房间温度自动控制的系统.doc

房间温度自动控制系统自动控制系统由传感器、控制器、执行调节机构组成，它们之间的关系如下图所示。下面分别给予说明：扰量调节对象执行调节机构控制器给定值被调参数传感器调节对象与被调参数调节对象在暖通空调中指室内热湿环境、空气品质、洁净度或者冷热源的制冷量和供热量等。被调参数是指表征调节对象特征的可以被测量的量或者物理特性，在暖通空调中的被调参数指房间热湿环境的温度和湿度、冷水机组的冷冻水供水温度、汽/水加热器或者水/水加热器的供水温度、流体流量、室内空气品质的二氧化碳浓度、水箱或者水槽水位等。扰量是指导致调节对象的被调参数发生变化的干扰因素，例如房间内人员、灯光的增减、室外气象参数的变化都是房间热湿环境的扰量，它们引起被调参数的变化。传感器传感器又称敏感元件、变送器，它测量被调参数的大小并输出信号。输出信号可以是被调参数的模拟量，如电压、电流、压力等。控制器控制器又称调节器，它接收传感器的信号与给定值（按要求设定的被调参数值）进行比较，并按设定的控制模式对执行调节机构发出调节信号。任一时刻被调参数的实测值与给定值之差称为偏差，控制器对偏差按一定的模式进行计算而给出调节量。执行调节机构执行调节机构接受来自控制器的调节信号，对被调介质的流量或能量进行调节。执行调节机构由执行机构和调节机构组成。前者将控制器的调节信号转换成角位移或线位移，再驱动调节机构实施对被调介质的调节。下面以一次回风加新风的定风量房间温度自动控制系统为例说明自动控制系统的组成及作用。一次回风加新风的定风量房间自动控制系统同样由传感器、控制器和执行调节机构组成。传感器包括：（1）温湿度传感器：采集室内回风的温湿度测量值； 温度传感器 湿度传感器（2）压差传感器：可以直接测出压差，并输出连续信号，可用于测量风量；压差传感器（3）压差开关：监视过滤器两侧压差和风机运行状态；压差开关（4）低温防冻报警：设定检测送风温度低于5时，停止风机，关闭风阀，同时发出报警信号。控制器暖通空调自动系统大多数控制器都采用数字控制器（智能控制器），它接收传感器的信号与给定值（按要求设定的被调参数值）进行比较，并按设定的控制模式对执行调节机构发出调节信号。 控制器外壳 控制器内部执行调节机构包括：（1）风阀及角执行器：利用调节式风阀及角执行器，对新风、排风、混风3个风阀进行单独的连续调节，从而实现调节新回风百分比的目的；新风阀及回风阀（2）水阀及执行器：水阀应选择连续可调的电动调节阀，实现表冷器和空气加热器对水流量的连续调节； 表冷器水阀 加热器水阀（3）加湿阀：某些系统需要对送风进行加湿，根据加湿器选择适当的加湿阀。喷蒸汽加湿器其他一些设备包括：（1）风机运行状态：信号采自风机配电箱中，控制风机电机启停的交流触电器的辅助触点；（2）风速开关：在风机出口风管上安装风速开关，可以确认风机是否工作正常。当风机电机由于某种故障停止而风机开启的反馈信号仍指示风机开通时，如果风速开关指示出风速过低，则可判断风机出现故障。室内新风量的确定系统新风量一般需要满足以下三项要求，取三者中最大值作为系统的最小新风量：（1）ANSI|ASHRAE标准621989规定每个工作人员的最小新风量不少于7.510L/（S人），即2736m3/（h人）。（2）送入空调区域的新风量要稍大于同一空调区域所有排风量与渗透风量之和，以保持空调区域一定数值的正压，提供从围护结构缝隙，特别是从电梯门及楼梯间门缝中渗出的风量。（3）冲淡建筑材料、家具散发的有害气体所需的新风量，一般不超过保持一定正压所需新风。室内温湿度的控制对于露点送风系统，在冷却去湿工况下无法同时对温度和湿度进行严格控制，因此采用的控制方案是优先对温度进行控制，适当兼顾对湿度的控制。通常各设备根据房间温湿度与设定值之间的偏差按照比例积分微分（PID）算法来控制的。首先采集空调房间温湿度测量值，并与温湿度设定值进行比较判断，当ttset时，则需要降温，以t-tset为偏差，采用表冷器温度调节的PID算式计算表冷器水阀开度；当set时，则需要除湿，以-set采用表冷器湿度调节的PID算式计算表冷器水阀开度；当ttset且set时，则分别用表冷器温度调节和湿度调节的两套PID算式计算出各自的依据温度偏差和湿度偏差的阀门开度值，以较大者作为控制表冷器水阀的输出值。当ttset时，则需要加热，以tset-t为偏差，采用加热器调节的PID算式计算加热器水阀开度并输出；当set时，需要加湿，以set-为偏差，采用加湿器调节的PID算式计算加湿阀的开度。其中的t为实测的房间温度，tset为房间温度的设定值，为实测的房间相对湿度，set为房间相对湿度的设定值，要注意的是各设备温、湿度的PID控制