最新03.恒温恒湿机组的控制课件PPT.ppt 65页

'03.恒温恒湿机组的控制 第3章恒温恒湿机组的控制 主要内容恒温恒湿机组及其控制管理的需求传感器的选择及其接口电路（了解常见传感器的原理、使用方式）执行器的选择及其接口电路（了解常见末端设备的控制调节方式）基于计算机的控制器（了解基于单片机的控制器的基本原理、外电路、控制调节逻辑）控制调节过程第二次大作业3 2.传感器需监测的参数空气的温度、湿度冷凝压力空气过滤阻力冷却水流送风气流加湿器水位各设备的运行状况7 2.传感器温湿度等物理参数的准确测量实现正确控制的保障实现节能效益、管理效益的保障BJ:BeijingSH:Shanghai8 2.传感器传感器故障对能耗影响一例9 2.传感器传感器故障对能耗影响一例48121620243236404448525660ha,AHU,dis,ha,mixkJ/kgha,AHU,disha,AHU,disha,coil,exha,coil,exha,mixha,mixha,AHU,retha,AHU,retha,freshha,freshFreshairMixairReturnairCoilexhaustAHUexhaust10 2.传感器传感器故障的种类无读数或读数无变化11 2.传感器传感器故障的种类高频噪声12 2.传感器传感器故障的种类长期缓慢漂移13 2.传感器传感器的平均无故障时间MTBF（MeanTimeBetweenFailure）温度湿度CO2风速MTBF1（小时）100,00050,00020,00050,000MTBF1（年）11.45.72.35.7MTBF2（年）2.21.70.50.514 2.传感器传感器准确测量的实现正确感知物理量的变化:不能影响被测物理量电信号的可靠传输传输线路长度沿途磁场干扰接收端的高精度转换电压、电流模拟信号脉冲信号数字信号15 2.传感器传感器的输出信号电压信号接收端阻抗小，电流大时，外引线电阻引起的压降大接收端阻抗大，电流小时，抗干扰能力差4~20mA电流信号电流大，抗干扰能力强15105200.25电流(mA)负载电阻(kΩ)0.50.7511.2516 2.传感器温度传感器的类型热敏电阻型金属电阻灵敏度：0.1%/K线性热敏电阻灵敏度：3%~5%/K非线性热敏电阻型注意事项电阻的温升不能影响被测对象的温度90mm铂电阻通过5mA电流测水温时温升0.01K，测空气温度温升0.1K解决温升误差的办法只在测量时供电，不测量时断电时间比法测热敏电阻的电阻值17 2.传感器温度传感器的类型热敏电压型热电偶：温差电势百毫伏级半导体PN结：电压大，但一致性难保证18 2.传感器温度传感器的类型集成芯片（IC型）电流型：AD590（美国ANALOGDEVICES公司的单片集成两端感温电流源）流过器件的电流(μA)等于器件所处环境的热力学温度(开尔文)度数测温范围为-55℃~+150℃；电源电压范围为4～30V精度高，在-55℃~+-150℃范围内，非线性误差为±0.3℃Reference：M.P.Timko,“ATwo-TerminalICTemperatureTransducer,”IEEEJ.SolidStateCircuits,Vol.SC-11,p.784-788,Dec.1976.UnderstandingtheSpecifications–AD590.19 2.传感器温度传感器的类型数字通信型集成芯片（智能传感器）温度测量：LM75I²C总线接口测温范围为-55℃~+125℃；电源电压范围为3～5.5V测温分辨率0.1K，精度0.25K温湿度测量：SHTXX相同封装外形测相对湿度分辨率1%适合建筑环境控制20 2.传感器湿度传感器的类型电容式：湿度变化引起电容变化，转换为电流变化氯化锂电阻式：湿度变化引起电阻变化氯化锂露点温度：加热氯化锂敏感元件，使其表面水蒸汽分压力等于空气水蒸汽分压力，测出氯化锂温度得到对应的水蒸汽分压力测量信号的变送4～20mA标准电流脉冲输出数字通信（智能传感器）21 2.传感器开关型输出的传感器制冷循环的压力报警→压力开关流速过低报警→流速开关水位过高、过低报警→水位开关空气过滤器压差报警→微压差开关22 3.执行器电加热器、加湿器的通断触点开关交流接触器单片机控制光电隔离控制1弹簧3423 3.