对于调节系统最不利，便于计算，易于实现） 过渡过程：调节系统在阶跃干扰作用下，被调参数随时间t变化的规律。它是系统从一个稳态过渡到另一个稳态的过程，是一个动态的过程，故称之为过渡过程。 只有在保证系统稳定的前提下，讨论其他调节质量才有意义。 调节质量评价指标：稳定性、快速性、准确性 稳定性：调节系统在外干扰作用下，被调参数能达到新的稳定状态的性能。 衰减率：ψ=(M P-M P’)/M P=1-M P’/M P=1-1/n 衰减比：n=M P/M P’ 动态偏差（最大超调量）：第一个最大峰值超出新稳态y(∞)的量M p 静态偏差e(∞)：残余偏差（稳态偏差），调节系统受干扰后，达到新平衡时，被调参数的新稳定值与给定值之差。（e(∞)=0，无差系统） 最大偏差e max：静态偏差与动态偏差之和。 振荡周期T P：调节系统过渡过程中，相邻两个波峰所经历的时间。 调节过程时间t s：过渡过程时间，调节系统受到干扰作用，被调参数开始波动到进入新稳态值±5%范围内所需时间。 调节对象特性：动态特性和静态特性。【延迟时间τ、时间常数T、放大系数（传递系数）K】容量：对象贮存能量或工质的能力称为对象的容量。 容量系数C：表示被调参数变化一个单位值时，对象容量的改变量，也就是容量对被调参数的一阶导数。 一般容量系数大的对象，调节性能好。 容量系数C大，被调参数变化小；C小，被调参数变化大。C大，较大储能能力，较大惯性，被调参数反应缓慢。
制冷装置自动化复习重点
制冷装置自动化 第一章调节系统基本原理与调节对象特性 1．自动调节系统定义：一个能够稳定工作的自动调节系统，都是在无人直接参与下，能使被调参数达到给定值或按照预先规定的规律变化的系统。自动调节系统的任务：以预定的精度，确保被控量等于给定值，或与给定值保持确定的函数关系。 2、自动调节系统组成：调节对象、发信器、调节器和执行器组成的闭环系统。（发信器、调节器和执行器的总和又可以称为自动调节设备。自动调节系统是由调节对象和自动调节设备组成。） 3、调节对象（被控对象）：是指要求实现自动控制的装置，设备或生产过程。例如，冰箱、冷库，冷凝器，融霜过程，冰淇淋的生产过程等。被调参数（被控量）：是指调节对象中要求保持规定数值或按给定规律变化的物理量。如库温、压力、液位等。被调参数总是选择表征调节对象工作状态的主要参数。 4、自动调节：利用电磁阀代替手动调节阀。冷藏间和自动化装置（自动调节设备）一起的全部设备就构成了一个自动调节系统. 5、自动化装置由三部分组成。第一部分是发信器，即敏感元件或称一次仪表，又叫测量元件，它是用来感受调节参数并发出信号的元件。如果敏感元件所发出的信号与后面仪器所要求的信号不一致时，则需增加一个将敏感元件发出的信号转变成后面仪器所要求信号的装置，这个装置叫变送器。第二部分是调节器：调节器接受敏感元件发出的信号与工艺上要求的参数加以比较，然后将比较结果用一特定的信号(气压、电流等)发送出去。第三部分是执行调节机构：根据调节器送出的信号能自动地控制阀门开启度的部件。当温度高于上限位数值时能自动开大阀门供液量增大，使冷藏间内温度降低；当温度低于下限位数值时自动关闭电磁阀停止供液，防止温度继续下降。 6、自动调节控制原理：温度发信器将测得的库房温度送到调节器，在调节器中与给定值进行比较，根据偏差大小，调节器发出信号，指挥执行器动作，控制制冷剂流量。当温度达到上限值时，自动开启电磁阀，使制冷剂进入蒸发器，冷间温度随之下降；当温度达到下限值时，自动关闭电磁阀，停止向蒸发器供液，防止库房温度继续下降。