建筑設(shè)備自動化課后題參考答案建環(huán)1016

1、1. 什么是建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)？其整體功能是什么？建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)，簡稱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、車庫管理等設(shè)備或系統(tǒng)進行集中監(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)控制為中心的過程控制自動化；以運行狀態(tài)監(jiān)視為中心的維護管理自動化；以安全狀態(tài)監(jiān)視和災(zāi)害控制為中心的防災(zāi)自動化；以節(jié)能運行為中心的能量管理自動化。2. 簡述計算機控制系統(tǒng)的組成環(huán)節(jié)，并畫出其組成框圖。計算機控制系統(tǒng)從應(yīng)用角度如何分類？組成環(huán)節(jié)：硬件部分：計算機（主機、外設(shè)、系統(tǒng)總線、過程輸入設(shè)備、人機聯(lián)系設(shè)備、通

2、信設(shè)備等）；現(xiàn)場儀表（測量器件、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)督計算機控制（SCC）；集散控制系統(tǒng)（DCS）分布式控制系統(tǒng)；現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）；計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）。3. 開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型的作用是什么？由哪幾層組成？國際標準化組織（ISO）的ISO7498所定義的開放系統(tǒng)互連模型OSI作為通信網(wǎng)絡(luò)國際標準化的參考模型，它詳細描述了軟件功能的七個層次。從下至上包括：物理層，數(shù)據(jù)鏈路層，網(wǎng)絡(luò)層，傳輸層，會話層，表示層，應(yīng)用層。4. 簡述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)議參考并簡化了OSI RM（開放系統(tǒng)互連參考模式），形成包容許多局域網(wǎng)的簡單而實用的四級體系結(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，是為實現(xiàn)不同的系統(tǒng)互聯(lián)而制定的標準，適于大型智能建筑。（2）LonTalk協(xié)議與OSI RM（開放系統(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)議適用于實時控制域方面，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)化并實現(xiàn)產(chǎn)品互操作性的協(xié)議標準。5. 新風機組的監(jiān)控內(nèi)容有哪些？ 監(jiān)測內(nèi)容：1）風機的狀態(tài)顯示、故障報警。 2）測量風機出口空氣溫濕度參數(shù)。

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

5、DI。 C：加熱（或冷卻）盤管的水電動調(diào)節(jié)閥的開度調(diào)節(jié)，是模擬量輸出信號，AO。 D：防凍開關(guān)，在冬季指示是否機組內(nèi)部溫度過低，需要停機保護，是數(shù)字輸入信號，DI。E：加濕器電動調(diào)節(jié)閥的開度調(diào)節(jié)，是模擬量輸出信號，AO。F：風機啟/停控制，是數(shù)字量輸出信號，DO。G、H：風機運行狀態(tài)、故障狀態(tài)信號，都是數(shù)字輸入信號，DI。I：風機兩側(cè)的壓差開關(guān)信號，指示風機運行狀態(tài)，是數(shù)字輸入信號，DI。J、K：送風溫度、送風相對濕度，都是模擬輸入信號，AI。7. 變風量末端裝置的分類（從是否補償系統(tǒng)送風壓力的變化的角度分）、控制原理及特點，并畫出控制方框圖。 按照是否補償系統(tǒng)送風壓力的變化變風量末端裝置分為

6、：壓力相關(guān)型和壓力無關(guān)型。壓力相關(guān)型：根據(jù)房間溫度實測值與設(shè)定值之差，溫度控制器直接調(diào)整末端裝置中的風閥，屬于單回路閉環(huán)負反饋控制系統(tǒng)。這樣做容易使各房間相互影響，致使各房間風閥不斷調(diào)節(jié)，風量和溫度不斷變化，導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。 壓力無關(guān)型：末端上裝有風量測量裝置，房間溫度的變化不再由溫度控制器直接改變風閥開度，而是去修正風量設(shè)定值。風閥則根據(jù)實測的風量與風量設(shè)定值進行調(diào)整。屬于串級控制系統(tǒng)。這樣當某房間風量由于風道內(nèi)壓力變化而變化時，末端控制裝置會直接調(diào)整風閥，以維持原來的風量，房間溫度不會由此引起波動。溫度控制器8. 送風機的控制策略（或控制方法），相應(yīng)的控制原理及特點。（1）定靜壓法：控制原

