第二章楼宇自动化控制技术基础

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1、一、传感器概述在测量的过程中将物理量、化学量和机械量等转变成电信号的装置叫传感器。而把传感器得到的电信号再转变成标准的电信号的装置叫变送器。传感器、变送器是工业自动化控制及信息检测技术中不可缺少的控制元件。它可以把诸如温度、压力、流量、液位、位置等模拟量或开关量转变成电信号，再由自动化控制仪表或计算机进行控制处理和调节。借助于传感器和变送器，可以对智能建筑的各类参数进行测试和评定，并进行过程控制和调节，还可以进行远距离的传送和信号处理。当前，传感器、变送器总的发展趋势是朝着小型化、多功能化及智能化方向发展。特别是增加了数据处理功能、自诊断功能、软硬件

2、相组合功能、人机对话功能、接口功能、显示和报警功能等。它们在楼宇自动化中得到了广泛的应用。二、楼宇自控中的传感器与控制器1．楼宇自控中常用的传感器(1)温度传感器温度传感器用于测量水管或风管中介质的温度，以此来控制相应的水泵、风机、阀门和风门等执行元件的开度。(2)湿度传感器湿度传感器用于测量风道中介质的湿度，以此来控制相应的加湿阀的开度。(3)压力或压差传感器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。(4)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

3、相应水泵阀的数量。上述传感器，通常用来控制模拟量，其输出模拟量是0～10V或4～20A。结构是传感器和变送器的组合。烟雾传感器亮度传感器红外人体探测器鼠标:光电位移传感器摄象头:CCD传感器麦克风:电容传声器2．楼宇自控中常用的开关量控制器楼宇自控中常用的开关量控制器有如下几种，它们输出的形式都是开关量：CCD全称为ChargeCoupledDevice，电荷藕合器件(1)温度控制器温度控制器主要用来检控现场的温度，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，并以此控制风机盘管冷、热水阀的启停。

4、(2)湿度控制器湿度控制器主要用来检控现场的湿度，一般是由感湿元件、控制电路、信号输出等三部分组成的。在楼宇自控中，湿度控制器主要用于室内的湿度检测，并以此来控制加湿阀的启停。(3)防霜冻保护开关防霜冻保护开关主要用来检测新风机组或空气处理机中的盘管温度，当温度低于某一设定值时，系统自动关闭风机和新风阀门，同时打开热水电动二通阀来防止盘管的冻结。(4)压差开关压差开关主要用来检测新风机组或空气处理机中的滤网，当滤网发生堵塞时，装在滤网两端的压差开关会发出报警信号。(5)水流开关水流开关主要用来检测管道内是否有水的流动，通常应用于制冷站、热站、给排水等

5、带有泵类的系统中。(6)液位开关液位开关主要用来检测液体的液位，如清水池和污水池的液位。三、阀门与电动执行器在气体和液体的流动控制中，常常用阀门来作为介质流动的控制手段。要想实现自动化控制就得对一些阀门、风门等元件实现自动控制。这就需要用到阀门和电动执行器。1．阀门常见的阀门有如下几种：(1)风机盘管电动阀这是一种平衡式冷热水阀，主要应用于风机盘管的控制中，这类阀所需的功率最小，是通电开启的一种阀门。阀门的开启时间仅为7s，具有很好的密闭性，流体允许温度为0～95℃。(2)二通螺纹线性阀主要应用于供热通风和空调，也可以用于饱和水蒸气。它的连接方式是采

6、用内螺纹结构，阀体纯铜材料。它与电动执行器一起可以实现连续的开度调节，是进行自动调节的主要元件。(3)法兰式三通阀这种阀门主要应用于供热与空调，也可以用于饱和水蒸气。它的连接方式是采用法兰结构，阀体与阀座为一体化结构，泄露率极低，适应的温度为2～170℃。它与电动执行器一起可以实现连续的开度调节，是进行自动调节的主要元件。2．电动执行器电动执行器有如下几种：(1)电动阀门执行器这种执行器适用于HVAC阀门(HVAC：采暖、通风和空调Heating,VentilationandAirConditioning)，内带一个选择正反作用插头，用于提供模拟输出

7、DC0～10V的调制控制。它具有安装快捷、阀门定位准确、低功耗、高的关断压力、终端推力限位开关等优点。电动线性阀门执行器还带有手动调节和精确的同步电动机控制。阀的自身还带有位置反馈的输出信号，可以和阀门组合在一起进行PID(比例积分微分，一种闭环回路算法)调节。通常被用来对液体、气体等介质进行变量的开度控制，它也是自动化控制中的主要元件。(2)风门执行器这种执行器用于控制风门、通风百叶窗的调节和控制，可以和标准的圆形和方形的风门连杆进行连接，被广泛地应用在风门的开度控制，特别是在空气处理机和新风机组的回风阀、排风阀、新风阀中实行PID的控制，使之形成

8、一定的比例连锁控制。三、集散控制系统即分布式控制系统(DCS—DistributedControlSyste