这样就可以起到自动调节冷藏间温度的作用。 7、自动调节系统方框图 8、干扰作用：凡是可能引起被 调参数波动的外来因素（除调 节作用外），在自动调节技术中 称为干扰作用。干扰作用的影 响：会使调节系统平衡状态遭 到破坏，使被调参数偏离给定 值。 9、调节作用（执行器的输出） 的作用：调节作用力图消除干 扰作用对被调参数的影响，恢 复调节对象的流入量与流出量的平衡，使被调参数恢复到给定值。 10、反馈：这种把系统的输出信号又引到系统输入端的作法叫做反馈。如果反馈信号使被调参数的变化减小，称为负反馈，反之，称为正反馈。 11、产生偏差是自动调节的必要条件。 12、调节系统的分类：1）按给定值形式分类：定值调节系统、程序调节系统、自适应控制。2）按系统结构形式分类：闭环控制系统、开环控制系统、复合控制系统 13、调节系统实现负反馈的意义为：若被调参数y受到干扰而上升时，反馈信号z与给定值r进行比较，得偏差信号e，调节器的输出信号指挥调节阀动作，调节作用使被调参数y向相反的方向变化，将被调参数回降至给定值。 14、干扰作用问题（常以阶跃干扰作为典型干扰作用。） 阶跃干扰：所谓阶跃干扰是在t0时刻突然作用于系统的扰动量,以后不再消失也不随时间变化。若扰动量等于1时，则为单位阶跃干扰。对调节系统来说，阶跃干扰是最不利的干扰形式，但它又是最容易实现的干扰。调节系统若能很好地克服阶跃干扰，则其它形式的干扰也不难克服。因此在分析系统特性时，就以阶跃干扰为输入来进行分析。过渡过程：调节系统在阶跃干扰作用下，系统的平衡状态遭到破坏，从一个稳态过渡到另一个稳态的过程，也就是被调参数随时间而变化的过程，称为过渡过程。 15、调节系统的过渡过程一般有四种形式：衰减振荡过程、发散振荡过程（增幅振荡过程）、等幅振荡过程、单调
制冷装置自动化大题
一、直通调节阀的流量特性 1、理想流量特性：调节阀在前后压差一定的情况下得到的流量特性，称为理想流量特性。（1）线性流量特性 线性流量特性是指调节阀的相对流量变化与相对开度变化成比例，线性流量特性的单位行程变化所引起的流量变化是相等的。因此，当系统在大负荷时，线性流量特性调节阀容易处于大流量时，调节作用不灵敏，而当系统在小负荷，即阀处于小流量时，调节作用过度而容易引起调节系统振荡。 （2）等百分比特性流量调节阀单位行程变化所引起的流量变化是不等的。行程小时，流量变化小；行程大时，流量变化大。等百分比特性调节阀的放大系数随行程的增大而递增，在小开度时，相对流量变化小，工作缓和平稳，易于控制；而大开度时，相对流量变化大，工作灵敏度高，有利于控制系统的工作稳定。 ⑶抛物线流量特性抛物线流量特性的调节阀的相对流量与相对开度的二次方成比例关系 ⑷快开特性调节阀在开度较小时就有较大流量，随开度的增大，流量很快就达到最大。 2、工作流量特性：指调节阀在前后压差随负荷变化的工作条件下，它的相对流量与相对开度之间的关系。 ⑴串联管道时调节阀的工作流量特性 串联管道系统的阻力与通过管道的介质流量成平方关系。当系统总压差为一定时，调节阀一旦动作，随着流量的增大，串联设备和管道的阻力亦增大，这就使调节阀上压差减小，结果引起流量特性的改变，理想流量特性变为工作流量特性。 显然，随着串联阻力的增大，S值减小，则q100会减小，这时阀的实际流量特性偏离理想流量特性也就越严重。 由下图可见：当S＝1时，理想流量特性与工作流量特性一致；随着S值的降低，q100逐渐减小，实际可调比R减小，直线特性调节阀趋于快开特性阀，等百分比特性阀趋于直线特性阀，这就使得调节阀在小开度时控制不稳定，大开度时控制迟缓，严重影响控制系统的调节质量。在实际使用时，对S值要严加限制，一般希望不低于0.3～0.5。