执行器电加热器、加湿器的通断电子开关电子开关可控硅调压固态继电器（SolidStateRelay,SSR）24 3.执行器风机、压缩机电机的控制直接启停控制25 3.执行器风机、压缩机电机的控制降压启动26 3.执行器风机、压缩机电机的控制变频控制27 3.执行器电动水阀的控制电磁阀→通断，断电后状态：常开/常闭28 3.执行器电动水阀的控制电动阀→连续调节开度，断电后阀位不变电热阀→通过感温元件的热胀冷缩实现开关阀缓开缓关，会产生水锤，无转动部件，使用寿命长，无噪音29 4.控制器基于计算机的控制器单片机单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（MicrocontrollerUnit，MCU），在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、I/O接口电路的单芯片微型计算机。8051系列是一种应用广泛的典型单片机：﹡Intel的：80C31、80C51、87C51，80C32、80C52、87C52等；﹡ATMEL的：89C51、89C52、89C2051等；﹡Philips、华邦、Dallas、STCSiemens(Infineon)等公司的许多产品。30 4.控制器基于计算机的控制器单片机命名规则STC89C52RC40C-PDIP401217H3B001.90C2012年第17周制造31 4.控制器基于计算机的控制器8051单片机管脚构成2个供电管脚2个连接晶振1个重置3个外部程序输入4X8个输入输出通道（P0~P3)数据输入DI数据输出DO模拟输入AI模拟输出AO32 4.控制器基于计算机的控制器8051单片机管脚构成P3第二功能各引脚功能定义P3.0：RXD串行口输入P3.1：TXD串行口输出P3.2：INT0外部中断0输入P3.3：INT1外部中断1输入P3.4：T0定时器0外部输入P3.5：T1定时器1外部输入P3.6：WR外部写控制P3.7：RD外部读控制33 4.控制器基于计算机的控制器单片机输入输出的实现数据输入DI：监测管脚的电压变化，超过阈值读“1”数据输出DO：指定管脚的电压，接通电路外围电路与单片机的隔离34 4.控制器基于计算机的控制器单片机输入输出的实现模拟输入AI：测出管脚的电压，计算出相应被测物理量的值模拟输出AO：指定管脚电压，驱动外电路工作在需要的状态串行通信UART（UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter）35 4.控制器控制器外电路36 4.控制器控制器软件风机的开、停加湿器补水阀压缩机、加热器、加湿器启停冷却水电磁阀开关初始化读键盘输入并显示停机状态下是否接收到开机命令？是否“保护状态”的测量是否到时？是测量各个保护状态并实施相关动作否开机程序开机状态下是否接收到停机命令？“控制逻辑”是否到时该执行？否测量各个控制参数执行控制逻辑“控制参数”的测量是否到时？否停机程序是是37 5.控制调节算法占空比控制占空比(DutyRatio)：在一串理想的脉冲周期序列中（如方波），正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。38 5.控制调节算法控制对象温度湿度调节设备冷机：降温除湿，不能频繁启停加热器：升温，惯性小，调节性能好加湿器：加湿，惯性大，迟滞大设备控制要求启停控制加热器、加湿器：可较高频率启停，~1min冷机：运行、停止时间>5min39 5.控制调节算法控制策略虚线框外：粗调→快速设备全功率输出I区：加热器II区：加湿器III区：冷机IV区：冷机、加热器V区：冷机、加湿器VI区：加热器、加湿器虚线框内：细调→稳定40 5.控制调节算法高精度恒温温度→控加热器III、IV、V区进入：根据湿度→控冷机I、II、VI区进入：根据湿度→控加湿器高精度恒湿湿度→控加热器III、IV、V区进入：根据温度→控冷机I、II、VI区进入：根据温度→控加湿器控制策略的制定原则温湿度控制解耦利用惯性小、调节特性好的电加热器控制精度要求高的被控参数41 5.控制调节算法准稳定区的划分Tset±0.5℃时：准稳定区振荡Tset±5℃时：达到稳定时间长42 5.