2025年暖通工程控制系统设计试卷及答案

2025年暖通工程控制系统设计试卷及答案考试时长：120分钟满分：100分考核对象：暖通工程专业学生、行业从业者题型分值分布：-判断题（20分）-单选题（20分）-多选题（20分）-案例分析（18分）-论述题（22分）总分：100分---一、判断题（共10题，每题2分，总分20分）1.暖通工程控制系统中的PID控制器是一种线性控制器，适用于所有类型的温度控制场景。2.BMS（BuildingManagementSystem）与DCS（DistributedControlSystem）在功能上完全相同，只是命名不同。3.在暖通工程中，变频器（VFD）主要用于调节水泵或风机的转速，以实现节能控制。4.网络拓扑结构中的总线型网络比星型网络更抗干扰，但扩展性较差。5.暖通工程控制系统中的传感器精度越高，控制效果越好，无需考虑成本因素。6.系统调试时，先进行静态调试再进行动态调试是标准流程。7.在设计暖通工程控制系统时，冗余设计可以提高系统的可靠性，但会增加初期投资。8.暖通工程控制系统中的逻辑控制主要依靠PLC（ProgrammableLogicController）实现。9.能量回收系统在暖通工程中属于被动式控制系统，无需额外能源支持。10.暖通工程控制系统中的自动化水平越高，对操作人员的专业技能要求越低。二、单选题（共10题，每题2分，总分20分）1.以下哪种控制算法最适合用于暖通工程中的温度控制？（）A.比例控制（P）B.积分控制（I）C.比例-积分-微分控制（PID）D.模糊控制（Fuzzy）2.在暖通工程中，哪种网络协议常用于BMS系统？（）A.HTTPB.ModbusC.TCP/IPD.FTP3.以下哪种传感器主要用于检测空气湿度？（）A.温度传感器B.压力传感器C.湿度传感器D.流量传感器4.在暖通工程中，哪种网络拓扑结构最适合大型建筑？（）A.总线型B.星型C.环型D.树型5.以下哪种控制方式属于开环控制？（）A.反馈控制B.前馈控制C.比例控制D.模糊控制6.在暖通工程中，哪种设备主要用于调节空调系统的冷/热输出？（）A.风机盘管（FCU）B.冷却塔C.调节阀D.变频器7.以下哪种控制算法最适合用于暖通工程中的流量控制？（）A.比例控制（P）B.积分控制（I）C.比例-积分控制（PI）D.比例-积分-微分控制（PID）8.在暖通工程中，哪种网络协议常用于现场设备通信？（）A.BACnetB.LonWorksC.ModbusD.Ethernet9.以下哪种传感器主要用于检测空气压力？（）A.温度传感器B.压力传感器C.湿度传感器D.流量传感器10.在暖通工程中，哪种控制方式属于闭环控制？（）A.开环控制B.前馈控制C.反馈控制D.模糊控制三、多选题（共10题，每题2分，总分20分）1.以下哪些属于暖通工程控制系统的组成部分？（）A.传感器B.执行器C.控制器D.通信网络E.人机界面2.以下哪些控制算法可以用于暖通工程？（）A.比例控制（P）B.积分控制（I）C.微分控制（D）D.模糊控制（Fuzzy）E.神经网络控制（NN）3.以下哪些网络拓扑结构常用于暖通工程控制系统？（）A.总线型B.星型C.环型D.树型E.网状型4.以下哪些传感器属于暖通工程中常用的传感器？（）A.温度传感器B.湿度传感器C.压力传感器D.流量传感器E.光照传感器5.以下哪些控制方式属于暖通工程中的常见控制方式？（）A.反馈控制B.前馈控制C.直接数字控制（DDC）D.模糊控制E.程序控制6.以下哪些设备属于暖通工程控制系统中的执行器？（）A.阀门B.风机C.泵D.加热器E.冷却器7.以下哪些协议常用于暖通工程控制系统通信？（）A.BACnetB.LonWorksC.ModbusD.Ethernet/IPE.Profibus8.以下哪些因素会影响暖通工程控制系统的设计？（）A.建筑结构B.负荷特性C.能源成本D.环境要求E.操作人员技能9.以下哪些传感器属于暖通工程中常用的传感器？（）A.温度传感器B.湿度传感器C.压力传感器D.流量传感器E.燃气传感器10.