制冷装置自动化
一、填空题 1、一个能稳定工作的自动调节系统，都是在无人直接参与下，能使被调参数达到给定值或预先给定的规律变化的系统。它一般是由调节对象，发信器，调节器和执行器组成的闭环系统。 2、调节对象是调节系统中最基本环节，一切调节设备都服务于它，并根据调节对象特性来设计和调整调节系统。调节对象动态特性一定程度上决定了调节过程和调节质量。调节对象特性包括静态特性和动态特性两部分，常用迟延时间τ，时间常数T和放大系数（传递系数）K来综合表示对象特性。对象的动态特性取决于对象的结构，即对象所组成环节的性质、环节的数目以及连接方式等。 3、气动执行机构有气动薄膜执行机构和气动活塞执行机构两种基本形式。它具有结构简单、动作迅速而平滑、输出推力大、性能稳定可靠、维修方便、价廉、防火防爆等优点，它不仅能与气动调节仪表、气动单元组合仪表配合使用，而且通过电-气转换器或电-气阀门定位器还能与电动调节仪表、电动单元组合仪表配用。因此，气动执行器被广泛用于化工、石油、冶金和电站等工业部门中，在空调自动调节系统中也普遍使用。 4、在制冷空调系统中，对于所采用的调节器的要求是：①结构简单；②运行性能稳定和良好，耐用可靠；③维修方便；④价廉。因此，对于一般空调，常采用结构简单而价廉的双位调节器和比例调节器，当调节质量要求高时，则采用比例积分调节器。 5、制冷剂流量调节的目的是控制进入蒸发器的制冷剂液体流量与蒸发器负荷相匹配，即按照蒸发器中实际可能汽化的液体量调节送入蒸发器的液量，习惯上又叫蒸发器供液量调节。用节流机构实现调节。传统的节流机构主要有毛细管、热力膨胀阀和浮球阀。 6、压缩机能量调节的方法很多，应根据装置的具体工作要求和压缩机配置情况而适当选择。归纳起来，有以下能量调节方法：①压缩机间歇运行；②吸气节流；③热气旁通；④压缩机变速；⑤压缩机气缸卸载；⑥压缩机运行台数控制；⑦数码涡旋。 7、位式能量调节的实施方法有：①用压力控制器控制压缩机启停；②用压力控制器和电磁滑阀控制气缸卸载；③用油压比例调节器控制气缸卸载；④用程序控制器进行分级能量调节。 8、压缩机排气压力与吸气压力保护是为了避免排气压力过高与吸气压力过低所造成的危害。 二、简答题 1、以框图的形式介绍自动调节原理并简要介绍各主要参数特点及各主要部件作用。 制冷空调自动调节系统由调节对象和自动调节设备组成的闭环系统。自动调节设备一般由发信器、调节器和执行器三部分组成。温度发信器将被调参数（房间内空气温度）成比例地转变为其他物理型号（如电阻、电压、电流及位移等）；温度调节器将温度发信器送来的信号与给定值进行比较，根据偏差大小，按照调节器预定的调节规律输出调节信号；执行器由执行机构和调节机关组成，根据调节器送来的调节信号大小来对调节对象施加调节作用，使被调参数保持在给定值。被调参数（房间空气温度）是发信器的输入信号，偏差信号是给定值与测量值之间的差值。 2、对双位调节器及比例调节器的工作原理及调节特性进行比较。 所谓双位调节器，是指当调节器的输入信号发生变化后，调节器的输出信号只有两个值，即最大输出信号和最小输出信号。通常仅仅是“开”和“关”。而比例调节器是一种按比例调节规律变化的调节器，即调节器的输出信号与它的输入信号成比例。双位调节系统的过渡过程曲线是一个不衰减的脉动的过程曲线，整个双位调节过程曲线是由一段段对象的飞升曲线所组成，只有当被调参
