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2020年变风量系统及控制原理

2020年变风量系统及控制原理
2020年变风量系统及控制原理

作者:非成败

作品编号:92032155GZ5702241547853215475102

时间:2020.12.13

提要:本文主旨指导初学者了解一些变风量系统的基本概念,提供变风量系统设计流程及设计方案选择指南,同时着重介绍Onyx-2000变风量系统基本控制策略。

一、变风量空调系统基本概念

1.1 变风量空调系统定义

众所周知,变风量空调系统是通过改变送风量也可调节送风温度来控制某一空调区域温度的一种空调系统。该系统是通过变风量末端装置调节送入房间的风量,并相应调节空调机(AHU)的风量来适应该系统的风量需求。变风量空调系统可根据空调负荷的变化及室内要求参数的改变,自动调节空调送风量(达到最小送风量时调节送风温度),以满足室内人员的舒适要求或其他工艺要求。同时根据实际送风量自动调节送风机的转速,最大限度地减少风机动力,节约能量。

1.2 国内外发展概况

变风量(Variable Air Volume)空调系统于20世纪60年代起源于美国。在当时定风量系统加末端再热和双风道系统在很长一段时间内占据舒适

性空调的主导地位,因此,变风量系统出现以后并没有立刻得到推广,直

到1973年西方石油危机之后,能源危机推动了变风量系统的研究和应用,此后20年中不断发展,如今已经成为美国空调系统的主流。

变风量系统在发展初期,因支管风量平衡的需要和控制设备的局限,大

多要求采用高速送风系统,主要送风速度在12.5m/s以上,并且推荐采用静压复得法设计风管系统。尽可能地采用圆形或椭圆形风管,以减小摩擦阻力。但是高速送风系统的风机耗能大,且管路系统噪音增加。随着压力无关型VAV box基本上全面取代压力相关型VAV box及DDC控制器的发展,于是变风量空调方式在低速送风系统中的应用越来越普遍。

在日本,将变风量空调方式用于低速送风系统的研究与开发值得关注。由于传统的皮托管流量传感器在5m/s的风速下难以测定,因此日本人开发研究了超声波流量传感器和电磁式流量传感器等多种适用于低速送风系

统的前端设备,一方面节能,另一方面降低了风管噪音,因此,进入90年代以后,无论是新建还是70年代以前建造的空调系统的翻新改造,基本上都采用变风量空调系统。

我国在70年代即有人研究VAV系统的开发和应用,并在地下厂房、纺织厂、体育馆等建筑中就采用过VAV系统。在80年代末期我国出现的首批智能化建筑中,也曾采用过VAV系统,但由于建设过程和使用过程中的种种问题,有些工程两三年后使用单位便取消了变风量系统的运行方式,相应的自控设备也拆除了,这使得变风量系统的优点没有发挥出来,变风

量系统附加的投资难以得到回报。在此期间,变风量空调技术(包括控制技术和设备),也在不断地发展和完善。目前,在国内智能建筑的高速发展过程中,急需全面深刻地分析变风量空调系统的发展趋势和技术关键,总结工程实例,促进这一重要技术的平稳发展。

1.3 变风量系统的特点

1.能实现局部区域(房间)的灵活控制,可根据负荷的变化或个人的舒适要求自动调节自己的工作环境;不再需要加热方式或双风道方式就能适应多种室内舒适要求或工艺设计要求;完全消除再加热方式或双风道方式的冷热混合损失。

2.自动调节各个空调区域的送入能量,在考虑同时使用系数的情况下,空调器总装机容量可减少10%-30%左右。

3.室内无过热过冷现象,由此可减少空调负荷15%-30%左右。

4.部分负荷运转时可大量减少送风动力,根据理论模拟计算,全年平均空调负荷率为60%时,变风量空调系统(变静压法控制)可节约风机动力7 8%。

5.可应用于民用建筑、工业厂房等各类相应的场合。可适应于采用全热交换器的热回收空调系统及全新风空调系统。

6.可避免凝结水对吊顶等装饰的影响,并方便二次装饰分割。

总之,变风量空调系统较定风量空调系统和风机盘管系统而言,具有舒适、节能、安全和方便的优点,已得到越来越多的采用。

1.4 变风量系统的构成

1.VAV装置

VAV空调系统的运行依靠称为VAV装置的设备来根据室内要求提供能量控制其送风量。同时向DDC控制器传送自己的工作状况,经DDC分析计算后发出控制风机变频器信号。根据系统要求风量改变风机转速,节约送风动力。最常用的VAV装置原理如图1-1所示。主要由室内温度传感器、电动风阀、控制用DDC板、风速传感器等部件构成。大部分采用可换式通用设备,控制系统多为各设备厂家自己开发。像风速传感器就有多种型式,如采用超声波涡旋法、叶轮转子法、皮托管法、半导体法、磁体法、热线法等专利产品。

图1-1 VAV装置原理图

如图1-2所示的VAV装置常常被称为FPB(Fan Powered Box),即风机动力型末端。

其特点是根据室内负荷由VAV装置调节一次送风量,同时与室内空气混合后经风机加压(或一次风不经风机加压与加压室内空气并联)送入室内,以保持室内换气次数不变。该方式加设了风机系统,成本提高,可靠性、噪声等性能指标有所下降。

2.DDC控制器

DDC控制器的主要功能是根据系统中各VAV装置的动作状态或风管的静压值(设定点),分析计算系统的最佳控制量,指示变频器动作。在各种VAV空调系统的控制方法中,除DDC式外,其他方法均设置独立式系统控制器。

3.变频风机(空调机)

VAV空调系统常采用在送风机的输入电源线路上加装变频器的方法,根据DDC控制器的指示改变送风机的转速,满足空调系统的需求风量。

1.5 变风量系统的分类

一般地,可以把变风量系统按周边供热方式和变风量末端结构两方面进行分类。

(1)按照周边供热方式的分类(内部区域单冷)

①内部区域单冷系统。即是指在空调内区采用的变风量空调形式,一般地不带供热功能,下面几种形式均是以采用内部区域单冷为前提的。

②周边散热器系统。散热器设置在周边地板上,不用冷、热空气的混合来控制空气温度,一般采用热水或电热散热器,具有防止冷气流下降、运行成本低、控制简单等优点。但需要精确计算冷却和加热负荷,以避免冷热同时作用。在国外一些豪华考究的设计中,常采用顶棚辐射散热器提供更舒适的空调环境。

③风机盘管周边系统。风机盘管可以是四管式,也可采用冷热切换二管式,或单供热二管式。风机盘管采用暗吊时不占用地板面积,同样具有运行成本低、控制简单的优点。夏天由于吊顶内仍保留冷水管及凝水盘,天花板仍有发生水患的可能。

④变风量再热周边系统。在变风量末端装置中加再热盘管,一般采用热水或电加热盘管。该系统比双风道系统初投资更低,比定风量再热系统节约能源,尽管同样不占用地板面积,但控制程序复杂。

⑤变温度定风量周边系统。该系统的特点是送风量恒定,通过改变一次风与回风的混合比例来调节房间温度。回风全部吸收灯光热量再送出,因而节能。初投资较双风道系统低,控制也较复杂。

⑥双风道变风量周边系统。该系统的优点是能量效率高,当采用两个风机时,可利用灯光发热,在所有时间内,由于冷却和加热的交替功能,可以获得最小的送风量。但初投资较高,控制较复杂。

⑦转换变风量系统。加热和冷却均由一套风管系统通过冬夏转换承担。其缺点是温度控制不灵活,当建筑物有若干个区时,不能由一套系统来控制,例如不能同时满足一个区域需要加热而另一个区域需要供冷的要求,这时就需要划分若干个转换系统。

(2)按变风量末端的结构分类

按调节原理分,变风量末端可以分成四种基本类型,即节流型、风机动力型(Fan Powered)、双风道型和旁通型四种,还有一种是在北欧广泛采用的诱导型。

①节流型

节流型变风量末端是最基本的变风量末端,其它如风机动力型、双风道型、旁通型等都是在节流型的基础上变化发展起来的。所有变风量末端的“心脏”就是一个节流阀,加上对该阀的控制和调节元件以及必要的面板框架就构成了一个节流型变风量末端。

