自动控制原理及DCS结构ppt课件.ppt

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1、第二章楼宇自动化控制技术基础本章重点(1)掌握楼宇常用传感器选型(2)掌握自动控制中最基本的反馈控制理论（3）掌握各种调节器原理特别是PI调节原理（4）掌握DCS控制系统的架构模式2.1检测技术与常用传感器2.1.1检测技术概述在楼宇自动化系统中，经常需要对温度、压力、湿度、流量、液位等参数进行检测和控制，因此必须及时掌握它们运行过程中的各种参数，那么就需要对这些参数进行测量。自动检测技术一类是对电压、电流、电量、电抗、功率因数等电量参数的检测另一类是运用一定的转换手段，把非电量参数(温度、压力、流量等)转换成电量参数，然后进行测量将非电量转换成电量的器件，通常称为传感器被测物理量电量参

2、数变化转换调理放大运算标准信号输出0-5V1-5V0-10V4-20mA控制器显示记录电量自动检测单元的基本结构交流电流（电压）变送器是一种能将被测交流电流（交流电压）转换成按线性比例输出直流电压或直流电流的仪器.被测物理量电量参数变化转换调理放大运算标准信号输出0-5V1-5V0-10V4-20mA控制器显示记录传感器非电量自动检测单元的基本结构2.1.2楼宇自动化常用传感器选型１、温度传感器２、压力传感器３、流量传感器4、湿度传感器5、液位检测传感器6、空气质量传感器常用传感器的选型原则１、测量范围２、被测物体的介质３、输出信号４、输入电压５、灵敏度６、线性范围７、稳定度８、精度接着

3、考虑首先考虑举例压力传感器的选型1、传感器要测量多大的压力首先要确定被测量的压力范围，然后根据实际的情况考虑是否留下一点裕量２、被测物体的介质黏性液体、泥浆会堵上压力接口，溶剂或有腐蚀性的物质会不会破坏传感器中与这些介质直接接触的材料。以上这些因素将决定是否选择直接的隔离膜及直接与介质接触的材料。３、需要得到什么样的输出信号常用的传感器的输出信号有０－１０Ｖ、０－５Ｖ、１－５Ｖ、４－２０mA４、要求的输入电压是多少５、考虑所选的压力传感器的精度、灵敏度、线性度是否满足要求。压力传感器示例昆仑海岸-JYB-H系列精巧型压力变送器北京昆仑海岸传感技术中心输入压力范围过载能力测量介质工作电

4、压0~0.5kPa…10kPa…100kPa…10MPa…30MPa…60MPa2倍对不锈钢不腐蚀的液体10VDC(24V)输出满程输出0～5V、4～20mA综合精度0.05%、0.1%、0.3%FS非线性±0.1%FS（典型值）环境条件工作温度范围-10~120℃物理特征压力连接M20×1.5、M24×1.5、无螺纹压力传感器产品说明传感器信号电路转换传感器标准信号输出4-20mA到标准信号０－５V的转化转换电路如下：电路图图2-1电流—电压转换电路25010作业1、自动检测技术归纳起来可以分为哪两大类？2、楼宇自动化系统中常用的传感器有哪些？2.2自动控制基本原理与系统组成所谓自

5、动控制即：在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（控制装置或控制器），使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数（即被控量）自动的按照预定的规律运行。自动控制理论是研究自动控制共同规律的技术科学,最基础的控制理论是反馈控制理论下一页点击返回反馈控制理论反馈控制的理论：在反馈控制系统中，控制装置对被控对象施加的控制作用是取自被控量的反馈信号，用来不断的修正被控量与输入量之间的偏差，从而实现对被控对象进行控制的任务。下一页点击返回反馈控制原理下一页点击返回反馈控制原理的典型应用带转速负反馈的直流调速系统系统原理图采用转速负反馈的闭环调速系统+-AGTMTG+-+-+-UtgUdIdn

6、+--+Un∆UnU*nUcUPE+-MTGIdUnUdUcUnntg下一页点击返回直流调速系统方块图测速发电机放大器触发器晶闸管电动机比较电路UnUn*ΔUnUn1Un2n_+下一页点击返回结论：根据反馈控制的原理，闭环系统是按被调量的偏差进行控制的系统，只要被调量出现偏差，它就会自动产生纠正偏差的作用。直流调速系统下一页点击返回2.2.1闭环控制/调节系统的组成一般的自动控制系统由被控对象、检测仪表、调节器/控制器和执行器几个基本的部分组成。检测仪表对被控参数进行测量，调节器根据给定值与测量值的偏差并按照一定的调节规律发出调节命令，控制执行器对被控对象的被控参数进行控制，使被控参数满

7、足要求。这类控制系统就是闭环控制系统，也称为调节系统。下一页点击返回闭环控制方框图下一页点击返回单回路控制/调节系统单回路系统一般指在一个控制对象上用一个调节器来控制一个被控参数，调节器只接收一个测量信号其输出也只控制一个执行机构.下一页点击返回现代楼宇控制中,单回路控制/调节系统能够满足绝大部分的控制要求,因此,它在楼宇控制中的用量很大。单回路系统结构简单、明了,投资小,只要系统设计合理、选择合适的调节器和适当的调节规律,就能使系