制冷装置自动化课程中制冷空调系统故障诊断部分教学改革探讨
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/2a17555831.html, 制冷装置自动化课程中制冷空调系统故障诊断部分教学改革探讨 作者：王红梅刘长青肖彪钟新宝 来源：《课程教育研究》2020年第11期 【摘要】本文分析了《制冷装置自动化》课程中制冷系统故障诊断部分的教学现状，根据历届学生以及用人单位反应的一些客观问题，探讨了教学改革措施，以提高学生在工作实践中应用制冷装置自动化的有关知识的能力，确保制冷系统高效安全运行。 【关键词】制冷装置自动化; 故障诊断; 教学改革 【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2020）11-0245-02 本校在能源与动力工程专业制冷与空调方向学生大学四年级开设了《制冷装置自动化》课程，在此之前学生完成了《制冷压缩机》、《制冷原理》、《空气调节》等专业课程的学习。长期以来《制冷装置自动化》课程主要分为三部分：基本控制理论、制冷和空调系统的自动控制、制冷装置的计算机控制，制冷空调系统故障诊断部分并不在教学范围之内。很多学生毕业后在工作中制冷空调系统出现故障时，不能很好的应对。因而根据现实情况在《制冷装置自动化》课程中增加了故障诊断部分内容，把它设置在制冷和空调系统的自动控制这一部分之后。故障诊断部分内容的学习强调逆向思维能力的应用，这与学生一直以来学习的内容有很大不同，对学生来说有一定难度。基于这些基本情况，特提出针对故障诊断部分内容的教学改革探讨。 一、教学现状 《制冷装置自动化》课程中故障诊断部分内容的教学有以下特点： 故障诊断部分内容在工作应用普遍而教学中长期被忽视。制冷空调系统故障诊断部分的内容长期以来并没有包含在《制冷装置自动化》课程中，其他有关课程如《制冷压缩机》、《制冷原理》、《空气调节》、《制冷装置设计》等课程中也没有涉及此部分内容，最终造成此部分内容看似很多课程应该涉及却最终没有一门课程有详细系统讲解。学生毕业后实际的工作应用中，他们时常遇到制冷空调系统出现各类故障不能运行或者长期低效率运行，而此时由于学生缺乏此部分知识储备往往无从下手，只能通过网络搜索或者询问他人解决，由此积累的故障诊断部分知识缺乏条理性也不系统完备。这种现在不仅在本校存在，很多本科院校同样如此。多本针对制冷空调系统自动控制的教材都没有涉及制冷空调系统故障诊断的内容，如机械工业出版社的《制冷装置自动化》、西安交通大学出版社的《制冷装置自动化》等。
制冷装置自动化 大题部分
大题一、 1、例如，一只电动比例温度调节器，温度刻度范围是50～100℃，电动调节器输出是0～10mA ，当指示指针从70℃移到80℃时，调节相应的输出电流从3mA 变化到8mA ，其比例带为 一、当温度变化全量程的40%时，调节器的输出从0mA 变化到10mA ，在这个范围内，温度的变化e 和调节器的输出变化ΔP 是成比例的。二、当温度变化超过全量程的40%时，（在上例中，即温度变化超过20℃时），调节器的输出就不能再跟着变化了，因为调节器的输出最多只能变化100%。 2、图略。可以看出，比例带越大，使输出变化全范围时所需输入偏差变化区间也就越大，而比例放大作用就越弱，反之。 大题二、 ——微分调节器不能单独使用。 ①因为只要被调参数的导数为零，调节器就不再输出调节作用。此时即使被调参数有很大的偏差，微分调节器也不产生调节作用，结果被调参数可以停留在任何一个数值上，这就不符合调节系统正常运行的要求。 ②同时，又因微分调节器存在不灵敏区，如果对象的流入量和流出量之间只稍有不相等，则被调参数的导数老是保持小于不灵敏区的数值，永远不能引起调节器动作。而这样很小的不平衡却会使被调参数逐渐变化，只要时间长了，就会使被调参数的偏差量超过安全许可的范围。 由于这些原因，微分调节器不能单独使用，而常和比例或比例积分调节器联合使用。 大题三、 ——串联管道中，阀门特性如何变化。 ①制冷空调系统一般采用串联管道。串联管道系统的阻力与通过管道的介质流量成平方关系。当系统总压差为一定时，调节阀一旦动作，随着流量的增大，串联设备和管道的阻力亦增大，这就使调节阀上压差减小，结果引起流量特性的改变，理想流量特性变为工作流量特性。 ②有串联设备阻力条件下，阀全开的流量为q100；阀全开时，阀上压差与系统总压差之比值，称为阀门能力S ； 显然，随着串联阻力的增大，S 值减小，则q100会减小，这时阀的实际流量特性偏离理想流量特性也就越严重。 ③可见：当S ＝1时，理想流量特性与工作流量特性一致；随着S 值的降低，q100逐渐减小，实际可调比R 减小，直线特性调节阀趋于快开特性阀，等百分比特性阀趋于直线特性阀，这就使得调节阀在小开度时控制不稳定，大开度时控制迟缓，严重影响控制系统的调节质量。 %40%100)01038/501007080( =?----=δ
制冷装置自动化习题
选择： 1. 与开环控制系统相比，闭环系统通常对（A）进行直接或间接的测量，通过反馈环节去影响控制信号。 A输出量B输入量C扰动量D设定量 2. 输入量保持不变时，输出量却随时间直线上升的环节为（B） A比例环节B积分环节C惯性环节D微分环节 3. 关于系统的传递函数，正确的有（ABD）（多选） A. 在初始状态为零时，系统输出量的拉式变换式与输入量的拉氏变换式之比 B. 与系统本身的内部结构、参数有关 C. 与输入量、输出量大小有关 D. 代表系统的固有特性，是系统的附属域模型 4. 对于典型的一阶系统1/(TS+1),正确的是（ABCD）（多选） A.单位阶跃响应是一个按指数规律上升的曲线 B.时间常数越大，上升过程越慢 C.初始条件为零时的单位阶跃响应在时间经历3T时，达到稳定值的95% D.对应的微分方程数学模型为一阶线性常微分方程 5.如果甲乙两个广义调节对象的动态特性完全相同（如均为二阶对象），甲采用PI作用调节器，乙采用P作用调节器。当比例带的数值完全相同时，甲、乙两系统的振荡程度相比( A) A. 甲系统振荡程度比乙系统剧烈。 B. 乙系统振荡程度比甲系统剧烈。 C. 甲，乙两系统的振荡程度相同。 6、通常可以用时间常数T和放大系数K来表示一阶对象的特性。现有甲、乙两个液体贮罐对象，其甲的截面积大于乙的截面积，假定流入和流出侧的阀门、管道尺寸及配管均相同，那么放大系数K（B）。 A．甲大于乙 B．乙大于甲 C．甲乙相等 D. 没有可比性 7、由于微分调节规律有超前作用，因此调节器加入微分作用主要是用来:(C ) A.克服调节对象的惯性滞后（时间常数T），容量滞后τc和纯滞后τ0. B.克服调节对象的滞后τ0. C.克服调节对象的惯性滞后（时间常数T），容量滞后τ c. 判断： 1.差动对双位调节的过程不利，需要避免。（F） 2.比例系数越大，调节系统越易稳定，但静态偏差增加。（F） 3.对于积分控制器，只要被控量存在偏差，控制作用就一直存在。（T） 4.容量系数就是放大系数。（F） 5.自平衡能力是指受到干扰后，在没有调节器的作用下对象能回到初始的平衡状态。（F） 6.迟延总是产生调节过程不利的影响。（F） 7.间接作用调节器是指将发信器、调节器和执行器做成一体的设备。（F）