②风机动力型(Fan Powered)

风机动力型是在节流型变风量末端中内置加压风机的产物。根据加压风机与变风量阀的排列方式又分为串联风机型(Series Fan Terminals)和并联风机型(Parallel Fan Termina1s)两种产品。所谓串联风机型是指风机和变风量阀串联内置,一次风既通过变风量阀,又通过风机加压;所谓并

联风机型是指风机和变风量阀并联内置,一次风只通过变风量阀,而不需通过风机加压。根据美国TITUS公司提供的资料,串联风机型和并联风机型的比较见下表:

特征并联风机型串联风机型

风机运行在低制冷负荷、加热负荷

和夜间循环时,间歇运

行。

在所有时间内连续运行

送风风量调节①在中到高制冷负

荷时,变风量运行。

②在加热与低制冷

负荷时,定风量运行。

在供热与制冷负荷时,

定风量运行。

送风温度①在中到高制冷负

荷时,送风温度恒定。

②在低制冷负荷和

加热负荷运行时,送

风温度可变。

在所有时间内,送风温度可

变。

风机大小

按供热负荷(通常60%制

冷负荷)设计。按制冷负荷(通常100%制冷负荷)设计。

一次风最小送风较高,需克服节流阀、下较低,只需克服节流阀阻力

静压游风管和散流器阻力损

失。

损失。

风机控制不需与AHU风机联锁。

必须与AHU风机联锁以防增

压。

AHU风机需较大功率克服节流阀、

上下游风管和散流器阻

力损失。

只需克服上游风管和节流阀

阻力损失。

噪声

风机间歇运行,启动噪声

大,平稳运行噪声低。风机连续运行,噪声平稳,但比并联风机型平稳运行噪声稍高。

风机能耗

风机间歇运行,且设计风

量小、能耗较低。风机连续运行,且设计风量大、能耗较高。

③双风道型

一般由冷热两个变风量末端组合而成,因其初投资昂贵,控制较复杂而较少得到使用。

④旁通型

这是利用旁通风阀来改变房间送风量的系统。由于其并不具备变风量系统的全部优点,因而在有些论文中称其为“准”变风量系统。该系统的特点是投资较低,但节能却很小,因为有大量送风直接旁通返回空调设备,并不怎么减小风机能耗,所以目前使用也不多。

以上4种系统目前设计使用较多的是风机动力型和节流型。串联风机型加上空调水系统大温差设计成为北美空调设计的特色。

⑤诱导型

诱导型VAV box的原理是通过一次风(可以是低温送风)诱导室内回风后再送入房间。与FPB相比,节约了末端的风机能耗,但空调和风机动力增加,这种方式在北欧广泛采用,特别是医院病房等要求较高的场合。

1.6 变风量系统设计方案选择指南

有两种大相径庭的设计风格可供设计师选择。其一是所谓日式风格,以种类繁多——周边窗际热环境表现手法为特点,其二是所谓的美国风格,以大温差蓄冷空调系统特点FPB为发展方向,下面介绍美式风格的设计方法。

当暖通设计者们在设计大楼空调系统的时候,他们有很多不同的系统可选,但要决定最终选择哪一个并不是一件容易的事情。设计者设计的方案必须满足业主的安装要求,操作要求和运行费用的要求。设计者必须同时

考虑到设备的性能、容量、可靠性和空间的要求及限制条件。下面就讲述一下不同类型设备的应用、限制条件和局限性。

1.建筑功能

当设计者在开始考虑选用哪种系统时,他首先应该考虑清楚这个大楼的功能。办公室建筑的系统每天是按时间表进行运转的,在美国通常采用风机动力型末端装置。在建筑外区一般使用有辅助加热器的风机动力型末端。装有这类末端装置的独立分区,它的调节具有很大的灵活性。

2.建筑尺寸

在大型建筑中,中心空气处理器根据各区不同的需要将大量的空气送出去。这是风机动力型末端装置的一个典型的应用。内区可能根本就不需要加热,所以既可采用单管系统,也可采用无加热盘管的风机动力型系统。除了热带地区,外区通常都是需要加热的,可选用电加热盘管或热水盘管。这些盘管一般都包括在末端装置中,有时还需要加热基础板。

在一些购物大厦,或其他的低层建筑中,每个租户的面积很小,所以一般采用小型的成套的空调设备。如果采用风机动力型末端则一般选择旁通型。这种系统的主要特点是在送风管上装有一个主要的旁通阀。旁通阀根据送风管道内的静压进行调节。这样就可以保持压力恒定,保持系统在定流量下运行,而且各个独立分区都是压力相关型VAV。

3.噪声限制

作者:非成败

作品编号:92032155GZ5702241547853215475102

时间:2020.12.13

像广播工作室,剧场和图书馆这些地方要求低噪声,设备的选择和安装位置是非常重要的。如果采用风机动力型末端,就必须仔细的检查设备的噪声性能。如果是设计电视播音室,那么还要考虑RFI和EMI。

4.环境因素

环境因素包括气候和建筑内外的气流情况。同时还包括规范中的要求比如说新风通风率以及当地建筑标准。如果内区要求的通风速率很高,那么就需设置再加热器。在图书馆这样高通风率的地方,如果同时开启多个通风橱就需要进行再加热。在有些区域,比如说高层办公室建筑的外区,季节、日照负荷和人员占用情况对区域影响很大,一天中区域的负荷变化很明显,在这种区域选用风机动力型末端是比较理想的。在负荷比较稳定的地方常选用单风道系统。

5.污染考虑

污染问题在医院,洁净室和实验室里显得尤为突出。手术室,艾滋病患区域和洁净室都有压力要求。除了压力要求以外,还要尽量避免使用再加

热盘管和暴露在外面的玻璃纤维,消除微生物滋生的可能性。医院的房间和洁净室通常需要稳定和高效的通风率,所以宜选用双风道装置。具有高度传染性的房间,比如说肺结核,就需要对它进行负压控制避免病菌传播。使用有害物质的实验室也需要进行负压控制。在这类型的建筑中,一般都是选用单风道或双风道系统。

6.维护和可行性

一些特殊类型的房间如洁净室,它需要末端装置具有高可靠性,因为这关系到服务水平和设备维护的困难和费用。例如洁净室,如果天花板必须是打开的,那在使用前就必须将房间进行消毒。相关费用包括损失的生产时间和消毒的费用。在这种情况下,设备应该安装在洁净室的外面或应该使用具有高可靠性,低维护的设备。

7.费用因素

在最终确定设备方案以前就应该将费用考虑好。安装费用,运行费用和维护费用都应该考虑进去。有时候其中的某一项费用会显得比较重要。例如,如果业主在大楼建造以前就将它卖掉,那么业主最关心的就是建造费用,运行费用就不是那么重要了。如果是由租户自己来付水电费,那么建筑商或开发商就不太关心运行费用。电加热盘管比热水盘管的安装费用

低,但是它们的运行费用较高。在做最后决定以前,应该对当地定价做好调查以便做出最佳决定。

8.系统选择

下表列出了在美国常见的几种末端装置及它们的适用范围,仅供国内设计人员参考。

P=优先选择。S=有时候采用。N=不推荐。*=密封的衬里以减小空气夹带纤维。#=应该特别考虑选用噪声小的设备或考虑使用消声器。

1.7 Onyx-2000变风量系统的设计方法流程

1.8变风量系统与风机盘管+新风系统技术经济比较

VAV空调系统与FC+新风系统技术经济对比分析一览表

变风量系统送至各房间的风量和系统的总风量,都会随着房间负荷的变化而变化,因此,它必然会有较多和较复杂的控制要求。只有实现这些控制要求,系统的运行才能稳妥可靠,使她的节能性和经济性充分体现出来。

变风量系统的基本控制要求包括以下几个方面:

