建筑設(shè)備自動(dòng)化課后題參考答案-建環(huán)101-6

1、1. 什么是建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)？其整體功能是什么？建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱BAS，（Building Automation System）是將建筑物或建筑群內(nèi)的電力、照明、空調(diào)、電梯、給排水、防災(zāi)、保安、車庫(kù)管理等設(shè)備或系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)視、控制和管理為目的而構(gòu)成的綜合系統(tǒng)。整體功能：以最優(yōu)控制為中心的過(guò)程控制自動(dòng)化；以運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視為中心的維護(hù)管理自動(dòng)化；以安全狀態(tài)監(jiān)視和災(zāi)害控制為中心的防災(zāi)自動(dòng)化；以節(jié)能運(yùn)行為中心的能量管理自動(dòng)化。2. 簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成環(huán)節(jié)，并畫出其組成框圖。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)從應(yīng)用角度如何分類？組成環(huán)節(jié)：硬件部分：計(jì)算機(jī)（主機(jī)、外設(shè)、系統(tǒng)總線、過(guò)程輸入設(shè)備、人機(jī)聯(lián)系設(shè)備、通

2、信設(shè)備等）；現(xiàn)場(chǎng)儀表（測(cè)量器件、變送器、執(zhí)行器等）。軟件部分：系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。組成框圖：按應(yīng)用分：操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)；直接數(shù)字控制系統(tǒng)（DDC）；監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制（SCC）；集散控制系統(tǒng)（DCS）分布式控制系統(tǒng)；現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS）；計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）。3. 開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型的作用是什么？由哪幾層組成？國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）的ISO7498所定義的開(kāi)放系統(tǒng)互連模型OSI作為通信網(wǎng)絡(luò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的參考模型，它詳細(xì)描述了軟件功能的七個(gè)層次。從下至上包括：物理層，數(shù)據(jù)鏈路層，網(wǎng)絡(luò)層，傳輸層，會(huì)話層，表示層，應(yīng)用層。4. 簡(jiǎn)述BACnet協(xié)議和LongTalk協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)和適用

3、領(lǐng)域。（1）BACNet協(xié)議參考并簡(jiǎn)化了OSI RM（開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模式），形成包容許多局域網(wǎng)的簡(jiǎn)單而實(shí)用的四級(jí)體系結(jié)構(gòu)：應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層。適用于信息管理域方面，是為實(shí)現(xiàn)不同的系統(tǒng)互聯(lián)而制定的標(biāo)準(zhǔn)，適于大型智能建筑。（2）LonTalk協(xié)議與OSI RM（開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模式）一樣,具有七層結(jié)構(gòu)：應(yīng)用層、表示層、會(huì)話層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層。LonTalk協(xié)議適用于實(shí)時(shí)控制域方面，是建筑物自控系統(tǒng)中傳感器與執(zhí)行器之間的網(wǎng)絡(luò)化并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品互操作性的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。5. 新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控內(nèi)容有哪些？ 監(jiān)測(cè)內(nèi)容：1）風(fēng)機(jī)的狀態(tài)顯示、故障報(bào)警。 2）測(cè)量風(fēng)機(jī)出口空氣溫濕度參數(shù)。

4、以了解機(jī)組是否將新風(fēng)處理到要求的狀態(tài)。3）測(cè)量新風(fēng)過(guò)濾器兩側(cè)壓差，以了解過(guò)濾器是否需要更換。4）檢查新風(fēng)閥狀況，以確定其是否打開(kāi)。 控制內(nèi)容：1）根據(jù)要求起/停風(fēng)機(jī)。 2）自動(dòng)控制空氣水換熱器水側(cè)調(diào)節(jié)閥，使風(fēng)機(jī)出口空氣溫度達(dá)到設(shè)定值。3）自動(dòng)控制蒸汽加濕器調(diào)節(jié)閥，使冬季風(fēng)機(jī)出口空氣相對(duì)濕度達(dá)到設(shè)定值。4）控制新風(fēng)電動(dòng)風(fēng)閥。6. 新風(fēng)機(jī)組DDC系統(tǒng)流程圖，說(shuō)明符號(hào)AK監(jiān)測(cè)（或控制）的內(nèi)容及數(shù)據(jù)類型。 A：風(fēng)閥控制信號(hào)（如果風(fēng)閥是開(kāi)關(guān)式的，不能調(diào)節(jié)開(kāi)度大小，則該信號(hào)是數(shù)字輸出信號(hào)，DO；如果風(fēng)閥是電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，則該信號(hào)是模擬量輸出信號(hào)，AO。） B：壓差開(kāi)關(guān)信號(hào)，指示過(guò)濾器是否堵塞，是數(shù)字輸入信號(hào)，