建筑设备自动化复习题
第一章 智能建筑：是以建筑为平台，兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。与传统建筑区别：具有某种“拟人智能”特性及功能，主要表现在：A具有感知、处理、传递所需信号或信息的能力：B 对收集的信息具有综合分析、判断和决策的能力：C 具有发出指令并提供动作响应的能力。 类型：1）智能办公、商用大楼 2）智能建筑群（广场） 3）智能化住宅 4）智能化小区功能：1）舒适功能 2）安全功能 3）便捷功能。 核心技术：智能建筑综合利用了“4C”技术（现代计算机技术Computer、现代控制技术Control、现代通信技术Communication和现代图形显示技术CRT），4C技术的核心是信息技术。 建筑智能化系统组成：建筑管理系统BMS、信息网络系统INS、通信网络系统CNS。 建筑管理系统BMS包括：建筑设备自动化系统BAS、安全防范系统SAS、火灾自动报警与消防联动系统FAS，也称之为建筑设备自动化系统。 建筑设备自动化系统(广义BAS)的功能：设备监控与管理、节能控制。范围及内容：电力系统、照明系统、电梯系统、暖通空调系统、给排水系统。 建筑管理系统BMS：自动测量：1）选择测量2）扫描测量3）连续测量。自动监视：1）状态监视 2）故障、异常监视 3）火灾监视 4）暖通空调系统的监视。自动控制：1）建筑设备的启停控制 2）设定值控制3）设备的节能控制4）消防系统控制等。 按控制系统结构分为：开环、闭环、复合控制。 第二章 计算机控制系统包括硬件（主机、外围设备、过程输入输出通道、人机联系设备等）和软件（系统软件、应用软件）两大部分组成。分类：1）操作指导控制系统2）直接数字控制系统3）计算机监控系统（监督管理系统）4）分布式控制系统（集散控制系统）5）现场总线控制系统6）建筑物自动化系统的现场总线7）计算机集成制造系统CIMS。 DCS的基本结构式计算机网络。DCS的通信网络是一个控制网络，不同于普通的计算机网络，应具有良好的实时性，较高的安全性、可靠性和较强的环境适应性等特殊要求。 FCS是一种全数字、半双工、串行双向通信系统。FCS与DCS相比，其优势表现为：1）现场通信网络2）现场设备互联3）互操作性4）分散的系统结构5）开放式互联网络6）通信线供电。 计算机集成制造系统CIMS：不但承担着面向过程控制和优化的任务，而且基于获得的生产过程信息，完成整个生产过程的综合管理、指挥调度和经营管理。计算机网络技术应用是实现智能建筑系统集成的关键技术之一。计算机网络拓扑结构：星型、总线型、环形、树形、星环形拓扑OSI七层参考模型及其数据传输形式：物理层（比特或位）、数据链路层（帧）、网络层（分组）、传输层（数据报）、会话层（数据包）、表示层（数据包）、应用层（报文）Lonworks的拓扑网络结构：主从结构、总线和自由拓扑 建筑系统集成的关键技术：1）功能集成：A IBMS管理层的功能集成 B 各个智能化子系统的功能集成。2）网络集成：通信设备及通信线路与网络设备及网络线路的有机结合，其重点在网络协议和网络互联设备上。3）界面集成：在统一的界面上，实现整个网络系统的运行和管理。模式：1）智能建筑综合管理的一体化集成模式。（建筑集成管理系统IBMS是系统集成的最高目标）2）以BMS、INS为主，面向物业管理的集成模式3）BMS集成模式： A）各子系统之间的网络一致 B）以BAS为主，其他系统存在不同的通信协议 C）采用IPC互联软件技术4）子系统集成。 第三章 新风补偿环节：在夏季工况室温给定值能自动的随着室外温度的上升按一定的比例关系而上
