【正文】 鉑及其合金屬于貴金屬，其組成的熱電偶價格最貴，考銅價格居中，而它的靈敏度最高。 傳感器 ? 將熱電偶材料一端溫度保持恒定 (稱為自由端 )，而將另一端插在需要測溫的地方，這樣兩端的熱電勢就是被測溫度 (工作端 )的函數(shù)，測出這個電勢值就能確定被測溫度。通過測量電動勢來間接測取溫度的裝置稱為熱電偶。 ? (3) 臨界溫度電阻式 (CTR)熱敏電阻它具有正或負(fù)溫度系數(shù)特性，且存在一臨界溫度，超過此臨界溫度，其熱敏電阻的阻值會急劇變化。如果是通過計算機(jī)對多個測點進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，有可能導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作。 傳感器 ? 2 ? 利用半導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的屬性制成溫度傳感器是常采用的又一種方法。所以，在高精度、高穩(wěn)定性的測量回路中通常用鉑熱電阻材料的傳感器；要求一般、具有較穩(wěn)定性能的測量回路可用鎳電阻傳感器；檔次低，只有一般要求時，可選用銅電阻傳感器。 ? 銅的特點是易氧化，只能在低溫及沒有侵蝕性的介質(zhì)中工作。用金屬電阻作為感溫材料，要求金屬電阻的溫度系數(shù)大，電阻與溫度呈線性關(guān)系，因此在常用感溫材料中首選鉑和銅。 ? (2) 風(fēng)道氣溫 40～ 130 ℃ ? (3) 水管內(nèi)水溫 0～ 100 ℃ 。如熱電偶、熱電阻、半導(dǎo)體PN結(jié)等都屬于接觸式溫度傳感器。對于智能傳感器，應(yīng)有以太網(wǎng)或現(xiàn)場總線通信接口。 傳感器 ? (4) 液位傳感器宜使正常液位處于儀表滿量程的50%處。 ? (2) 壓力（壓差）傳感器的工作壓力（壓差）應(yīng)大于測點可能出現(xiàn)的最大壓力（壓差）的 ，量程應(yīng)為測點壓力（壓差）的 ～ 。傳感器一般是由敏感元件、傳感元件和其他輔助器件組成。這種信號在樓宇控制系統(tǒng)中主要有對溫度、濕度、壓力、流量、液位、濃度等的處理。 傳感器 ? 系統(tǒng)需要的被測信號以輸出狀態(tài)劃分，一般分為開關(guān)量和模擬量兩種。系統(tǒng)通過傳感器完成對濕度、壓力和溫度等非電物理量的監(jiān)測，并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電學(xué)量，而變換后的電量作為被調(diào)參數(shù)送到計算處理裝置。 空氣調(diào)節(jié)基礎(chǔ)知識 ? 直燃機(jī)由高／低壓發(fā)生器、高／低壓換熱器、冷凝器、蒸發(fā)器、冷水泵、溶液泵、控制設(shè)備及輔機(jī)等主要設(shè)備組成，它的工作原理分為制冷循環(huán)、供熱循環(huán)和衛(wèi)生熱水循環(huán)三種不同方式。因此，當(dāng)建筑物所在地的電力緊張且無法滿足空調(diào)設(shè)備要求的前提下，可以選擇溴化鋰吸收式冷水機(jī)組；如果當(dāng)?shù)氐碾娏ο到y(tǒng)允許的話，還是應(yīng)優(yōu)先選擇壓縮式冷水機(jī)組。在高層民用建筑的空調(diào)制冷中，吸收式制冷所采用的制冷劑通常是溴化鋰水溶液，其中水為制冷劑，溴化鋰為吸收劑。很顯然，在此過程中制冷量即是制冷劑在蒸發(fā)器中進(jìn)行相變時所吸收的汽化潛熱。 ? 1 ? 冷水機(jī)組是中央空調(diào)系統(tǒng)采用最多的冷源，它是可向空調(diào)系統(tǒng)提供處理空氣所需的低溫水 (又稱為冷凍水 )的制冷裝置。由城市管網(wǎng)或蒸汽鍋爐提供的高溫蒸汽或熱水鍋爐提供的高溫?zé)崴?jīng)過換熱器轉(zhuǎn)換成空調(diào)系統(tǒng)所需的 65～ 70 ℃ 的熱水。在冷卻水的循環(huán)過程中損失的部分可通過補(bǔ)水箱進(jìn)行補(bǔ)充。 空氣調(diào)節(jié)基礎(chǔ)知識 ? 3 ? (1) 冷卻水系統(tǒng) ? 空調(diào)系統(tǒng)中的冷卻水系統(tǒng)是專為冷水機(jī)組或直接蒸發(fā)式空調(diào)機(jī)組而設(shè)置的。 ? (3) 四管制系統(tǒng) 進(jìn)行熱濕處理的表面換熱器的供、回水管按冷、熱水管分別設(shè)置，共 4根管，分別為熱水供水管和回水管、冷水供水管和回水管。 空氣調(diào)節(jié)基礎(chǔ)知識 ? 