4设备控制特性

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1、楼宇自动化电气工程学院BuildingAutomation张旭光设备控制特性基本原理常用传感器集散控制系统如何让智能建筑“智”起来?热水加热器温度计调节阀人眼：观察温度计指示值人脑：将室温指示值与设定值比较，设定值-指示值=偏差人手：偏差为正开大热水阀门，从而减小偏差，偏差为负时，关小阀门，减小偏差。热水加热器传感器及变送器控制器执行器自动控制就是在没有人直接参与的情况下，利用控制装置使被控对象（如设备或生产过程等）自动地按照预定的规律运行或变化的手段（或操作）。楼宇自动化的理论基础PID控制原理比例Proportion微分Differential积分Integral起放大作用可以消灭稳态误

2、差可以加快系统的反映楼宇自动化控制技术基础控制中心是大脑，布线系统是血液神经系统，各类传感器和控制器就是手脚关节。传感器、可编程序控制器(PLC)。设备与系统地监视,测量,控制与调节.传感器概述在测量的过程中将物理量、化学量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。温度、压力、流量、液位、位置等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。热电阻利用导体电阻随温度变化而变化的特性制成低于150度的温度,常用金属热电阻:铜从0度升高到100度时,约增加40

3、%.铂精度高,-259~630度之间的基准.热敏电阻灵敏度是热电阻的100倍以上，每变化1度,阻值变化可达到2%~6%.铜电阻(-5度~150度),铂电阻(200度~600度),热敏电阻(-200度~0度,-50度~50度,0度~300度)几种类型？热电偶两种不同的导体或半导体连接成闭合回路时,若两个不同材料接点处温度不同,回路中就会出现热电动势,并产生电流.测量CPU散热片的温度应选择型热电偶；测量锅炉烟道中的烟气温度，应选择型热电偶；测量100m深的岩石钻孔中温度，应选用型热电偶。薄膜式装配式铠装式湿度传感器阻抗式电容式两电极间蒸发上硒,两极间电阻随吸湿面硒上的湿度变化而变化利用极板电容

4、器容量的变换正比于极板介质的介电常数。如果介质为空气，则其介电常数和空气相对湿度成正比精度可达2％。(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。压力自动检测装置原理利用金属弹性:电阻式——将测压弹性元件的输出位移转换成滑动电阻的触点位移。电容式——将动极板连接到被测物体，改变极板间距。霍尔——霍尔元件随弹性元件运动，改变作用于霍尔元件上的磁场强度，改变霍尔电势。只能测动态力。压电式:压电陶瓷：经极化后才具

5、有压电特性。只能测动态力压力检测元件1）弹簧管弹性形变过程前端运动轨迹为曲线运动，在位移量不大时可近似认为是直线运动。P2）波纹管较弹簧管产生较大的直线位移，灵敏度高缺点：线性度不如弹簧管好。3）膜片波纹膜硬芯特点：结构简单、运行可靠，适用于用于低压、微压及粘滞性介质的压力测量。(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，以此来控制相应水泵阀的数量。节流式在被测管道上安装节流器件，如喷嘴等，当流体流过这些阻挡体时，流动状态发生变化，根据流体对节流元件的推力和节流元件前后的压力差，测定流量的大小。容积式：椭圆齿轮流量计，靠一对椭圆齿轮在一个转动周期内，排出一定量的流体，只要累计出

6、齿轮转动的圈数，就可以得知一段时间内的流体总量。只要齿轮加工精确，可达到0.2%~0.55%的精度。(5)液位检测传感器供排水时，对水位的检测与控制。电阻式：利用液体的电阻来监控电容式：改变介电常数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等等。集散控制系统又称分布式控制系统(DCS—DistributedControlSystem)，它的特征是“集中管理，分散控制”，即以分布在现场被控设备处的各种功能性微机(下位机)完成被控设备的实时

7、监测、保护与控制。集散控制系统主要由四部分构成1．中央管理计算机(或称上位机、中央监控计算机)由于中央管理计算机是整个BAS的核心，相当于人的大脑，其重要性是不言而喻的。普通商用个人计算机用作中央控制机显然是不合理的。一般为了提高计算机的可靠性通常采用两种方法：采用工业控制计算机；采用容错计算机。工业控制计算机(也称IPC)由于采用了特殊的生产工艺和手段,其稳定性是普通商用PC所无法比拟的。而所谓容错计算机就