建筑设备自动化复习题目(李玉云主编)
1.在制冷装置与空调系统中主要的热工参数有哪些？ 答：温度，湿度，压力，流量，液位 2.BAS、HVAC、VAV、DDC的英文名称和汉语含义？ 答：BAS：（Building Automation System ）建筑设备自动化系统：它将建筑物或群内的电力，照明空调电梯，给排水以集中监视，控制和管理为目的，构成的综合系统。 HVAC：（Heating Ventilation and Air Condition），采暖通风空调。 VAV：（Variable Air Volume system）变风量系统：通过改变送入房间的风量来满足室内变化的负荷。 DDC：（Direct Digital Control）直接数字控制器 3. 建筑系统集成的关键技术是什么？ 答：计算机控制技术，计算机通信网络技术。 4. 何谓综合布线？综合布线特点是什么？ 答：综合布线：是由线缆（如铜缆，光纤等）和相应的连接件（如连接模块，插头，插，适配器，配线架等）组成的信息传输通道。 特点：1兼容性2开放性3灵活性4可靠性5先进性6经济性7系统性 5. 自动调节系统的功能及组成。 答:组成：控制器、发行器、控制对象、执行器 6. 常用传感器有哪些？温度、压力、流量传感器安装时、选择时应注意哪些问题（即技术指标）？ 答：传感器：温度传感器、压力传感器、流速与流量传感器、湿度传感器、舒适传感器、室内空气质量传感器、室内占用传感器、火灾探测传感器 技术指标：（一）性能指标：（1）量程（2）重复性（3）准确度等级（4）灵敏度（5）漂移（6）响应时间（7）响应特性 （二）实用与经济指标：（1）造价（2）维护（3）兼容性（4）环境（5）干扰 7. 调节过程动态分析的八项技术指标是什么？ 答：（1)稳定性(2) 衰减比(3) 动态偏差(4) 静态偏差(5) 最大偏差(6) 振荡周期(7) 调节时间(8) 峰值时间 8. 按调节规律或控制作用特性可将调节器分为哪六类？ 答：可分为比例调节器（P），积分调节器（I），比例积分调节器（PI），比例微分调节器(PD)，比例积分微分调节器（PID），双位（继电器）调节器。 9. 比例、积分、微分调节作用的比较？掌握根据调节系统过渡过程曲线判别调节器种类的方法。 答：P反应快，能迅速的抑制干扰；I输出变化速率与输入成正比，能消除静态偏差，改善稳态特性；D能超前调节，缩短调节时间，减小动态偏差，改善动态品质指标。 10. 室外温度补偿（新风补偿）特性的含义解析。 答：在夏季：当室外温度θ2高于夏季补偿起点θ2A时，室温给定值θ1将随室外温度θ2的上升而增高，直到补偿极限θ1max，即：θ1=θ1G + Ks△θ2 （△θ2=θ2—θ2A）在冬季：当室外温度低于冬季补偿起点θ2c时，其补偿作用和夏季相反，室温给定值将随室外温度的降低而增高。即：θ1=θ1G - Kw△θ2 （△θ2=θ2—θ2c）在过渡季节：即当室外温度在θ2c~θ2A之间，补偿单元输出量为零，温度给定值保持不变。 11. 调节阀典型的流量特性有哪4种？简述各自的特点和用途。 答：1）直线流量特性特点：阀在小开度时控制作用太强，不易控制，易使系统产生震荡；而在大开度时，控制作用太弱，不够灵敏，控制难于及时。 