5、DI。 C：加熱（或冷卻）盤管的水電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度調(diào)節(jié)，是模擬量輸出信號(hào)，AO。 D：防凍開(kāi)關(guān)，在冬季指示是否機(jī)組內(nèi)部溫度過(guò)低，需要停機(jī)保護(hù)，是數(shù)字輸入信號(hào)，DI。E：加濕器電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度調(diào)節(jié)，是模擬量輸出信號(hào)，AO。F：風(fēng)機(jī)啟/?？刂?，是數(shù)字量輸出信號(hào)，DO。G、H：風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、故障狀態(tài)信號(hào)，都是數(shù)字輸入信號(hào)，DI。I：風(fēng)機(jī)兩側(cè)的壓差開(kāi)關(guān)信號(hào)，指示風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，是數(shù)字輸入信號(hào)，DI。J、K：送風(fēng)溫度、送風(fēng)相對(duì)濕度，都是模擬輸入信號(hào)，AI。7. 變風(fēng)量末端裝置的分類（從是否補(bǔ)償系統(tǒng)送風(fēng)壓力的變化的角度分）、控制原理及特點(diǎn)，并畫出控制方框圖。 按照是否補(bǔ)償系統(tǒng)送風(fēng)壓力的變化變風(fēng)量末端裝置分為

6、：壓力相關(guān)型和壓力無(wú)關(guān)型。壓力相關(guān)型：根據(jù)房間溫度實(shí)測(cè)值與設(shè)定值之差，溫度控制器直接調(diào)整末端裝置中的風(fēng)閥，屬于單回路閉環(huán)負(fù)反饋控制系統(tǒng)。這樣做容易使各房間相互影響，致使各房間風(fēng)閥不斷調(diào)節(jié)，風(fēng)量和溫度不斷變化，導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。 壓力無(wú)關(guān)型：末端上裝有風(fēng)量測(cè)量裝置，房間溫度的變化不再由溫度控制器直接改變風(fēng)閥開(kāi)度，而是去修正風(fēng)量設(shè)定值。風(fēng)閥則根據(jù)實(shí)測(cè)的風(fēng)量與風(fēng)量設(shè)定值進(jìn)行調(diào)整。屬于串級(jí)控制系統(tǒng)。這樣當(dāng)某房間風(fēng)量由于風(fēng)道內(nèi)壓力變化而變化時(shí)，末端控制裝置會(huì)直接調(diào)整風(fēng)閥，以維持原來(lái)的風(fēng)量，房間溫度不會(huì)由此引起波動(dòng)。溫度控制器8. 送風(fēng)機(jī)的控制策略（或控制方法），相應(yīng)的控制原理及特點(diǎn)。（1）定靜壓法：控制原

7、理：在保證系統(tǒng)風(fēng)管上某一點(diǎn)(或幾點(diǎn)平均，常在離風(fēng)機(jī)約23處)靜壓一定的前提下，室內(nèi)要求風(fēng)量由VAV所帶風(fēng)閥調(diào)節(jié)；系統(tǒng)送風(fēng)量由風(fēng)管上某一點(diǎn)(或幾點(diǎn)平均)靜壓與該點(diǎn)設(shè)定靜壓的偏差按已定的控制規(guī)律控制變頻器，通過(guò)變頻器調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)確定。特點(diǎn)：系統(tǒng)送風(fēng)量由靜壓值控制，回使風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)高，節(jié)能效果差；變風(fēng)量末端裝置的風(fēng)閥開(kāi)度小時(shí)，氣流通過(guò)的噪聲大，影響室內(nèi)環(huán)境；靜壓點(diǎn)的確定復(fù)雜，科學(xué)性差。（2）變靜壓法：控制原理：根據(jù)變風(fēng)量末端風(fēng)閥的開(kāi)度，階段性地改變風(fēng)管中壓力測(cè)點(diǎn)的靜壓設(shè)定值，在適應(yīng)流量要求的同時(shí)，控制送風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，盡量使靜壓保持允許的最低值，以最大限度節(jié)省風(fēng)機(jī)能量。特點(diǎn)：節(jié)能效果好，控制精度高，空氣