4 ? (1) 定風(fēng)量系統(tǒng)即系統(tǒng)在運行過程中風(fēng)量始終保持恒定。它按直接蒸發(fā)機(jī)組的安裝組合情況可分為窗式、立柜式和分體式等。由于水的比熱容比空氣大得多，所以在相同負(fù)荷的情況下，全水系統(tǒng)的輸送管道占用的建筑空間較少。由于空氣的比熱容較小，全空氣系統(tǒng)需要較多的空氣才能達(dá)到消除余熱、余濕的目的。其典型設(shè)備為風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)。在智能建筑中，一般采用集中式空調(diào)系統(tǒng)。 空氣調(diào)節(jié)基礎(chǔ)知識 ? 空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成與分類 ? 空調(diào)系統(tǒng)一般由空氣調(diào)節(jié)處理系統(tǒng) ,冷熱媒輸送系統(tǒng)和冷、熱源系統(tǒng)三部分組成。將 BA向下延長，交相對濕度為 100％的線于點 F，過點 F作一條等溫線，交溫度坐標(biāo)軸于點 F′，則從 F′點可讀出露點溫度。為了方便直觀，工程上將它們之間的關(guān)系用一張線算圖來表示，該圖的橫坐標(biāo)為含濕量，縱坐標(biāo)為溫度，下方為焓，該圖稱為焓濕圖， 如 圖 。 (1+d) kg濕空氣焓值用公式表達(dá)為 : ? 式中 ig—— 1 kg干空氣焓； ? ip—— d kg水蒸氣焓； ? I—— (1+d) kg濕空氣的焓值 ,kJ／ kg。在一定的溫度下，相對濕度愈大，空氣就愈潮濕；相對濕度愈小，空氣就愈干燥。在任何空氣發(fā)生變化的過程中，例如加濕或干燥，可以用含濕量來反映水氣量增減的情況。 ? 絕對濕度實際上是水蒸氣的密度。 ? 可由空氣性質(zhì)從表中查出飽和含濕量對應(yīng)的溫度，這個溫度就是露點溫度 t1。由于濕空氣在未達(dá)到飽和之前，濕布上的水分就會蒸發(fā)，吸收了一部分汽化潛熱，所以濕球溫度計上的讀數(shù)總比干球溫度計的讀數(shù)低些。一般居住條件的室溫，夏季應(yīng)保持在 25～ 27 ℃ ，冬季應(yīng)保持在 16～ 20 ℃ ?？諝庠匠睗?，水氣分壓力越大。 空氣調(diào)節(jié)基礎(chǔ)知識 ? 任何氣體分子，由于不停的熱運動的結(jié)果，使它們都具有一定的壓力。大氣壓力 (P)會隨著季節(jié)、天氣變化而稍有變化。 空氣調(diào)節(jié)基礎(chǔ)知識 ? 2 ? 空氣的物理性質(zhì)不僅取決于它的組成成分，而且也與它所處的狀態(tài)有關(guān)。干空氣按質(zhì)量比是由 ％氮 (N2)、 ％氧 (O2)、 ％二氧化碳 (CO2)和一些其他的稀有氣體(％ )所組成。 空氣調(diào)節(jié)基礎(chǔ)知識 空氣調(diào)節(jié)基礎(chǔ)知識 ? 將濕度、溫度、壓力等非電物理量通過傳感器轉(zhuǎn)換成電壓、電流等電氣信號并非最終目的，還需對被測物理量進(jìn)行深入分析、比較和調(diào)整，達(dá)到對其進(jìn)行有效控制的目的。比例積分微分調(diào)節(jié)器特性 ? 如 圖 。 dttdeTdteTitKpetu)()(1)()( ? ??? 控制系統(tǒng)基本原理及控制器調(diào)節(jié)特性 ? PID調(diào)節(jié)器首先是比例、微分作用，使其調(diào)節(jié)作用加強(qiáng)，然后再進(jìn)行積分，直到最后消除靜差為止。由于調(diào)節(jié)及時，可以大大減少系統(tǒng)的動態(tài)偏差及調(diào)節(jié)時間，從而改善了過程的動態(tài)品質(zhì)。比例積分調(diào)節(jié)器特性如 圖。比例積分調(diào)節(jié)的特點是當(dāng)被調(diào)參數(shù)與給定值發(fā)生偏差時，調(diào)節(jié)器的輸出信號不僅與輸入偏差保持比例關(guān)系，同時還與偏差存在的時間長短成比例，比例積分調(diào)節(jié)綜合了比例調(diào)節(jié)和積分調(diào)節(jié)的優(yōu)點。且調(diào)節(jié)速度要求較低，干擾的作用不能變化太快，因此積分調(diào)節(jié)器單獨使用的場合不多，只能用在一些小型的調(diào)節(jié)上。比例調(diào)節(jié)器特性如 圖 。 )()( tKpetu ? 控制系統(tǒng)基本原理及控制器調(diào)節(jié)特性 ? 