房间温度控制:它是通过末端装置对送风量的控制来实现的。任何一种末端装置都携带这类控制部件。

系统的静压控制:这是变风量系统十分重要的控制环节。实现这一控制,才能使系统保持一个稳定的运行压力,从而保证整个系统的运行可靠。

空气处理装置的控制:实现这类控制,则可在运行最为经济的情况下,既保证送风温度符合设计要求,又使送风量紧随着系统负荷的变化而变化。

此外,还有房间正压控制,它是通过对送风机和回风机的平衡控制来实现的。如果建筑物内设计有周边供暖系统,则它需要独立控制。变风量系统的控制可以是气动的、电动的。特别是近年来控制技术迅速发展,微电脑和计算机技术广泛应用于空调系统的控制,使得控制功能大大加强,控制精度提高,安装简便,运行可靠,价格也越来越便宜。

2.1定静压法

所谓定静压控制,是在送风系统管网的适当位置(常在离风机2/3处)设置静压传感器,在保持该点静压一定值的前提下,通过调节风机受电频率来改变空调系统的送风量。

自动控制系统的组成

1.1 自动控制系统的组成 自动控制系统是在人工控制的基础上产生和发展起来的。为对自动控制有一个更加清晰的了解,下面对人工操作与自动控制作一个对比与分析。 图1-1所示是一个液体贮槽,在生产中常 用来作为一般的中间容器或成品罐。从前一个 工序出来的物料连续不断地流入槽中,而槽中 的液体又送至下一工序进行加工或包装。当流 入量Q i(或流出量Q0) 波动,严重时会溢出或抽空。解决这个问题的 最简单办法,是以贮槽液位为操作指标,以改 变出口阀门开度为控制手段,如图1-1所示。 当液位上升时,将出口阀门开度开大,液位上 则关小出口阀门,液位下降越多,阀门关得越 小。为了使液位上升和下降都有足够的余地,选择玻璃管液位计指示值中间的某一点为正常工作时的液位高度,通过改变出口阀门开度而使液位保持在这一高度上,这样就不会出贮槽中液位过高而溢出槽外,或使贮槽内液位抽空而发生事故的现象。归纳起来,操作人员所进行的工作有以下三个方面。 ①检测用眼睛观察玻璃管液位计(测量元件)中液位的高低。 ②运算、命令大脑根据眼睛所看到的液位高度,与要求的液位值进行比较,得出偏差的大小和正负,然后根据操作经验,经思考、决策后发出命令。 ③执行根据大脑发出的命令,通过手去改变阀门开度,以改变出口流量Q0,从而使液位保持在所需要高度上。 眼、脑、手三个器官,分别担负了检测、运算/决策和执行三个任务,来完成测量偏差、操纵阀门以纠正偏差的全过程。 若采用一套自动控制装置来取代上述人工操作,就称为液位自动控制。自动 下面结合图1-2的例子介绍几个常 用术语。 ①被控对象需要实现控制的 简称对象,如图1-2中的液体贮槽。 ②被控变量对象内要求保

(整理)变风量系统最小新风量控制方法的讨论.

变风量系统最小新风量控制方法的讨论 (摘自《暖通空调》99年第三期) 航天建筑设计研究院宋宏光 两种常用新风控制方法 风机跟踪控制法及CO2浓度控制法是当前常用的新风控制方法,前者是传统的方法,后者是较新的方法。但后者并不能完全补偿前者的不足。 风机跟踪控制法 该法的控制原理是:送风机送出风量-回风机吸入风量=新风量=常量。这样,在VAV系统运行期间不论送风量如何变化,回风量跟踪调节回风量并保持与出风量之差不变即维持新风量不变。实际运行状况并非如此。风机跟踪控制法所取的控制讯号分别来自总送风管及总回风管上的动态测定点,经过运算变换成风量去调节风机维持新风量不变。动压是风速的函数,送风干管速度GBJ49-87规定为6--14M/s,回风管速度更低,现取6m/s。当管道断面一定时断面内速度变化即表示风量的变化。现将风量变化、速度及动压的关系列于表1。 表1中+5%和-5%是指风量变化的控制幅度,对应的动压变化分别为(9.6-10.6=)-1.0Pa 和(9.6-8.5=)+1.1Pa。 为保证新风量不变,风机跟踪控制不管系统风量如何变化,总送风管风量与总回风管风量之差即新风量保持不变,现假定为1500m3 表2中回风量的大小是为了保持新风量不变的要求而提出的,即送风量减少到50%时。回风量应为(5000-1500=)3500m3/h,实际运行中的误差是不可避免的,正负5%以内一般认为可以接受。回风管中的回风量是由动压控制的,为了保持回风量在3500(1+5%)以内,动压控制精度在(4.10-3.72=)0.39Pa;同样,保持回风量在3500(1-5%)以内,动压精度应在(3.72-3.36=)0.36Pa,这对动压检测控制是很难办到的,因为为个动压是由差压变送器测量风道中全压与静压之差来确定的。目前,较好的差压变送精度为0.5级即全量程的0.5%。

变风量(VAV)空调系统简介

变风量(V A V)空调系统简介 变风量(Variable Air V olume)空调系统是一种通过改变送风量来调节室内温湿度的空调系统。Dleta控制公司是世界上首家设计、制造出一体化(即集控制器、执行机构和流速传感器于一身)的V A V控制器的BA产品制造商。变风量空调系统60年代起源于美国,自80年代开始在欧美、日本等国得到迅速发展,最重要的原因是变风量空调系统巨大的节能优势。经过十几年的普及和发展,目前变风量空调系统己占据了欧、美、日集中空调系统约30% 的市场份额,并在世界上越来越多的国家得到应用。进入90年代以来,采用V A V 技术的多层建筑与高层建筑已达到95%。变风量空调系统由空气处理机组、新风/排风/送风/回风管道、变风量空调箱、房间温控器等组成,其中变风量空调箱是该系统的最重要部分。 一、变风量空调系统(V A V)的优势变风量空调系统区别于其它空调形式的优势主要在以下几个方面: 1、节能由于空调系统在全年大部分时间里是在部分负荷下运行,而变风量空调系统是通过改变送风量来调节室温的,因此可以大幅度减少送风风机的动力耗能。据模拟测算,当风量减少到80% 时,风机耗能将减少到51%;当风量减少到50%时,风机耗能将减少到15%。全年空调负荷率为60% 时,变风量空调系统(变静压控制)可节约风机动力耗能78%。 2、新风作冷源因为变风量空调系统是全空气系统,在过渡季节可大量采用新风作为天然冷源,相对于风机盘管系统,能大幅度减少制冷机的能耗,亦可改善室内空气质量。 3、无冷凝水烦恼变风量空调系统是全空气系统,冷水管路不经过吊顶空间,避免了风机盘管系统中令人烦恼的冷凝水滴漏和污染吊顶问题。 4、系统灵活性好现代建筑工程中常需进行二次装修,若采用带V A V空调箱装置的变风量空调系统,其送风管与风口以软管连接,送风口的位置可以根据房间分隔的变化而任意改变,也可根据需要适当增加风口。而在采用定风量系统或风机盘管系统的建筑工程中,任何小的局部改造都显得很困难。 5、系统噪声低风机盘管系统存在现场噪声,而变风量空调系统噪声主要集中在机房,用户端噪声较小。 6、不会发生过冷或过热带V A V空调箱的变风量空调系统与一般定风量系统相比,能更有效地调节局部区域的温度,实现温度的独立控制,避免在局部区域产生过冷或过热现象。 7、提高楼宇智能化程度采用DDC数字控制的变风量空调系统,可以实现计算机联网运行,接入到楼宇自控系统中,从而提高楼宇智能化程度。 8、减少综合性初投资由于增加了系统静压控制以及V A V空调箱等环节,设备控制上的造价会有所提高。但由于变风量空调系统可以根据冷热负荷的分布,使送风量在建筑物内各个控制区域间平衡转移,从而使系统的设计总送风量减少,因此可以减小空调系统的设备容量,系统综合性初投资不一定会增加,甚至可以降低。 9、变风量空调系统结构简单,维修工作量小,使用寿命长。 二、变风量空调系统(V A V)控制原理变风量控制器和房间温控器一起构成室内串级控制,采用室内温度为主控制量,空气流量为辅助控制量。变风量控制器按房间温度传感器检测到的实际温度,与设定温度比较差值,以此输出所需风量的调整信号,调节变风量末端的风阀,改变送风量,使室内温度保持在设定范围。同时,风道压力传感器检测风道内的压力变化,采用PI或者PID调节,通过变频器控制变风量空调机送风机的转速,消除压力波动的影响,维持送风量。 三、变风量空调系统(V A V)常用控制方式 1、定静压控制工作原理:保证系统风道内某一点(或几点平均)静压一定的前提下,室内所需风量由V A VBOX风阀调节;系统送风量由风道内静压与该点所设定值的差值控制变