8、品質(zhì)好；控制復(fù)雜，調(diào)試麻煩；調(diào)節(jié)效果具有一定的滯后性。（3）總風(fēng)量法：控制原理：所有末端設(shè)定風(fēng)量之和就是系統(tǒng)當(dāng)前要求的總風(fēng)量，用該風(fēng)量對(duì)風(fēng)機(jī)實(shí)施前饋控制。特點(diǎn)：在控制形式上具有比靜壓控制簡(jiǎn)單的多的結(jié)構(gòu)；在控制特點(diǎn)上是直接根據(jù)設(shè)定風(fēng)量計(jì)算出要求的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，具有某種程度上的前饋控制含義；在控制性能上具有快速、穩(wěn)定的特點(diǎn)，不像壓力控制下系統(tǒng)壓力總是有一些高頻小幅振蕩；在風(fēng)機(jī)節(jié)能上介于變靜壓控制和定靜壓控制之間，并更接近于變靜壓控制；有自己的缺陷，即增加了末端之間的耦合程度。9. 簡(jiǎn)述冷水機(jī)組的順序控制步驟。當(dāng)有多臺(tái)冷水機(jī)組并聯(lián)，且在水管路中泵與冷水機(jī)組不是一一對(duì)應(yīng)連接時(shí)，冷水機(jī)組冷凍水和冷卻水接管上

9、還應(yīng)設(shè)置什么設(shè)備？為什么？ 冷水機(jī)組的順序控制步驟可參考圖5-18. 多臺(tái)機(jī)組并聯(lián)且與水泵不是一一對(duì)應(yīng)時(shí)：冷水機(jī)組冷凍水和冷卻水接管上應(yīng)設(shè)有電動(dòng)碟閥，以使冷水機(jī)組與水泵運(yùn)行能一一對(duì)應(yīng)進(jìn)行。10.一級(jí)泵壓差控制的基本工作過(guò)程。 設(shè)計(jì)工況下所有設(shè)備滿負(fù)荷運(yùn)行，旁通閥開(kāi)度為零，壓差傳感器兩端接口處的壓差為壓差控制器的設(shè)定值P0。當(dāng)用戶末端負(fù)荷變小時(shí)，用戶末端的兩通閥關(guān)小，供、回水壓差高于設(shè)定值，壓差控制器控制旁通閥打開(kāi)，減小供、回水壓差直至達(dá)到P0時(shí)，才停止。若冷水的旁通量超過(guò)了單臺(tái)冷水循環(huán)泵流量時(shí)，則自動(dòng)關(guān)閉一臺(tái)冷水循環(huán)泵。對(duì)應(yīng)的冷水機(jī)組、冷卻水泵及冷卻塔也停止運(yùn)行。11. 簡(jiǎn)述一級(jí)泵變水量系統(tǒng)冷

10、凍機(jī)臺(tái)數(shù)的控制策略，并討論每種方法的控制原理。（1）操作指導(dǎo)控制：自動(dòng)采集計(jì)算實(shí)際冷負(fù)荷；人工控制冷凍機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)及相應(yīng)聯(lián)動(dòng)設(shè)備的控制。 （2）壓差旁通閥位置控制：旁通閥的最大流量為一臺(tái)冷水機(jī)組的流量。低負(fù)荷時(shí)，一臺(tái)冷水機(jī)組運(yùn)行，旁通閥處于某一開(kāi)度位置；隨著負(fù)荷增加，旁通閥開(kāi)度逐漸減小，達(dá)到某一負(fù)荷時(shí)，旁通閥全關(guān)，限位開(kāi)關(guān)閉合，啟動(dòng)第二臺(tái)冷水機(jī)組及水泵等輔助設(shè)備。同理，負(fù)荷繼續(xù)增加，啟動(dòng)第三臺(tái)冷水機(jī)組及水泵等輔助設(shè)備。 （3）恒定供回水壓差的流量旁通控制：旁通閥的最大流量為冷水機(jī)組滿負(fù)荷時(shí)的流量。以旁通流量控制冷水機(jī)組和水泵的起停。由滿負(fù)荷降至66.6負(fù)荷時(shí)，停止一臺(tái)冷水機(jī)組和水泵；降至33.3