控制调节算法准稳定区的边界避免设备频繁启停：边界是一条带43 5.控制调节算法稳定区内的调节策略利用占空比控制近似实现连续调节启停周期：由设备运行的启停时间及控制精度决定启停比：根据末端负荷需求决定确定模糊控制表，根据测得的室内参数确定加/除热量、湿量44 5.控制调节算法稳定区内的调节策略模糊表控制加/除热量45 5.控制调节算法稳定区内的调节策略模糊表控制用占空比实现需求的加/除热量46 6.大作业两组做高精度恒温控制22±0.3℃60%±10%两组做高精度恒湿控制22±1℃60%±3%两组做硬件设计传感器、单片机的选择控制电路设计外电路设计 第三节少阳病兼变证一、少阳病变证治则 学习要求：掌握柴胡桂枝汤证、大柴胡汤证、柴胡加龙骨牡蛎汤证熟悉柴胡加芒硝汤证、柴胡桂枝干姜汤证、热入血室证 二、柴胡桂枝汤证 少阳兼表的证治（146/P274）病程：六七日证候：太阳发热-----正邪交争微恶寒-------较恶寒为轻支结烦疼-------较全身痛为轻少阳微呕-------较心烦喜呕为轻心下支结-------较胸胁苦满为轻病机：伤寒日久，邪郁少阳而太阳表证不解治疗：柴胡桂枝汤------解太少两经之邪伤寒 三、大柴胡汤证 太阳病病程：过经十余日误下：反二三下之复诊：后四五日，柴胡证仍在治疗：先与小柴胡汤若变为：呕不止心下急郁郁微烦实热积滞治疗：下之则愈——大柴胡汤—和解少阳，通下热结病程曲折性少阳病兼里实的证治（103/P276） 少阳病误下后的几种转归：误下后柴胡证仍在变成大结胸证变成半夏泻心汤证（痞证）变成大柴胡汤证耗伤气血，变为悸而惊临床生动活泼，以辨证为主 四、柴胡加芒硝汤证 伤寒病程：十三日不解证候胸胁满而呕——少阳证日晡所发潮热——阳明证辨证误治后果：已而微利下之以不得利——里实既去，不应再利今反利者，知医以丸药下之，非其治也——燥热不去，反迫津下行诊断：潮热者，实也治疗：先与小柴胡汤（和解）病不罢，后与柴胡加芒硝汤—和解通下 大柴胡汤证与柴胡加芒硝汤证的鉴别大柴胡汤证柴胡加芒硝汤证少阳兼阳明正未伤，以痞满为主正已伤，以燥实为主 五、柴胡桂枝干姜汤证 少阳病兼水饮内结的证治（147/P281）病程：五六日误治：已发汗，复下之-------太阳病误治邪陷变证：往来寒热、心烦、但头汗出-----邪郁少阳，枢机不利，胆火上扰胸胁满微结、渴而不呕、小便不利-----邪郁少阳，三焦壅滞、决渎失职，水饮内停病机：邪入少阳，三焦气机不利，水饮内停治疗：柴胡桂枝干姜汤------和解少阳，温化水饮伤寒 六、柴胡加龙骨牡蛎汤证 病人病史：伤寒八九日，下之——表邪误下，邪陷少阳证候胸满-----肝失疏泄，肝气郁结烦惊、谵语----痰热扰心，心神被蒙小便不利-----三焦壅滞，气化不利一身困重，难以转侧----痰热阻络，气机不畅治疗：柴胡加龙骨牡蛎汤——疏肝清热，化痰宁神邪入少阳，痰热扰心，肝失疏泄的证治（107/P283） 七、热入血室证 热入血室的证候及治法（143/P285）妇女病（热入血室症状较重者）中风----太阳表证，发热恶寒，自汗，脉浮缓经水适来---病中月经来潮得之七八日，热除---表邪乘血室空虚内入，身无热。脉迟身凉----热与血结，血行不畅，热入故身凉胸胁下满，如结胸状----瘀热上逆，胸胁胀满如结胸状谵语-------瘀热上扰，神志不清诊断：此为热入血室治疗：刺期门----肝经募穴随其实而取之----刺之以泻肝热血实，血室得清诸证仍愈。证候 热入血室寒热如疟的证治（144/P285）妇女病（热入血室症状较轻者）病因：中风-------必有表证病程：七八日，病中月经来潮证候：续得寒热，发作有时，经水适断----血室空虚，邪与血结，邪犯少阳，正邪交争诊断：热入血室病理补述：其血必结----热与血结，脉道被阻，正气难通，正邪相拒，寒热如疟治疗：小柴胡汤------疏肝清热，退寒热 热入血室的证治及禁例（145/P285）病因：伤寒---当有太阳表证证状：发热、经水适来---发热期间，月经来潮表邪乘虚内陷与阴血互结昼日明了---白昼属阳，阳能胜阴，故神识清楚。暮则谵语---夜晚属阴，阴邪更甚，热扰血分神明不安，语言错乱如见鬼状---神昏谵语，视觉失常诊断：热入血室治禁：无犯胃气及上二焦---病在下焦，禁用汗吐下法机转：必自愈----经水未断，热随血去而自愈妇女病'