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电子控制系统的组成和工作过程 一、教学分析 1.教材分析 本课是第一章第二节“电子控制系统的组成和工作过程”。从对比分析两种路灯控制系统的基本组成入手,再通过搭接一个路灯自动控制的电子模型,来学习电子控制系统的基本组成和工作过程,从而为学生学习后面各章提供了一把钥匙。 2.学情分析 学生在通用技术必修2的学习中,已学过关于控制系统的一些概念,例如输入、控制、输出,以及功能模拟方法的含义,但对电子控制系统内部电子元件,例如发光二极管、光敏电阻、三极管等的工作原理不太了解,教师可用通俗的语言补充解释其作用,以利于学生的学习。 二、教学目标 1.知识与技能目标 (1)知道电子控制系统的基本组成。 (2)能用方框图分析生活中常见电子控制系统的工作过程。 2.过程与方法目标 (1)通过对两种路灯控制系统方框图的对照,知道电子控制系统的基本组成。 (2)通过搭接一个路灯自动控制的电子模型,加深对电子控制系统组成的理解。 3.情感态度和价值观目标 (1)激发学生动手尝试的兴趣和热爱技术的情感。 (2)提高学生比较及分析电子控制系统的能力。 三、教学重难点 1.重点 (1)电子控制系统的基本组成。 (2)能用方框图分析生活中常见电子控制系统的工作过程。 2.难点 电子控制系统内部常见电子元件的工作原理。 四、教学策略 本节课程以多媒体技术为辅助教学手段,通过观察、基本知识讲授、小组探究、分析表达、技术试验、能力展示等教学方法和策略,在教师指导下,通过学生自主探究建构知识和技能。 五、教学准备 通用技术专用教室、多媒体、课件、路灯自动控制模型。 六、课时安排 共1课时 七、教学过程 (一)新课导入 教师展示:路灯自动控制模型 板书:第一章电子控制系统概述 第二节电子控制系统的组成和工作过程

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电气控制系统图的绘制及原则 电气控制系统图:就是将许多电器元件按一定的要求连接而成并用一定的图形表达出来,用于表达生产机械电气控制系统的结构、原理等设计意图,方便电气系统的安装、调试、使用和维修的图纸。 电气控制系统图一般有三种:电气原理图、电器布置图和电气安装接线图。(各种图有其不同的用途和规定画法,采用统一的图形符号、文字符号和标准画法来绘制。) 绘制电气原理图时应遵循的原则:电气原理图中所有电器元件都应采用国家标准中统一的图形符号和文字符号表示。电气原理图中电器元件的布局,应根据便于阅读的原则安排。电气原理图一般分为主电路和辅助电路两部分。主电路安排在图面左侧或上方,辅助电路安排在图面右侧或下方。无论主电路还是辅助电路,均按功能布置,尽可能按动作顺序从上到下、从左到右排列。电气原理图中,当同一电器元件的不同部件(如线圈、触点)分散在不同位置时,为了表示是同一元件,要在电器元件的不同部件处标注统一的文字符号。对于同类器件,要在其文字符号后加数字序号来区别。如两个接触器,可用KM1 KM2文字符号区别。电气原理图中,所有电器的可动部分均按没有通电或没有外力作用时的状态画出。对于继电器、接触器的触点,按其线圈不通电时的状态画出;控制器按手柄处于零位时的状态画出;对于按钮、行程开关等触点,按未受外力作用时的状态画出。电气原理图中,应尽量减少

线条和避免线条交叉。各导线之间有电联系时,在导线交点处画实心圆点。根据图面布置需要,可以将图形符号旋转绘制,一般逆时针方向旋转_ 90 °,但文字符号不可倒置。—(下图为参考样板) <1>图纸上方的1、2、3、4 ....... 13等数字是图区的编号,它是为 了便于检索电气线路,方便阅读分析从而避免遗漏设置的。 <2>图区编号下方的文字表明它对应的下方元件或电路的功能,使读者能清楚地知道某个元件或某部分电路的功能,以利于理解电路的工作原理

ZY-电气控制系统图.doc

电气控制系统图一般有三种:电气原理图、电器布置图和电气安装接线图。 这里重点介绍电气原理图。 电气原理图目的是便于阅读和分析控制线路,应根据结构简单、层次分明清晰的原则,采用电器元件展开形式绘制。它包括所有电器元件的导电部件和接线端子,但并不按照电器元件的实际布置位置来绘制,也不反映电器元件的实际大小。 电气原理图一般分主电路和辅助电路(控制电路)两部分。 A主电路是电气控制线路中大电流通过的部分,包括从电源到电机之间相连的电器元件;一般由组合开关、主熔断器、接触器主触点、热继电器的热元件和电动机等组成。 B辅助电路是控制线路中除主电路以外的电路,其流过的电流比较小和辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路和保护电路。其中控制电路是由按钮、接触器和继电器的线圈及辅助触点、热继电器触点、保护电器触点等组成。 电气原理图中所有电器元件都应采用国家标准中统一规定的图形符号和文字符号表示。 电气原理图中电器元件的布局 电气原理图中电器元件的布局,应根据便于阅读原则安排。主电路安排在图面左侧或上方,辅助电路安排在图面右侧或下方。无论主电路还是辅助电路,均按功能布置,尽可能按动作顺序从上到下,从左到右排列。 电气原理图中,当同一电器元件的不同部件(如线圈、触点)分散在不同位置时,为了表示是同一元件,要在电器元件的不同部件处标注统一的文字符号。对于同类器件,要在其文字符号后加数字序号来区别。如两个接触器,可用KMI、KMZ 文字符号区别。 电气原理图中,所有电器的可动部分均按没有通电或没有外力作用时的状态画出。 对于继电器、接触器的触点,按其线圈不通电时的状态画出,控制器按手柄处于零位时的状态画出;对于按钮、行程开关等触点按未受外力作用时的状态画出。电气原理图中,应尽量减少线条和避免线条交叉。各导线之间有电联系时,在导线交点处画实心圆点。根据图面布置需要,可以将图形符号旋转绘制,一般逆时针方向旋转90o,但文字符号不可倒置。 图面区域的划分 图纸上方的1、2、3…等数字是图区的编号,它是为了便于检索电气线路,方便阅读分析从而避免遗漏设置的。图区编号也可设置在图的下方。 图区编号下方的的文字表明它对应的下方元件或电路的功能,使读者能清楚地知道某个元件或某部分电路的功能,以利于理解全部电路的工作原理。 符号位置的索引 q 符号位置的索引用图号、负次和图区编号的组合索引法,索引代号的组成如下: q 图号是指当某设备的电气原理图按功能多册装订时,每册的编号,一般用数字表示。 q 当某一元件相关的各符号元素出现在不同图号的图纸上,而当每个图号仅有