7、理：在保證系統(tǒng)風管上某一點(或幾點平均，常在離風機約23處)靜壓一定的前提下，室內(nèi)要求風量由VAV所帶風閥調(diào)節(jié)；系統(tǒng)送風量由風管上某一點(或幾點平均)靜壓與該點設(shè)定靜壓的偏差按已定的控制規(guī)律控制變頻器，通過變頻器調(diào)節(jié)風機轉(zhuǎn)速來確定。特點：系統(tǒng)送風量由靜壓值控制，回使風機轉(zhuǎn)速過高，節(jié)能效果差；變風量末端裝置的風閥開度小時，氣流通過的噪聲大，影響室內(nèi)環(huán)境；靜壓點的確定復(fù)雜，科學(xué)性差。（2）變靜壓法：控制原理：根據(jù)變風量末端風閥的開度，階段性地改變風管中壓力測點的靜壓設(shè)定值，在適應(yīng)流量要求的同時，控制送風機的轉(zhuǎn)速，盡量使靜壓保持允許的最低值，以最大限度節(jié)省風機能量。特點：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）總風量法：控制原理：所有末端設(shè)定風量之和就是系統(tǒng)當前要求的總風量，用該風量對風機實施前饋控制。特點：在控制形式上具有比靜壓控制簡單的多的結(jié)構(gòu)；在控制特點上是直接根據(jù)設(shè)定風量計算出要求的風機轉(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，不像壓力控制下系統(tǒng)壓力總是有一些高頻小幅振蕩；在風機節(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. 簡述冷水機組的順序控制步驟。當有多臺冷水機組并聯(lián)，且在水管路中泵與冷水機組不是一一對應(yīng)連接時，冷水機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？ 冷水機組的順序控制步驟可參考圖5-18. 多臺機組并聯(lián)且與水泵不是一一對應(yīng)時：冷水機組冷凍水和冷卻水接管上應(yīng)設(shè)有電動碟閥，以使冷水機組與水泵運行能一一對應(yīng)進行。10.一級泵壓差控制的基本工作過程。 設(shè)計工況下所有設(shè)備滿負荷運行，旁通閥開度為零，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。當用戶末端負荷變小時，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，減小供、回水壓差直至達到P0時，才停止。若冷水的旁通量超過了單臺冷水循環(huán)泵流量時，則自動關(guān)閉一臺冷水循環(huán)泵。對應(yīng)的冷水機組、冷卻水泵及冷卻塔也停止運行。11. 簡述一級泵變水量系統(tǒng)冷

10、凍機臺數(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：自動采集計算實際冷負荷；人工控制冷凍機運行臺數(shù)及相應(yīng)聯(lián)動設(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冷水機組的流量。低負荷時，一臺冷水機組運行，旁通閥處于某一開度位置；隨著負荷增加，旁通閥開度逐漸減小，達到某一負荷時，旁通閥全關(guān)，限位開關(guān)閉合，啟動第二臺冷水機組及水泵等輔助設(shè)備。同理，負荷繼續(xù)增加，啟動第三臺冷水機組及水泵等輔助設(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組滿負荷時的流量。以旁通流量控制冷水機組和水泵的起停。由滿負荷降至66.6負荷時，停止一臺冷水機組和水泵；降至33.3

11、負荷時，再停止一臺冷水機組和水泵。 （4）回水溫度控制：冷水機組出水溫度通常設(shè)定為7，在定流量系統(tǒng)中，回水溫度反映了需冷量?；厮疁囟瓤刂频脑硎菍⒒厮疁囟人椭翜囟瓤刂破?，控制器通過步進繼電器控制冷水機組及冷凍水泵的啟/停。 （5）冷量控制：通過測量用戶側(cè)的供回水溫度和冷凍水流量，由公式計算出實際需冷量，根據(jù)實際需冷量確定冷水機組的運行臺數(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頁圖5-22的方案一至方案三。12. 冷卻水系統(tǒng)最主要的測量參數(shù)是什么？ 冷卻水系統(tǒng)最主要的測量參數(shù)是進入冷凝器的冷卻水水溫?？衫迷摐囟瓤刂评鋮s塔風機的臺數(shù)或轉(zhuǎn)

12、速控制。13. 簡述燃氣加熱爐爐溫控制原理。 以圖5-28為例：溫度傳感器T101實時測量爐膛溫度并反饋給溫度控制器TC101，TC101的輸出作為燃氣流量控制器FC101的給定值，當爐溫低于(或高于)給定值時，爐溫控制器TC101的輸出重新設(shè)定燃氣流量控制器FC101的給定值，其偏差按照一定規(guī)律增加(或減小)燃氣流量；比值控制器根據(jù)燃氣流量的大小重新設(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?。┛諝饬髁浚詈笫箃=tg。14. 鍋爐雙參數(shù)給水的水位控制系統(tǒng)原理、特點及方框圖。 以鍋爐汽包水位作為主要調(diào)節(jié)信號，以蒸汽流量作為輔助調(diào)節(jié)信號。這樣，在單參數(shù)閉環(huán)負反饋的基礎(chǔ)上

13、增加了蒸汽流量前饋信號，構(gòu)成前饋控制系統(tǒng)，能克服蒸汽流量擾動對水位的影響，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，可采用簡單的單回路控制系統(tǒng)對熱交換器的傳熱量進行控制。控制方框圖參考圖6-2.如果一次側(cè)蒸汽的壓力波動較大，需采用供水溫度蒸汽壓力串級控制系統(tǒng)。控制方框圖參考圖6-3.串級控制方案的特點： 增加了副回路調(diào)節(jié)蒸汽流量調(diào)節(jié)回路，能及時克服蒸汽壓力波動對控制系統(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)。 壓力負反饋閉環(huán)控制。在水泵出水口干管上設(shè)壓力傳感器，實時采集