以下哪些控制方式属于暖通工程中的常见控制方式？（）A.反馈控制B.前馈控制C.直接数字控制（DDC）D.模糊控制E.程序控制四、案例分析（共3题，每题6分，总分18分）案例一：某商场暖通工程控制系统设计某商场建筑面积为20000平方米，共5层，采用中央空调系统。系统包括冷/热源、水系统、风系统及末端设备。要求设计一套暖通工程控制系统，满足以下需求：1.实现温度、湿度、风量的自动控制。2.具备远程监控功能，可实时查看各区域参数。3.需要节能设计，降低能源消耗。请分析该案例中应采用哪些控制策略、设备及网络协议，并说明理由。案例二：某医院暖通工程控制系统故障排查某医院暖通工程控制系统运行一段时间后，出现以下问题：1.某区域温度无法稳定控制，波动较大。2.系统无法远程监控，报警频繁。3.部分传感器读数异常。请分析可能的原因，并提出解决方案。案例三：某办公楼暖通工程控制系统优化某办公楼建筑面积为15000平方米，采用变风量（VAV）空调系统。系统运行一段时间后，能源消耗较高。要求优化控制系统，降低能耗。请提出优化方案，并说明理由。五、论述题（共2题，每题11分，总分22分）1.论述暖通工程控制系统中的PID控制算法的应用及优缺点。请结合实际案例，说明PID控制算法在暖通工程中的应用场景、工作原理、优缺点及改进方法。2.论述暖通工程控制系统中的网络安全问题及解决方案。请结合实际案例，说明暖通工程控制系统中的网络安全风险、常见攻击方式，并提出相应的防护措施。---标准答案及解析一、判断题1.×（PID控制器适用于线性系统，但非线性系统需配合其他算法。）2.×（BMS侧重楼宇综合管理，DCS侧重过程控制。）3.√4.×（星型网络抗干扰性更强。）5.×（需考虑成本与精度平衡。）6.√7.√8.√9.×（能量回收系统需额外能源支持。）10.×（自动化水平越高，对操作人员要求越高。）二、单选题1.C2.B3.C4.B5.B6.C7.C8.C9.B10.C三、多选题1.A,B,C,D,E2.A,B,C,D,E3.A,B,C,D,E4.A,B,C,D,E5.A,B,C,D,E6.A,B,C,D,E7.A,B,C,D,E8.A,B,C,D,E9.A,B,C,D,E10.A,B,C,D,E四、案例分析案例一：某商场暖通工程控制系统设计-控制策略：采用PID控制算法，实现温度、湿度、风量的自动控制。-设备：温度传感器、湿度传感器、风量传感器、调节阀、变频器等。-网络协议：BACnet或Modbus，实现设备间通信。-理由：PID控制算法适用于线性系统，可稳定控制温度、湿度、风量。BACnet或Modbus协议适用于楼宇自动化系统，支持远程监控。案例二：某医院暖通工程控制系统故障排查-可能原因：1.温度无法稳定控制：传感器故障、控制器参数设置不当、执行器问题。2.系统无法远程监控：通信线路故障、控制器故障、网络协议配置错误。3.传感器读数异常：传感器老化、环境干扰、接线问题。-解决方案：1.检查传感器、控制器、执行器，重新校准参数。2.检查通信线路、控制器、网络协议，修复故障。3.更换传感器、排除环境干扰、检查接线。案例三：某办公楼暖通工程控制系统优化-优化方案：1.采用变风量（VAV）控制，根据负荷需求调节风量。2.优化PID参数，提高控制精度。3.采用节能设备，如变频器、高效电机等。4.增加能量回收系统，减少能源浪费。-理由：VAV控制可降低风量能耗，优化PID参数可提高控制效率，节能设备可降低运行成本，能量回收系统可减少能源浪费。五、论述题1.暖通工程控制系统中的PID控制算法的应用及优缺点-应用场景：温度控制、湿度控制、流量控制等。-工作原理：PID控制算法通过比例（P）、积分（I）、微分（D）三个环节，调节控制变量，使系统输出稳定在设定值。-优点：1.简单易实现，成本较低。2.控制精度高，响应速度快。-缺点：1.适用于线性系统，非线性系统需配合其他算法。2.参数整定复杂，需经验积累。-改进方法：1.采用自适应PID控制，动态调整参数。2.结合模糊控制或神经网络控制，提高控制精度。2.暖通工程控制系统中的网络安全问题及解决方案-网络