实验室VAV变风量控制系统

变风量控制系统是现代实验室建设中主要送排通风方式。通过通风系统管理软件能对实验室温湿度、通风量进行自动调节、实时监控、自动记录并输出《运行监控报表》,详细记录各时段的运行情况、故障情况,并可输出实际节能的数据,让用户对投资成本与运行成本一目了然。将智能化通风系统接上互联网后,可通过手机或电脑在异地操作智能化通风系统,还可让智能化通风系统的供应商在异地对其进行故障诊断与维护。 变风量控制系统是相对于定风量系统而言的,过去实验室通风系统只是由功率和风量都基本衡定的风机组成。无论风量还是房间的温度湿度都无法控制,通风系统只是起到一个排风的作用。变风量系统是指送风随着排风而变,排风又随着人们的需要自动或人为设置而变,送风与排风形成一个动态平衡,使房间始终保持一个相对恒定的温度、湿度和微负压。变风量系统由空调机组、送风系统、排风系统以及控制系统组成。空调机组又由初级过滤器、中级过滤器、热交换器、加湿器、送风机、控制柜、温度和温度控制阀等组成。送风系统由风道以及风道上的控制阀组成。排风系统由通风柜、柜门位置传感器、通风柜控制器、控制阀以及变频排风机组成。控制系统是整个系统的心脏,负责整个系统各房间温度、压力、湿度、风量的显示和控制。在变风量控制系统中,文丘里变风量控制阀是该系统的主要控制部件。 系统控制目标

1、保证实验室工作人员的健康及安全。 2、正确控制实验室通风柜的排风,保证开口面风速。 3、正确控制实验室补风,同时保证实验室空气的流向。 4、在实验室通风柜等设备使用过程中,控制房间的补风动态跟踪实验室总的排风,保证通风柜等设备的安全运行,同时确保实验室压力(一般为微负压)并尽可能降低能耗。 5、保证实验室最小通风,保证实验室充分的通风换气,在实验室通风柜等设备使用过程中,保证实验室最小换气次数。 6、以实验室为单位,提供通风柜排风及实验室补风控制的完整的解决方案。 系统性能 1、压力无关型控制阀门 2、风道静压发生变化,阀门在1秒之内响应。 3、风量控制精度小于设定风量的±5%。 4、风量控制响应速度小于1秒(随动调节过程)。 5、变风量通风柜面风速控制采用检测调节门开度直接控制阀门风量设定。 6、阀门风量控制范围应足够大,阀门最大控制风量与最小控制风量之比应达16:1以上,满足变风量要求。 7、高质量的通风柜控制效果。

柴油发电机组控制系统工作原理

柴油发电机组控系统工作原理 LIXISE 作者: 作者:LIXISE 柴油发电机组控制系统工作原理和算法是相当的复杂,每个电路的设计都有其特定的算法来予以实现。柴油发电机组的控制器系统犹如发电机组的心脏,智能控制系统的使用大大提高了柴油发电机组的运行,保障了柴油发电机组的稳定工作,那么控制系统是通过何种原理和算法来实现呢?柴油发电机组的控制部分,数字式励磁控制器较传统的模拟电路励磁控制器具有精度高,反应快,控制算法适应性强,对于不同特性的电机只要通过调整程序参数就能适应,甚至可以实现更高端的自适应智能控制算法等优点。 一、数字励磁控制器软件实现与算法研究 主要是对数字式励磁控制器的软件和所采用的控制算法进行论述。首先对数字励磁控制器的主程序进行设计,然后对电量参数采集算法和智能励磁控制算法进行研究,并在CPU上进行实现。为了实现精确的数字励磁控制,需要得到实时、精确的电量数据,而要获得实时、精确的电量数据,则需要采用交

流采样方法,并推导出交流采样下各个电量的计算公式,最终编写计算出电量数据的算法程序。交流采样是按一定的规律对被测信号的瞬时值进行采样,再按照一定的数学算法求出被测电量参数的测量方法。下面给出交流电压,交流电流,有功功率,无功功率,功率因素的各种算法中的离散公式。 二、数字式励磁控制器总体设计方案 工作电源:由于微处理器的工作电源要求,我们需要一个5V的稳定直流电源,信号调理电路的运算电路的供电需要一组±12V的直流电源,另外,开关量输出需要驱动继电器,所以需要一个+24V的直流电源,为此我们需要设计一个电源转化模块得到系统正常工作所需的三组DC电源。 三、交流采样锁相环电路 要进行交流采样,通常需要进行同步采样,目前交流采样方式主要有硬件同步采样、软件同步采样和异步采样三种。硬件同步由硬件同步电路向CPU提出中断实现同步。硬件同步电路有多种形式,常见的如锁相环同步电路等。硬件同步采样法是由专门的硬件电路产生同步于被测信号的采样脉冲。它能克服软件同步采样法存在截断误差等缺点,测量精度高。利用锁相频率跟踪原理实

变风量空调系统控制_杨国荣

暖通空调自动控制暖通空调HV&AC 2012年第42卷第11期15  变风量空调系统控制 华东建筑设计研究院有限公司 杨国荣☆ 摘要 简述了变风量末端装置控制的功能和传感器设置。详细阐述了变风量空气处理机组基本控制要求、控制原理图及风量控制方法。介绍了新风的控制要求、控制原理图及最小新风量的控制要求。 关键词 变风量空调系统 末端 空气处理机组 控制 方法 原理 最小新风量Control of variable air volume air conditioning system By Yang Guorong★ Abstract Briefly describes the function of VAV terminals and sensor setting.Expounds the basiccontrol requirement,control principle chart and air volume control methods of VAV air handling units.Represents the control requirement and control principle chart of outdoor air and the minimum outdoor airrate demand. Keywords VAV air conditioning system,terminal,air handling unit,control,method,principle,minimum air rate ★East China Architectural Design &Research Institute Co.,Ltd.,Beijing,China 0 引言 自20世纪90年代上海13栋高层及超高层办公建筑采用变风量空调系统[1]起,变风量空调系统逐渐在高级办公建筑中得到应用。到21世纪初,变风量空调系统已普遍应用在高级、高层办公建筑。近年来,变风量空调系统开始应用到别墅等非办公类民用建筑中。 变风量空调技术的发展与其控制技术的发展同步进行,自控技术的突破与发展引领了变风量空调技术的发展。自变风量空调系统在我国应用以来,暖通空调和楼宇控制方面许多专家对该系统的控制策略和控制方式进行了大量研究,得到了丰硕的成果,推进了变风量空调技术的发展。《变风量空调系统设计》全面介绍了变风量末端装置及其系统的控制原理和要求[2]。童锡东等人在分析变风量末端装置和空调方式的基础上总结了各种变风量系统的控制特点[3]。陈武等人根据变风量空调系统的热力模型,通过仿真研究建立变风量空调系统的动态模型和风机控制方法[4]。刘涛及胡益雄等人根据变风量空调系统的基本特点,研究了该系统及末端的模糊控制策略[5-6]。李超等人与钱以明等人结合全空气系统特点研究了变风量空调系统新风控制要求的控制策略[7-8]。 在工程实践方面,我国基本建立起从末端装置、控制系统到运行调试的整个变风量空调系统供应体系。数百栋办公建筑采用了变风量空调系统。但是,就已建成的采用变风量空调系统的办公建筑而言,运行和控制效果良好的建筑物不是很多,节能的建筑物很少。究其原因,主要可归纳为以下几方面。 1)设计方面:空调系统设计不合理,不能满足或难以满足空调使用和运行要求;变风量末端装置选型不合理,偏大或偏小;空气处理机组的组合方式不合理,其功能不能满足使用要求,机组的风量或机外余压偏大或偏小;控制策略和控制要求不明确,没有向自控承包商提供要求明确的控制需求信息。 2)业主方面:将变风量系统中的末端装置采购与控制系统采购分开进行,没有一个承包商对整个系统负责;重视末端装置与控制器等硬件设备,轻视调试等软件服务,采购合同中服务部分所占费用比例较低,难以保证系统调试质量。 *☆杨国荣,男,1957年6月生,工学硕士,教授级高级工程师,机电中心主任兼总工程师 200002上海市江西中路246号6楼 (021)63217420-6043 E-mail:guorong_yang@ecadi.com 收稿日期:2012-07-20