比例調(diào)節(jié)器的特點是調(diào)節(jié)速度快、穩(wěn)定性高、不容易產(chǎn)生過調(diào)節(jié)現(xiàn)象。 PID調(diào)節(jié)在樓控系統(tǒng)中有著大量的應(yīng)用。選擇不同的性能指標(biāo)，使得系統(tǒng)的參數(shù)、結(jié)構(gòu)等也不同。 控制系統(tǒng)基本原理及控制器調(diào)節(jié)特性 圖 過渡過程特性圖 控制系統(tǒng)基本原理及控制器調(diào)節(jié)特性 ? 4 ? 穩(wěn)態(tài)指標(biāo)是衡量控制系統(tǒng)精度的指標(biāo)，用穩(wěn)態(tài)誤差eSS來表征。 控制系統(tǒng)基本原理及控制器調(diào)節(jié)特性 ? 2 ? 控制系統(tǒng)的能控性和能觀測性在多變量最優(yōu)控制中是兩個重要的概念，能控性和能觀測性從狀態(tài)的控制能力和狀態(tài)的測辨能力兩個方面揭示了控制系統(tǒng)的兩個基本問題。 控制系統(tǒng)基本原理及控制器調(diào)節(jié)特性 ? 1 ? 穩(wěn)定性是指控制系統(tǒng)在受到外界或內(nèi)部各種因素的擾動作用，使得平衡狀態(tài)被破壞以后，經(jīng)過自動調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)重新回到穩(wěn)定狀態(tài)的能力。 ? 無論造成偏差的因素是外來干擾 (如環(huán)境條件等 )還是內(nèi)部干擾 (如給定值變化 )，閉環(huán)系統(tǒng)的控制作用總是使偏差趨向下降。輸入信號 (又稱給定值 )與反饋信號 (又稱測量值 )之差稱為偏差。開環(huán)控制原理如 圖 。 ? 1 ? 如果系統(tǒng)的輸出量不被引回來對系統(tǒng)的控制部分產(chǎn)生影響，這樣的系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。 ? 樓宇設(shè)備控制系統(tǒng)主要由數(shù)字控制器、傳感器、執(zhí)行器和被控對象組成。按《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》的劃分，建筑設(shè)備共有七個子系統(tǒng)： ? (1) 冷凍水及冷卻水系統(tǒng)； ? (2) 熱交換系統(tǒng)； ? (3) 采暖通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)； ? (4) 給水與排水系統(tǒng)； ? (5) 供配電系統(tǒng)； ? (6) 公共照明系統(tǒng)； ? (7) 電梯和自動扶梯系統(tǒng)?？諝庹{(diào)節(jié)基礎(chǔ)知識 ?；?PID控制 。 ? 建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)又稱為樓宇設(shè)備控制系統(tǒng) (Building Automation System，簡稱為 BAS)，是對建筑物或建筑群內(nèi)的建筑設(shè)備進(jìn)行運行和節(jié)能的監(jiān)測與控制。 課題 4 建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng) 控制系統(tǒng)基本原理及控制器調(diào)節(jié)特性 ? 將濕度、溫度、壓力等非電物理量通過傳感器轉(zhuǎn)換成電壓、電流等電氣信號并非最終目的，還需對被測物理量進(jìn)行深入分析、比較和調(diào)整，達(dá)到對其進(jìn)行有效控制的目的。沒有反饋環(huán)節(jié)的稱為開環(huán)控制系統(tǒng)，反之稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。 控制系統(tǒng)基本原理及控制器調(diào)節(jié)特性 ? 但是 ,開環(huán)控制系統(tǒng)的控制精度低，抗干擾能力差 ,所以只能用在干擾不強(qiáng)烈、控制精度要求不高的場合。將檢測出來的輸出量送回到系統(tǒng)的輸入端并與輸入信號相減的過程稱為負(fù)反饋。 控制系統(tǒng)基本原理及控制器調(diào)節(jié)特性 ? 應(yīng)用在工程上就是通過測量元件對被控制對象的被控參數(shù)進(jìn)行測量，與給定值進(jìn)行比較，如有偏差，控制器就產(chǎn)生控制作用驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作，直到被控參數(shù)值滿足預(yù)定需求為止。 