11、負(fù)荷時(shí)，再停止一臺(tái)冷水機(jī)組和水泵。 （4）回水溫度控制：冷水機(jī)組出水溫度通常設(shè)定為7，在定流量系統(tǒng)中，回水溫度反映了需冷量。回水溫度控制的原理是將回水溫度送至溫度控制器，控制器通過(guò)步進(jìn)繼電器控制冷水機(jī)組及冷凍水泵的啟/停。 （5）冷量控制：通過(guò)測(cè)量用戶側(cè)的供回水溫度和冷凍水流量，由公式計(jì)算出實(shí)際需冷量，根據(jù)實(shí)際需冷量確定冷水機(jī)組的運(yùn)行臺(tái)數(shù)。注意：qm和t2 都是指用戶側(cè)總回水流量、用戶側(cè)總回水溫度，不包括旁通水。組建方案參考課本155頁(yè)圖5-22的方案一至方案三。12. 冷卻水系統(tǒng)最主要的測(cè)量參數(shù)是什么？ 冷卻水系統(tǒng)最主要的測(cè)量參數(shù)是進(jìn)入冷凝器的冷卻水水溫?？衫迷摐囟瓤刂评鋮s塔風(fēng)機(jī)的臺(tái)數(shù)或轉(zhuǎn)

12、速控制。13. 簡(jiǎn)述燃?xì)饧訜釥t爐溫控制原理。 以圖5-28為例：溫度傳感器T101實(shí)時(shí)測(cè)量爐膛溫度并反饋給溫度控制器TC101，TC101的輸出作為燃?xì)饬髁靠刂破鱂C101的給定值，當(dāng)爐溫低于(或高于)給定值時(shí)，爐溫控制器TC101的輸出重新設(shè)定燃?xì)饬髁靠刂破鱂C101的給定值，其偏差按照一定規(guī)律增加(或減小)燃?xì)饬髁?；比值控制器根?jù)燃?xì)饬髁康拇笮≈匦略O(shè)定空氣流量控制器FC102的給定值，其偏差按照一定規(guī)律增加(或減?。┛諝饬髁?，最后使t=tg。14. 鍋爐雙參數(shù)給水的水位控制系統(tǒng)原理、特點(diǎn)及方框圖。 以鍋爐汽包水位作為主要調(diào)節(jié)信號(hào)，以蒸汽流量作為輔助調(diào)節(jié)信號(hào)。這樣，在單參數(shù)閉環(huán)負(fù)反饋的基礎(chǔ)上

13、增加了蒸汽流量前饋信號(hào)，構(gòu)成前饋控制系統(tǒng)，能克服蒸汽流量擾動(dòng)對(duì)水位的影響，消除“虛假水位”現(xiàn)象，提高了控制品質(zhì)。15. 蒸汽-水型熱交換器傳熱量的控制方案。如果一次側(cè)蒸汽的壓力較平穩(wěn)，通常以供水溫度作為被控參數(shù)，蒸汽流量作為操作量，可采用簡(jiǎn)單的單回路控制系統(tǒng)對(duì)熱交換器的傳熱量進(jìn)行控制?？刂品娇驁D參考圖6-2.如果一次側(cè)蒸汽的壓力波動(dòng)較大，需采用供水溫度蒸汽壓力串級(jí)控制系統(tǒng)?？刂品娇驁D參考圖6-3.串級(jí)控制方案的特點(diǎn)： 增加了副回路調(diào)節(jié)蒸汽流量調(diào)節(jié)回路，能及時(shí)克服蒸汽壓力波動(dòng)對(duì)控制系統(tǒng)的影響，具有一定的自適應(yīng)特性，能超前調(diào)節(jié)。 主回路的定值調(diào)節(jié)與副回路的隨動(dòng)調(diào)節(jié)相互配合，協(xié)調(diào)工作，能提高系統(tǒng)的控制品質(zhì)，滿足供熱工藝的要求。16. 高層建筑給水系統(tǒng)的兩種主要形式是什么？簡(jiǎn)述變頻調(diào)速恒壓給水系統(tǒng)的控制原理。重力高位水箱給水系統(tǒng)、恒壓給水系統(tǒng)。 壓力負(fù)反饋閉環(huán)控制。在水泵出水口干管上設(shè)壓力傳感器，實(shí)時(shí)采集