VAV变风量空调系统原理、特点、选型

VAV变风量空调系统原理、特点、选型VAV变风量集中空调系统,是相对于传统的定风量集中空调系统较先进的一种空调方式,是通过改变送入被控房间的风量(送风温度不变)来消除室内的冷、热负荷,保证房间的温度达到设定值并保持恒定,例如,夏季当室内温度高于设定值时就提高送风量,反之减小送风量;冬季当室内温度高于设定值时就减小送风量,反之提高送风量;VAV变风量集中空调系统是全空气系统的一种类别,60年代起源于美国,自80年开始在欧美、日本等国得到迅速发展,最重要的原因是变风量空调系统巨大的节能优势。经过十几年的普及和发展,目前变风量空调系统己占据了欧、美、日集中空调系统约30%的市场份额,并在世界上越来越多的国家得到应用。进入90年代以来,采用VAV变风量空调系统技术的多层建筑与高层建筑已达到95%,已被越来越多的中高端楼宇采用,并成为现代化智能化大楼的一部分,这种空调方式可以显著的降低空调系统的能耗和改善空调系统的性能,提高空调系统的舒适度。 一、VAV变风量空调系统组成:变风量空调系统有各种类型,他们均由四个基本部分构成:变风量末端装置(变风量空调箱、房间温控器)、空气处理及输送设备、风管系统(新风/排风/送风/回风管道)及自动控制系统。变风量空调系统基本构成图 二、VAV变风量空调系统原理:在空调系统中冷机风机、水泵是主要的耗电设备,要想降低空调系统的能耗,只能从这些设备中去考虑,而从根本上来说,空调系统的总能耗的多少最终是由室内达到的温湿度环境决定的,即空调系统的能耗维持着建筑物内温湿度与室外温湿度的差,要想降低空调系统能耗,必须首先从根本上,即合理的室内温湿度环境上进行分析研究,显 2 然最理想的模式就是任何情况下所需求的等于所供给的,VAV变风量空调系统的基本原理正是通过改变送入各房间的风量(改变风量调节温度)来满足室内人员对房间不同温湿度的要求,确保室内温度保持在设计范围内,从而使得空气处理机组在低负荷时的送风量下降,空气处理机组的送风机转速也随之而降低,并自动适应室外环境对建筑物内温湿度的影响,真正达到所需即所供,据国外多年成熟工程案例测算,总能耗相比FC+新风空调系统可节约30%~40%,节能效果非常显著。 三、VAV变风量空调系统的优点(详见VAV系统与FC+新风系统技术分析表)变风量空调系统区别于其它空调形式的优势主要表现在以下几个方面: 1、节能由于空调系统在全年大部分时间里是在部分负荷下运行,而变风量空调系统是通过改变送风量来调节室温的,因此可以大幅度减少送风风机的动力耗能。据模拟测算,当风量减少到80%时,风机耗能将减少到51%;当风量减少到50%时,风机耗能将减少到15%。全年空调负荷率为60%时,变风量空调系统(变静压控制)可节约风机动力耗能78%。 2、新风作冷源因为变风量空调系统是全空气系统,在过渡季节可大量采用新风作为天然冷源,相对于风机盘管系统,能大幅度减少制冷机的能耗,亦可改善室内空气质量。 3、无冷凝水烦恼变风量空调系统是全空气系统,冷水管路不经过吊顶空间,避免了风机盘管系统中令人烦恼的冷凝水滴漏和污染吊顶问题。 4、系统灵活性好现代建筑工程中常需进行二次装修,若采用带VAV空调箱装置的变风量空调系统,其送风管与风口以软管连接,送风口的位置可以根据房间分隔的变化而任意改变,也可根据需要适当增加风口,而在采用定风量系统或风机盘管系统的建筑工程中,任何小的局部改造都显得很困难。 5、系统噪声低风机盘管系统存在现场噪声,而变风量空调系统噪声主要集中在机房用户端噪声较小。 6、不会发生过冷或过热带VAV空调箱的变风量空调系统与一般定风量系统相比,能更有效地调节局部区域的温度,实现温度的独立控制,避免在局部区域产生过冷或过热现象。 7、可实现远程集中监控,提高楼宇智能化程度采用DDC数字控制的变风量空调系统,可以实现计算机联网运行,接入到楼宇自控系统中,从而提高楼宇智能化程度。

电控系统工作原理

电控系统工作原理 一、电控系统工作原理 随着科技进步和电子工业的发展,国产轿车采用电子控制燃油喷射系统的比率逐年增加,早在2000年,一汽—大众就宣布停止化油器式发动机的生产,产品全部采用电子控制燃油喷射系统。最早研究和开发汽油喷射式发动机的是德国博世(Bosch)公司,汽油喷射技术首先应用于飞机发动机,随着对汽车节能降耗、降低排放和提高舒适性、增加动力性的要求,这一技术被应用于汽车发动机上。目前,博世公司在这一领域的技术和产品仍处于世界领先地位。捷达王轿车就采用了博世公司最新开发的Motronic M3.8.2发动机电控管理系统,并根据中国的国情做了改进和匹配。Motronic M3.8.2发动机电控管理系统为电子控制多点燃油顺序喷射系统,闭环控制,其突出特点是喷油量及点火时刻综合控制。该系统由电子控制单元、传感器、执行器等组成,传感器为燃油喷射系统和点火系统所共用。 1.Motronic M3.8.2发动机电控管理系统的组成及工作原理 Motronic M3.8.2电控系统由电控单元(即ECU,俗称电脑)、发动机转速传感器(也称曲轴位置传感器)、空气流量传感器、节流阀体、进气温度传感器、冷却液温度传感器(发动机水温传感器)、k传感器(即氧传感器)、爆震传感器、相位传感器(也称凸轮轴位置传感器或霍尔传感器)、双点火线圈、油压调节器和喷油器等组成。 驾驶员通过节气门(俗称油门)控制发动机进气量,控制单元通过节气门位置传感器得知节气门开度,再综合发动机转速、空气流量、进气温度、λ探测值等各传感器及电子开关提供的信息,经分析、计算,确定出最佳喷油量和点火时刻,向喷油器和点火线圈发出喷油和点火指令。发动机转速和空气流量信号是ECU计算基本喷油量的主信号,ECU再根据进气温度传感器、冷却液温度传感器、A传感器、爆震传感器和节气门位置等信号对喷油量进行必要的修正,确定出实际喷油量,然后根据转速传感器得到的曲轴位置信号和相位传感器检测到的1缸压缩上止点信号,适时地向喷油器和点火线圈发出动作指令。 发动机工作可分为如下工况: (1)起动工况 发动机被起动机带动运转,当转速低于某值时,ECU识别出发动机处于起动工况,根据转速传感器、凸轮轴位置传感器、节流阀位置传感器、冷却液温度传感器、进气温度传感器等提供的信号,以及ECU中存储的最佳控制参数,计算出起动喷油量、点火角度和怠速直流电机的位置,并驱动喷油器和点火动力组件动作,使节气门处于起动位置,保证发动机顺利起动。发动机起动后,当转速超过某值时,则起动工况结束。捷达王轿车起动时,司机无需踏油门踏板、节气门会自动处于最佳起动位置。 (2)怠速工况 发动机起动后,怠速运转时,节流阀体内的怠速开关触点闭合,ECU根据此信号得知发动机处于怠速工况,同时根据冷却液温度传感器信号计算出目标转速(存储在ECU中的理论转速,温度越低,理论转速越高,以保证发动机在低温时稳定运转并快速暖机),并与实际转速进行比较,根据转速差的正负和大小,使节气门处于目标位置,以保证发动机怠速转速达到目标值。KCU同时还通过改变点火提前角来稳定发动机怠速。捷达王发动机热车后怠速转速理论值设置为840r/mjn,怠速点火提前角设置为上止点前12°,这些值存储在ECU中,人工不能调整。 (3)运行工况 运行工况又包括部分负荷、全负荷、加减速过渡及被拖动等工况。ECU根据转

变风量(VAV)通风柜控制系统工作原理

通风柜面风速控制系统工作原理: 1、面风速控制系统持续的监测通风柜实际排风量,根据视窗高度计算出视窗开口面积的平均面风速,当排风管道压力变化或视窗高度发生变化时,系统在≤1S的时间做出反应,及时调整风阀开度保持视窗开口面积的平均面风速稳定(符合并优于国家标准:JG/T 222-2007)。 2、不同实验状况时,可在面板上设置不同的参数。