控制系統(tǒng)基本原理及控制器調(diào)節(jié)特性 圖 閉環(huán)控制原理圖 控制系統(tǒng)基本原理及控制器調(diào)節(jié)特性 ? 控制系統(tǒng)性能指標(biāo) ? 樓控系統(tǒng)的控制性能指標(biāo)可以用穩(wěn)定性、能控性、能觀測性、穩(wěn)態(tài)特性、動態(tài)特性等來表征，相應(yīng)地可以用穩(wěn)定裕度、穩(wěn)態(tài)指標(biāo)、動態(tài)指標(biāo)和綜合指標(biāo)來衡量一個控制系統(tǒng)的優(yōu)劣。控制系統(tǒng)只有穩(wěn)定才有可能談得上系統(tǒng)性能的優(yōu)劣。過渡過程特性 ? 如 圖 。 ? 5 ? 在現(xiàn)代控制理論中，如最優(yōu)控制系統(tǒng)的設(shè)計，經(jīng)常使用綜合性指標(biāo)來衡量一個控制系統(tǒng)。它的結(jié)構(gòu)簡單，參數(shù)調(diào)整方便，是在長期的工程實踐中總結(jié)出來的一套有效的控制方法。比例調(diào)節(jié)器的方程為： ? 式中 u(t)—— 調(diào)節(jié)器的輸出； ? e(t)—— 調(diào)節(jié)器的輸入，它是測量值與給定值之差； ? Kp—— 比例常數(shù)，也就是調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)。比例調(diào)節(jié)通常用在調(diào)節(jié)精度要求不太高，調(diào)節(jié)時允許有殘余偏差且工藝要求變化較快的地方，如鍋爐水位控制及高容量貯罐中壓力、流量的調(diào)節(jié)等。 ?? dtteTitu )(1)( 控制系統(tǒng)基本原理及控制器調(diào)節(jié)特性 ? 采用積分調(diào)節(jié)要求被調(diào)參數(shù)具有自平衡能力，自平衡能力越大，調(diào)節(jié)的質(zhì)量越好。 控制系統(tǒng)基本原理及控制器調(diào)節(jié)特性 圖 積分調(diào)節(jié)器特性圖 (a) 輸入波形； (b) 輸出波形 控制系統(tǒng)基本原理及控制器調(diào)節(jié)特性 ? 3 (PI) ? 要真正做到無偏差調(diào)節(jié)，更多的是用比例積分調(diào)節(jié)。 PI調(diào)節(jié)器能夠?qū)⒈壤{(diào)節(jié)的快速性與積分調(diào)節(jié)消除靜差的作用結(jié)合起來，所以 PI調(diào)節(jié)既克服了單純比例調(diào)節(jié)存在靜差的缺點，又避免了積分調(diào)節(jié)響應(yīng)慢的缺點，即靜態(tài)和動態(tài)特性均得到了改善。 dttdeTdtKpetu )()()( ?? 控制系統(tǒng)基本原理及控制器調(diào)節(jié)特性 ? 在調(diào)節(jié)器中加入微分作用，即在偏差剛出現(xiàn)、偏差值尚不大時，根據(jù)偏差變化的速度，提前給出較大的調(diào)節(jié)作用，使偏差盡快消除。其方程為 ? 式中 u(t)—— 調(diào)節(jié)器輸出； ? Kp—— 比例常數(shù)； ? Ti—— 積分時間常數(shù)； ? Td—— 微分時間常數(shù)； ? e(t)—— 調(diào)節(jié)器的輸入，它是測量值與給定值之差。樓宇設(shè)備控制系統(tǒng)中 PID調(diào)節(jié)常常用在慣性滯后大的場合，如溫度測量等。在樓宇設(shè)備控制系統(tǒng)中，空調(diào)暖通設(shè)備是最復(fù)雜的部分之一，為了提高空調(diào)的舒適性，更好地發(fā)揮空調(diào)設(shè)備的性能，要對調(diào)節(jié)的對象 —— 空氣的物理特性有所了解。 ? 空氣的物理性質(zhì) ? 1 ? 自然界的空氣主要是由干空氣和水蒸氣組成的，稱之為濕空氣。濕空氣是我們生活的真實空氣環(huán)境，而空氣調(diào)節(jié)以濕空氣為對象，主要是解決空氣的溫度和濕度問題。而在空調(diào)工程中，習(xí)慣把壓強(qiáng)簡稱為壓力。由于大氣壓力的不同，空氣的一些性質(zhì)也會有所不同。由道爾頓定律可知，混合氣體各成分分壓力與其他氣體存在與否無關(guān)，水氣分壓力（ Pc）的大小反映了水蒸氣的多少，是空氣濕度的一個指標(biāo)。一般用 t表示攝氏溫度(℃ )，用 T表示絕對溫度 (K),