第十二章自控应用ppt课件.ppt

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1、第十二章自动控制系统的应用自动控制系统按结构形式可分为单回路控制系统与多回路控制系统。这些系统在供热、通风、空调、制冷工程中都得到了应用。为了正确进行自控系统的设计，应对控制对象、工艺过程、状态参量、干扰全面了解，合理确定被控量、操作量、控制器、调节阀等。控制方案设计和控制器参数整定是两个重要方面。如果控制方案设计不正确，仅凭控制器参数的整定，是不可能获得较好的控制质量的，反之，若控制方案设计很好，但是在运行中控制器参数整定不合适，也不能使系统运行在最佳状态。自动控制实施方案，常采用自动控制流程图表示，也称自动控制原理图。它是用规定的文字、图形符号，按照工艺流程绘出的，是自控人员和工艺

2、人员设计思想的集中表现和共同的工程语言。流程图主要反映被控变量及其测点位置、执行器种类及其安装位置、控制器、以及系统之间的关系等。流程图中，一般用圆表示某些自动控制装置，圆内写有两位或三位字母，第一个字母表示被控变量，后续字母表示仪表的功能。常用被控变量和仪表功能的文字符号见表12-1，图形符号见表12-2。第一节空调单回路控制系统单回路控制系统是由传感器、变送器、控制器、执行器及被控对象组成的单一反馈回路的控制系统。由于这种系统结构简单，投资少，易于调整、投运，又能满足一般过程控制的要求，应用十分广泛，尤其适用于被控对象纯滞后和惯性较小，负荷和干扰变化比较平缓、或者对控制精度要求不高

3、的场合。空调装置由加热器、冷却器、加湿器、去湿器、空气混合器以及净化器等设备组成。空调自动控制的任务是在最大限度节能与安全生产的条件下，自动控制上述各种装置的实际输出量与实际负荷相适应，以满足人们在生产和生活中对空气参数(温度、湿度、压力以及洁净度等)的要求。一、空气静压自动控制系统在变风量空气调节系统中，系统的静压应保持恒定，以减小静压波动给各系统带来的干扰。图12-1是一静压自动控制系统原理图。带电动阀门定位器的电动执行机构4，由控制风机入口导向叶片，进行风量调节以恒定空气静压。二、空气混合温度自动控制系统空气混合温度自动控制可以合理地利用新风冷源，例如，在冬季和过渡季节，建筑物内

4、区发热量较大，室内需供冷风，这时可把新风作为冷源，推迟人工冷源使用时间，节约能耗。混风温度控制系统原理图如图12-2所示。控制器3的给定值有Xsl(对应新风阀全开时的混风温度)和最小新风量。图11-1WJ35型温度控制器原理图在冬季，当混风温度低于给定值Xs1时，根据混风温度按控制器的比例带控制风门开度。混风温度升高，新风阀门开大。当混风温度达到给定值Xsl时，新风阀门全开，取最大新风量。最小新风量是可调的，例如20％。新风阀位与混风温度的关系见图12-3所示。图中Xp是混风温度控制器的比例范围，在此范围内新风阀位与混风温度成线性关系。当混风温度θ>Xsl时，进人过渡季节，使用最大新风

5、量。三、恒温、恒湿空调自动控制系统图12-4为一个集中式空气处理系统给两个空气区送风，而且a区和b区室内热负荷差别较大，需增设精加热用电加热器aDR、bDR，分别调节a、b两区的温度。由于两区散湿量差别不大，可用同一机器露点温度来控制室内相对湿度。此系统属定露点控制系统，可应用在余热变化而余湿基本不变的场合。根据空气处理过程分析，控制系统中有三种控制点，分别设在四个地方：室内温度控制点两个，分别设在a区和b区送风口处；送风温度控制点设在二次加热器SR-2后面的总风管内；露点温度控制点设在淋水室出风口挡水板后面。整个系统分为四个子控制系统：a区室温控制系统，b区室温控制系统，送风温度控制

6、系统及露点温度控制系统。２.系统控制过程(1)露点温度控制系统该系统由温度传感器TE-1、控制器TC-1，电动双通阀V-1，加热器SR-1，电动三通阀V-2和淋水室等组成。为了避免一次加热器SR－1加热的同时向淋水室供送冷水，在电气线路上应保证电动三通阀V-2和电动双通阀V-1之间互相联锁，即仅当淋水室里全部喷淋循环水时才使用一次加热器SR-1。反之，则仅当一次加热器的电动双通阀处于全关位置时才向淋水室供送冷水。控制盘上的万能转换开关K用于各种工况的转换。在有些自动控制系统中季节工况的转换也可由自动转换装置来完成。(2)送风温度控制系统送风温度的控制系统由温度传感器TE-2、控制器TC

7、-2，电动双通阀V-3、加热器SR-2及送风管道组成，主要是对二次加热器的控制。(3)室温控制系统室温的a区控制系统由a区传感器TE-a、控制器TC-6、电压调整器TK-5、电加热器aDR组成。b区控制系统则由b区传感器TE-b、控制器TC-4、电压调整器TK-3、电加热器bDR组成。a区、b区的室温通过对应的精加热用电加热器的控制来实现。精加热器的加热量与相应空气区的热负荷的变化相适应。第二节多回路控制系统在单回路控制系统的基础上，又发展了多