自动控制11月

1、暖通自动控制简单介绍2014-11-13贺强目录运行能耗的解析风系统的控制水系统的控制原理控制的简单介绍（了解）：1、比例控制（P）控制器的输出与输入误差信号成比例关系，反应灵敏。2、积分控制（I）控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系，消除稳态误差，不单独使用。3、微分控制（D）控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差的变化率）成正比关系，维持系统稳定，不单独使用。4、比例积分控制（PI）5、比例微分控制（PD）6、比例微积分控制（PID）7、PLC控制1、水系统的控制原理、水系统的控制原理浮球阀控制：定压补水控制：通过调解内部两个杆，设置最高和最低压力，小于最低压力启动水泵，超过最高压

2、力停止水泵，压力处在最小和最大之间水泵不启动。1、水系统的控制原理、水系统的控制原理1.1水泵流量、杨程、功率、转速的关系：轴功率NE=流量扬程9.81介质比重3600泵效率 流量单位：m/h扬程单位：m介质比重：Kg/m注：电机功率=NEK（即输入功率）K的取值：Ne22 K=1.25 22Ne55 K=1.15 55Ne K=1.00 由以上数值，参照铭牌流量和杨程，可大致计算出水泵的效率。例：如下图，已知流量和杨程，验算其效率：NE=3*12*9.81*1000/（3600*0.34）=288w=0.288kw，P=NE*1.25=0.36kw，正确。1、水系统的控制原理、水系统的控制原

3、理1、水系统的控制原理、水系统的控制原理水泵的频率与转速成正比（n=60f(1-s)/P），流量与频率成正比，杨程与频率成平方比，功率与频率成三次方比。1、水系统的控制原理、水系统的控制原理变频的意义在于通过减小频率，从而大幅度减小功耗，理论上功耗减小的幅度是频率减小的幅度的3次方。实际不是。实际综合效率指标e=pmv1、水系统的控制原理、水系统的控制原理实际计算变频节能的功率时不能只考虑理论比例关系，需要考虑水泵效率、电机效率、变频器效率。pmv冷冻水泵的变频控制的三个分类：压力或压差、温度或温差、流量压力或压差压力或压差：最常见，原则上监测最不利环路的压差，当末端负荷变化时，电动阀的开度引

4、起管路的的压差变化，通过变频来改变冷冻水泵的流量和杨程从而适应末端负荷的变化。优势：压差信号灵敏，控制反映快，任何末端负荷的变化都能体现。劣势：实际不能监测所有环路的压差（最不利环路有可能会变化），仅监测供回主管路压差，需反复调试，防止出现部分环路上末端效果差或失效。2对于末端冷冻除湿的效果有影响（洁净室影响很大）1、水系统的控制原理、水系统的控制原理1、水系统的控制原理、水系统的控制原理1、水系统的控制原理、水系统的控制原理1、水系统的控制原理、水系统的控制原理对于水泵的特性曲线图：1、水系统的控制原理、水系统的控制原理1、曲线1：管路阻抗曲线（注：实际运行由于电动阀门的开启和关闭会稍微影响

5、曲线的斜率，但由于监测了最不利的压差，则可认为1曲线一直不变）2、曲线2：额定工况水泵曲线，曲线3：n-Q，曲线4：变频下的H-Q3、曲线5：为了证明水泵理论相似定律不能满足实际变频工况（略）水泵的选型一般为n（水泵效率）的最高值的10%以内范围：即图中no的10%以内。1、水系统的控制原理、水系统的控制原理分析：HQ均降低、P也降低，但由于n也降低，则非三次方降低。（具体水泵具体分析，此处仅为概述）压差控制的应用要求：1、水泵的流量杨程线必须陡（因为平坦型的流量杨程随随频率的变化不大）2、由于是监测压差，则末端的调解必须引起压力的变化，即，末端必须使用电动阀或电磁阀调解。1、水系统的控制原理

6、、水系统的控制原理2、温度或温差的控制压力或压差由于温度不能准确的反映负荷在建筑内的分布，只能起到调解冷冻水总量供需平衡的作用（延时）。优势：管路中无电动阀电磁阀时，可用。温差稳定，适合除湿要求严格的系统。劣势：1需要和冷水机组协调，可能出现以下两种情况：1、冷水机组和水泵分开控制，由于冷水机组对冷冻水温度的调解作用很强，供回水温度变化不大，水泵的变频不明显，和定频水泵区别不大；2、同时进行控制，需集中控制，增加成本，需要优化好协调问题，防止系统震荡。1、水系统的控制原理、水系统的控制原理1、水系统的控制原理、水系统的控制原理1、水系统的控制原理、水系统的控制原理温度或温差的控制解析：1、必须

7、要设置旁通阀来使系统处于供回压力差平衡的状态（否则系统失调）2、由于供回压力差通过旁通平衡，则旁通外的阻抗和最不利支路阻抗合并为一定值。3、节能效果不如定压差好。（参考定压差的分析即可得出结露）4、末端负荷变化引起的温差变化有延时。1、水系统的控制原理、水系统的控制原理流量控制：流量控制：（洁净室）由于洁净室一般为制冷主机带几台空调机组（一般为一台新风处理机组和带回风的处理机组），系统简单，管路特性（S）基本不变。原理：原理：洁净室相同洁净等级的冷热负荷不同房间在调试完成后一般只随室外温度变化。即：所有的房间变化趋势及大小都一样，变化值引起的S变化基本可忽略，只需通过调解Q即可满足要求。1、水

8、系统的控制原理、水系统的控制原理1、水系统的控制原理、水系统的控制原理控制控制方式方式传感传感器器成本成本节能节能效果效果要求要求适用场合适用场合压力压力传感器低良压差设定值保证所有空调用户的正常工作，限制最小限制最小流量（为什么）流量（为什么）、管路有二通调节阀一般性舒适空调温度温度传感器低中限制最小杨程（为什么）、有旁通、需和制冷机组协调供回水温度随负荷变化大、管路特性基本不变流量流量传感器中中对最小杨程进行限制（为什么）管路简单、系统特性变化不大流量控制：（洁净室）由于洁净室一般为制冷主机带几台空调机组（一般为一台新风处理机组和带回风的处理机组），系统简单，管路特性（S）基本不变。2、风系统的控制新风段过滤段预加热段回风段冷盘管段二次加热段加湿段风机段均流段过滤段送风段红色字体表示洁净空调才有的段2、风系统的控制风系统控制系统图2、风系统的控制控制原理：1、新风电动阀与空调机组开关连锁，机组开则新风开（作用：1.调解新风量；2.防止冬季室外低温空气进入空调机内部，冻坏盘管）2、房间内压力与风机变频连锁，通过控制转速来控制风压房间内正压（普通空调不做）3、回风总管温湿度监测，偏差控制，调