2）等百分比（对数）流量特性特点：在开度小时，相对流量变化小，工作缓和平稳，易于控制；而在开度大时，相对流量变化大，工作灵敏度高，这样有利于控制系统的工作稳定。 3）抛物线流量特性特点：抛物线流量特性是一条抛物线，它介于直线及百分比曲线之间。 4）快开流量特性特点：在开度小时就要较大流量，随着开度的增大，流量很快就达到最大；阀芯形式是平板的，适用于迅速启闭的切断阀或双位控制系统。直线特性的三通调节阀在任何开度时，流过两阀芯的流量之和不变，即总流量不变；等百分比特性的三通调节阀总流量是变化的，在50%开度处总流量最小。抛物线特性介于两者之间。 12. 对开风阀和平行风阀流量特性分别是什么？ 答: 对开型风阀的特性类似等百分比流量特性，多叶平行型风阀的特性近似直线特性。 13. 阀门能力S对调节阀的特性有什么影响？为什么？ 答：阀门能力S：阀全开时，阀上的压差与系统总压差之比值。 对调节阀特性的影响：当S=1时，理想流量特性与工作流量特性一致；随着S的值降低，q100逐渐减小，所以实
制冷装置设计考试复习题(申江)
制冷装置设计考试复习题 一、填空题 1.空调制冷装置是为了保证一个既定空间内温度、湿度、空气洁净 的要求。 2.将制冷设备、阀件用管道连接起来并可制造低温的工业产品，一 般由制冷系统和用冷单元组成。 3.制冷装置的发展趋势:1)制冷压缩机技术;2)制冷装置的自动控制;3) 利用可再生能源:(1)太阳能;(2)地热能;4)应用自然工质:(1)氨 (R717);(2)碳氢化合物;(3)二氧化碳(R744) 4.单级氟利昂系统蒸发温度≦15℃，但不能太小;不保温的管道，过 热度一般取5℃。 5.单级压缩机的选型方法有:按压缩机的理论输气量选型;按压缩机 的标准工况制冷量选型;按压缩机的性能曲线选型。 6.满液式蒸发器制冷剂充注量大，传热温差小。 7.冷凝蒸发器传热温差一般取5℃。 8.冷却液体的蒸发器有:干式壳管式和满液式。 9.水冷冷凝器温度一般取40℃。 10.气体通过中间冷却器横截面的流速为:0.5～0.8 m/s。 11.制冷系统供水系统分为:一次用水系统;排污法循环供水系统;循环 供水系统。 12.冷却塔冷却效果受环境温度、相对湿度、风速、冷却塔结构影响。 13.采用热力膨胀阀的氟利昂系统蒸发器出口的过热度一般取3～8℃。
14.用制冷剂过热蒸汽调节的有热力膨胀阀;不能调节的节流装置有 毛细管和恒压膨胀阀。 15.蒸发器流动阻力较小应选择内平衡式热力膨胀阀。 16.多个热力膨胀阀并联使用时，若蒸发温度不同，应安装背压阀调 节压力平衡。 17.热力膨胀阀的阀体垂直布置应在蒸发器入口的水平管路上。 18.电子膨胀阀是通过过热度大小来调节的。 19.管道设计包括制冷剂管道、载冷剂管道、冷却水管道、润滑油管 道的设计。 20.钢管的连接方式有焊接、法兰连接。 21.吸气管的压力应控制在相当于1℃的饱和温度差。 22.回气管是蒸发器到压缩机的管道。 23.铜管连接方式有喇叭口连接、气焊连接。 24.管道设计内容包括对管道的水力计算、尺寸确定、管件和管材的 选择、强度计算、管道合理布置、管道保温等。 25.按重力供液的管道设计应防止液囊形成。 26.冷库制冷剂的管道设计应根据其压力、温度、输送制冷剂特性。 27.机房内的换气次数要求≥8次/h。 28.制冰方法有盐水制冰、快速制冰。 29.盐水池加入的防腐剂是重铬酸钠，氢氧化钠。 30.盐水池中的密度为1.17kg/m3时，其腐蚀性最小。 31.盐水制冰的盐水池中的温度为-10~-12℃。