3、系统装有人体感应器,当通风柜前有操作人员工作时面风速控制在某一设定值(0.5m/s),当通风柜前无人操作时,系统自动转换到另一设定值(如0.3m/s),延时后自动将视窗下降到最低位置,最大限度的节省运行费用。(自适应控制) 4、当通风柜门关闭后,风量阀要维持通风柜的最小排风量,1500MM通风柜为300CMH。 5、通风柜门位过高时声光报警。 6、通风柜内温度超过设定值时声光报警。 7、由于故障面使风速过高或过低时声光报警。 8、当出现异常情况时,开启紧急排放模式控制,系统将排风阀开到最大,以最大风量排风,不受面风速值的控制。 9、通风柜配有视窗自动升降功能,当通风柜前有人时,视窗自动升到设定安全高度,可设定安全高度锁定功能,此功能生效时,当视窗被人为升高超过安全高度时,自动将视窗高度降到安全高度,当通风柜前无人时,视窗自动下降到最低位置,使能耗最低,并降低噪音。视窗自动下降时,如遇到阻碍,会自动停

止,防止夹伤。视窗控制为自动时,视窗升降可设为随动状态。装卸大型设备需将视窗升至最上方时,应解除锁定方可执行。 以上就是木人给大家的简单介绍,如果您还想了解其他更多内容可以拨打我们的热线电话,或者点击官网咨询我们,或者点击在线咨询我们。 深圳市木人实验室环境技术有限公司(原深圳市木人科技实业有限公司)创立于2004年,是一家专业从事于实验室前期建筑咨询,系统规划设计、施工、实验室家具设计制作的股份制有限公司。 作为改革开放之都的实验室建设行业的先行者,我们致力于引进国际上先进的实验室技术,并予以吸收国产化,先后推出了欧式,美式实验台,VAV变风量控制系统,实验室智能化系统,由此获得广大客户的认可。 我们: 改革开放的前沿-设计之都-深圳 十五年的实验室设计施工经验 装饰、暖通、结构、家具等各个专业的设计师团队

控制系统的工作过程及方式

控制系统的工作过程与方式 一、教学目标 1.通过案例分析,归纳控制系统的基本特征; 2.了解开环控制和闭环控制的特点; 3.分析典型案例,熟悉简单的开环控制系统的基本组成和简单的工作过程 4.学会用框图来归纳控制系统实例的基本特征,逐步形成理解和分析简单开环和闭环控制系统的一般方法 二、教学内容分析 本节是“控制与设计”第二节的内容,其内容包括“控制系统”、“开环控制系统与闭环控制系统的组成及其工作过程”是学生在学习控制在我们的生活和生产中的应用后,进一步学习有关控制系统的组成、工作方式以及两种重要的控制系统:开环控制和闭环控制,并熟悉它们工作原理和作用。 生活中不乏简单控制系统的应用,人们对此往往象看待日出日落一类自然景色般的习以为常。本部分内容的学习,正是要引导学生,从技术的角度、用控制的思维看周围的存在,分析其道理,理解其基本的组成和工作过程。 本课教学内容,从学生生活经验出发,从实例分析入手,归纳出对控制系统的一般认识,以及根据控制系统方式分类的开环控制系统和闭环控制系统两类,并侧重对开环控制系统的工作过程、方框图、重要参数进行分析。本课要解决的重点是:开环控制系统的工作过程分析,用方框图描述开环控制系统的工作过程。 三、学习者分析 学生在前面的学习中已经学习和分析了控制在生活生产中的应用,获得了有关控制及其应用的初步感性认识和体验,但是对控制的基本工作方式和工作机理还缺乏了解,他们对进一步了解控制系统的知识是有探究的欲望的。结合前面的应用案例分析,进一步分析案例中控制是如何工作的,以及有怎样的工作方式,是学生学习的最近发展区。 四、教学策略: 1. 教法: 本章的教学结合具体的教学内容和目标我们采用“案例情景—机理分析—总结归纳-认识提升”的模式展开。在教学中把知识点的教与学置于具体的案例情景当中,通过丰富而贴近生活的案例使学生从生活体验到理性分析的思维升华过程。同时关注学生能否用不同的语言表达、交流自己的体验和想法。通过富有吸引力的现实生活中的问题,使学生回想和体会控制系统的工作过程,激发学生的好奇心和主动学习的欲望。让学生本着“回想—分析—联想—猜想”的思维过程,对教学内容进行步步展开,使学生亲历自主探索和思维升华的过程。 2. 学法: 鼓励学生自主探究和合作交流,引导学生自主观察、总结,在与他人的交流中丰富自己的思维方式,获得不同的体验和不同的发展。注意引导学生体会控制系统的工作过程和方式,特别是引导学生会学用系统框图来抽象概括控制系统、帮助分析和理解控制系统的组成及其工作过程的方法 五、教学资源准备 多媒体设备、相关图片资料、技术试验工具、材料等

控制系统逻辑图分析

重庆电力高等专科学校 控制系统逻辑图分析报告 专业:工业热工控制技术 班级:热控0812班 学号:31号 姓名:王海光 指导教师:向贤兵、曾蓉 重庆电力高等专科学校动力工程系 二〇一一年五月

重庆电力高等专科学校《课程设计》任务书 课程名称:控制系统逻辑图分析 教研室:控制工程指导教师:曾蓉向贤兵 说明:1、此表一式三份,系、学生各一份,报送实践部一份。 2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。

目录 0.前言 (1) 1.火电厂协调控制系统分析 (1) 1.1协调控制系统的任务 (1) 1.2对象的动态特性 (1) 1.3控制原理逻辑图分析 (3) 2.火电厂汽包炉给水控制系统分析 (7) 2.1给水控制系统的任务 (7) 2.2对象的动态特性 (7) 2.3控制系统原理逻辑图分析 (10) 3.火电厂汽温控制系统分析 (11) 3.1 气温系统的任务 (11) 3.2 对象的动态特性 (11) 3.3 控制原理逻辑图分析 (13) 4. FSSS控制逻辑图分析 (14) 参考文献 (17)

0.前言 广安发电厂机组简介: 广安发电厂设计规划总容量为240万千瓦,一期工程两台30千瓦燃煤机组分别于1999年10月28日和2000年2月7日建成投产。两台机组均采用美国贝利公司北京分公司研发的计算机集散OV A TION控制系统,自动化程度居国内同类型机组领先水平。公司坚持以效益为中心,以市场为导向,两个文明同步发展,取得显著成效。先后荣获"四川省文明单位"、"四川省园林式单位"、"四川省社会治安综合治理模范单位"等光荣称号。其环抱设施工程质量经国家环保总局、中国环境检测总站等检查验收,均为优良,各项环保指标均符合国家规定标准。 1.火电厂协调控制系统分析 1.1协调控制系统的任务 1.1.1接受电网中心调度所的负荷自动调度指令ADS、运行操作人员的负荷给定指令和电网频差信号△f,及时响应负荷请求,使机组具有一定的电网调峰、调频能力,适应电网负荷变化的需要。 1.1.2协调锅炉、汽轮机发电机的运行,在负荷变化率较大时,能维持两者之间的能量平衡,保证主蒸汽压力稳定。 1.1.3协调机组内部各子控制系统(燃料、送风、炉膛压力、给水、气温等控制系统)的控制作用,在负荷变化过程中使机组的主要运行参数在允许的工作范围内,以确保机组有较高的效率和可靠的安全性。 1.1.4协调外部负荷请求与主、辅设备实际能力的关系。在机组主、辅设备能力受到限制的异常情况下,能根据实际情况,限制或强迫改变机组负荷。 1.1.5具有多种可供运行人员选择的控制系统与运行方式。协调控制系统必须满足机组各种工况运行方式的要求,提供可供运行人员选择或联锁自动切换的相应控制方式,具有在各种工况(正常运行、启动、低负荷或局部故障)条件下,都能投入自动的适应能力。 1.1.6 消除各种工况扰动的影响,稳定机组运行。协调控制系统能消除机组运行中各种内、外扰动的影响。通过闭环系统输入端引入的扰动,如燃料扰动,称为内部扰动,通过开环系统的其他环节影响到系统输出的扰动,如负荷扰动,称为外部扰动。 1.2对象的动态特性 单元机组负荷控制有下列四种方式: 1.2.1基本控制方式 在某些特殊条件下,机炉主控制器全部解除自动控制,转为手动控制,主控指令由操作员手动改变,各自维持各子系统的运行参数稳定,而不参与机组输出功率和汽压的自动控制,负荷自动控制系统相当于被切除,这种方式称为基本控制方式(或手动方式)。 1.2.2锅炉跟随方式 (1)机炉控制分工:锅炉自动控制主汽压力,汽轮机手动控制机组负荷。 (2)特点:在扰动初期能较快适应负荷,但汽压变动较大。

欧洲总线EI控制系统的工作原理及应用

欧洲总线EIB控制系统的工作原理及应用 一、EIB 系统工作原理 1、EIB 总线系统的发展进程 20 世纪80 年代中期,随着微电子技术和通讯技术的迅猛发展,自动控制领域尤其是工业界的过程控制领域对现场底层设备之间的通讯和控制问题提出了越来越高的要求,促使了控制技术的又一次大变革,即现场总线技术的产生。现场总线技术从出现开始,就以其在性能和结构上的巨大优势吸引了专家和用户的注意,众多知名的自动化集团公司纷纷独自或联合推出了各有特色的现场总线协议标准。这些优秀的总线标准在全世界得到了广泛的应用。 相对于对实时性、精确性及通讯效率等要求极高的工业自动化领域而言,建筑自动化领域的要求相对要低一些,从经济成本角度考虑,上面那些造价昂贵的现场总线技术并不非常适合于建筑领域。但是作为建筑本身的发展而言,随着用户对建筑提出的功能要求越来越高,满足这些功能而使用的现代化技术也日益复杂,在所谓的智能建筑中就集成了现代的通讯技术、微电子技术等多项尖端技术。这些技术的应用,不仅给建筑带来了较重的建设成本压力,其运行和维护的管理成本也越来越高,正是建筑对安全性、经济性、舒适性、应变性等各方面的不断提高的要求成为建筑领域的现场总线技术标准――欧洲安装总线(European Installation Bus)技术产生和发展的基础。 1990 年,欧洲著名的电气产品制造商为核心组成联盟,制定了

EIB 技术标准并成立了中立的非商业性组织EIBA(EIB Associate,欧洲安装总线协会),总部设在比利时的布鲁塞尔。这个协会的成立极大的推动了EIB 标准的发展,迄今为止,已有一百多家制造厂商成为了EIBA 的会员,按照开放的EIB 标准生产能够相互兼容和交互操作的各种元器件,各类产品品种多达4000 多种,几乎覆盖了建筑中各个行业和各种用途的需要。经过十多年的发展,EIB 不仅成为事实上的欧洲标准,也被成功地引入世界各地,2000 年时在IEC 国际现场总线标准大会上被作为提名国际标准之一。 1999 年,EIB 技术开始被引入中国,在短短的三年多时间内,以其优越的性能和质量获得了很大的成功,2001 年 3 月,为配合EIB 技术的推广,在同济大学建立了亚洲规模最大的EIB 认证技术培训中心。 2、EIB 总线系统基本原理 现代的建筑离开电是无法想象的。无论是传统的照明和插座,还是现代化的通讯、安保等技术,都离不开电源的供应。EIB 技术本身在传统电气安装技术基础上引入现场总线概念而发展起来的,它对传统电气安装技术而言是一次突破性的革命,它具有现场总线技术的核心优点如系统结构简单,设计、安装和维护方便,全分散控制等,解决了建筑由于涉及工种和功能过多而导致系统过于独立和操作复杂的问题,是当今技术领域非常优秀的技术标准。 2.1 总线传输介质

智能家居控制系统工作原理-结构图资料讲解

智能家居控制系统(smarthome control systems,简称SCS),这名字听起来是不是很复杂?那现在我就带大家去详细了解智能家居控制系统的原理,看一看它的结构图,了解它到底是怎样为我们服务的。 智能家居控制系统简介 是以住宅为平台,家居电器及家电设备为主要控制对象,利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施进行高效集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的控制管理系统,提升家居智能、安全、便利、舒适,并实现环保节能的综合智能家居网络控制系统平台。智能家居控制系统是智能家居核心,是智能家居控制功能实现的基础。 智能家居控制系统的工作原理 命令发射零碎

命令发射零碎的作用,重要是经过各类传感设备接纳各类传感信号,并触发控制命令或许经过人的自觉遥控、手动触发对应的发射类智能设备来收回控制命令,例如:温湿度传感器搜集室内的温湿度变化数据,按照需求设定温湿度变化的触发要求,当温度或湿度到达预设的触发要求时,就联动收回控制命令;当温度高时,空调开端制冷,当温度低时,空调开端制热。若装置了亮度传感器,则当室内光照亮度充足时,预设的灯光主动封闭,当室内光照亮度不够时,预设灯光主动打开。若安防人体感应器,当设防时,监测到有人在活动时,马上触发电话报警,当非设防形态时,感应到人,主动开启预设的灯光,当监测到无人时,主动封闭灯光。以上这少许场景的完成,都是经过各类传感器来主动感应触发完成智能控制,当然也能够间接人为手动触发控制命令,例如:经过各类智能遥控器、墙上智能面板、家庭局域网内的不约束一台电脑间接触发控制命令,若人不在室内,还能够经过电话或INTERNET长途控制来控制室内的全部设备。 命令执行零碎

VRV变风量系统设计

某办公楼变风量(VAV)空调系统的设计摘要:本文介绍了某办公楼变风量(VAV)空调系统的设计,该系统采用总风量控制的方法,不同于静压控制的方法。通过实践证明了该系统具有设计简单,调试及运行管理方便,系统运行稳定,工程造价低的优点。 1.概述 该工程为综合办公楼,共四层,一层为大厅、安全教育室、办公室、配电室等;二层、三层为办公室、会议室;四层为办公室、通信中心、信息中心等。总空调面积1939m2。厂区冷冻站夏季可提供7℃冷水,冬季可提供60℃热水,要求设中央空调,夏季供冷,冬季供热,为人们提供舒适的工作环境。 2.设计参数 2.1 室外计算参数: 夏季室外计算干球温度:35.7℃ 夏季室外计算湿球温度:28.5℃ 冬季室外计算干球温度:-4℃ 冬季室外计算相对湿度:77% 夏季大气压力:1002.0 hPa 冬季大气压力:1023.0 hPa 2.2 室内计算参数:

3.目前变风量(VAV)空调系统的现状 变风量(VAV)空调系统的控制方法有:定静压控制、变静压控制。这些方法在国外使用多年,成功的范例也较多。但在国内使用的情况就不那么乐观了,这些建筑VAV空调系统投入运行后,存在问题较多,以致导致系统不能正常运行,重新改造,改为普通的空调系统。主要表现为自控系统与空调系统不匹配,调试无法成功;设置参数不稳定,风量不平衡;空气品质和舒适感达不到设计要求。究其原因很多,其最大的原因是控制系统的问题,控制过于复杂,不但要求设计人员既懂空调专业又要懂自控专业,而且要求施工和管理人员也要懂空调和自控,脱离了中国的实际。 在国内VAV控制系统一般是由自控公司施工,空调系统由安装公司承担,各负责一块,导致调试困难,互相推委;其次是变风量空调系统管道千变万化,自控公司无法提供一个在工厂编制好的通用软件,需要调试人员现场编程,现场调试,难度很大;其三是VAV末端设备、变频器、和控制设备由不同厂家生产提供,协议往往不公开,设备之间无法操作,进一步使调试复杂化;其四是变风量理论有待完善,由于变风量空调系存在很多不确定因素,调

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