楼宇智能化关键技术.ppt
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1、第二单元第二单元 楼宇智能化关键技术楼宇智能化关键技术2.1 参观信息大楼设备室参观信息大楼设备室见实训项目一见实训项目一2.2 计算机控制技术计算机控制技术提问:提问:1、一个现代化楼宇包含哪些设备系统?一个现代化楼宇包含哪些设备系统?2、供配电系统有哪些设备、电参量?、供配电系统有哪些设备、电参量?3、给排水系统主要设备、设施有哪些?、给排水系统主要设备、设施有哪些?4、中央空调几大组成部分?、中央空调几大组成部分?5、举例消防、安防系统是如何自动执行监、控、举例消防、安防系统是如何自动执行监、控过程。过程。6、上述系统属、上述系统属BA、OA、CA哪个系统?哪个系统?6、智能楼宇的三大支
2、持技术智能楼宇的三大支持技术 3C+A3C+A技术技术现代建筑技术现代建筑技术Architechure现代计算机技术现代计算机技术Computer现代控制技术现代控制技术Control现代通信技术现代通信技术Communication智能化楼宇支持技术智能化楼宇支持技术控制的概念:控制的概念:控制是为使某种机器或设备处于希望的状控制是为使某种机器或设备处于希望的状态而对其进行的操作。态而对其进行的操作。人人机控制机控制 如操作汽车如操作汽车 机机机控制机控制 自动控制自动控制自动控制自动控制(记录)(记录)所谓自动控制,就是应用自动化检测仪表所谓自动控制,就是应用自动化检测仪表或控制装置代替人
3、工自动地对设备或工艺过程或控制装置代替人工自动地对设备或工艺过程进行控制,使其达到预期的状态或性能要求。进行控制,使其达到预期的状态或性能要求。控制系统按结构特点分:控制系统按结构特点分:开环控制开环控制 闭环控制闭环控制开环控制系统:开环控制系统:特点:开环控制系统是最简单最经济的控制系统,但不能特点:开环控制系统是最简单最经济的控制系统,但不能 自动随外界变化,必须依赖于人的判断和估计。自动随外界变化,必须依赖于人的判断和估计。典型例子:洗衣机典型例子:洗衣机闭环控制系统:闭环控制系统:特点:增加测量元件,用输出控制输入,这样的输出影响特点:增加测量元件,用输出控制输入,这样的输出影响 输
4、入的控制系统叫做闭环控制系统或反馈控制系统输入的控制系统叫做闭环控制系统或反馈控制系统典型例子:恒温空调典型例子:恒温空调 控制器:根据输入信号,按一定规律产生控制信控制器:根据输入信号,按一定规律产生控制信 号作为输出信号。号作为输出信号。如如DDC、PLC等等 执行机构:能够影响受控过程的装置或设备。执行机构:能够影响受控过程的装置或设备。如电动机、电磁阀等。如电动机、电磁阀等。检测元件:测量受控变量的值并把它变换为可以进行检测元件:测量受控变量的值并把它变换为可以进行比较比较 的信号。的信号。如电流互感器、温度传感器、烟感探测器。如电流互感器、温度传感器、烟感探测器。受控对象:指需要进行
5、控制的设备。受控对象:指需要进行控制的设备。如水泵、空调等如水泵、空调等练习:练习:1.试画出家用洗衣机的控制系统图;2.试画出家用空调的控制系统图;计算机控制系统的组成计算机控制系统的组成将闭环控制系统中的控制器用计算机来代替,将闭环控制系统中的控制器用计算机来代替,即构成计算机控制系统即构成计算机控制系统计算机控制系统的控制过程计算机控制系统的控制过程 数据采集数据采集 对被控参数的瞬时值进行检测,并传输给对被控参数的瞬时值进行检测,并传输给计算机。计算机。(请问:(请问:1、数据类型有哪两大类?、数据类型有哪两大类?2、什么是模拟量,什么是数字量)、什么是模拟量,什么是数字量)控制控制
6、对采集到的被控参数的状态量进行分析,对采集到的被控参数的状态量进行分析,并并按已定的控制规律决定控制过程按已定的控制规律决定控制过程,适当地对,适当地对执行机构发出控制信号。执行机构发出控制信号。数据类型:数据类型:AI:模拟量输入通道模拟量输入通道DI:数字量输入通道数字量输入通道AO:模拟量输出通道模拟量输出通道DO:数字量输出通道数字量输出通道计算机控制系统的分类计算机控制系统的分类 操作指导控制系统操作指导控制系统 直接数字控制系统(直接数字控制系统(DDC)监督计算机控制系统(集散控制系统)监督计算机控制系统(集散控制系统)分散控制系统分散控制系统 楼宇设备自动化中常用的控制系统是直
7、接数字控制系楼宇设备自动化中常用的控制系统是直接数字控制系统。统。直接数字控制器直接数字控制器DDC(Direct Digital Control)DDC通过模拟量输入通道(通过模拟量输入通道(AI)和开关量输入通道(和开关量输入通道(DI)采集实时数采集实时数 据,然后按照一定的控制规律进行计据,然后按照一定的控制规律进行计 算,最后发出控制信号,并通过模拟算,最后发出控制信号,并通过模拟 量输出通道(量输出通道(AO)和开关量输出通道和开关量输出通道 (DO)直接控制生产过程。直接控制生产过程。Excel 50 简介简介 类型类型特性特性8个通用模拟输入电压:0 10 V 电流:0 20
8、mA(需外接499电阻)电阻:010bit传感器:NTC 20k电阻-58F to 302F(-50C to 150C)四个数字输入电压:最大24 V DC(小于2.5 V为逻辑状态0,大于5 V为逻辑状态1)。4个通用模拟输出电压:0 10 V,最大11 V,1 mA电阻:8bit继电器:通过MCE3 或MCD3控制6个数字输出电压:每个可控硅输出24 VAC 电流:最大0.8 A,6个输出一共不能超过2.4A。(a)(b)XD50-FCS端子口DDC直接数字控制系统组成直接数字控制系统组成1、过程输入通道、过程输入通道 模拟量输入通道(模拟量输入通道(AI)数字量输入通道(数字量输入通道(
9、DI)2、过程控制计算机过程控制计算机3、过程输出通道、过程输出通道 模拟量输出通道(模拟量输出通道(AO)数字量输出通道(数字量输出通道(DO)典型典型DDC控制实例控制实例作业作业1、名词概念:开环、闭环、计算机控制系统、模拟量、数据量、DDC。2、画出闭环控制系统框图。3、思考PLC可不可以作为控制系统中的控制器。2.3 典型的传感器典型的传感器提问:提问:1、闭环控制系统由哪些环节组成?闭环控制系统由哪些环节组成?2、DDCDDC控制器控制器3 3、AI、DI、AO、DO的含义?的含义?闭环控制系统:闭环控制系统:特点:增加测量元件,用输出控制输入,这样的输出影响特点:增加测量元件,用
10、输出控制输入,这样的输出影响 输入的控制系统叫做闭环控制系统或反馈控制系统输入的控制系统叫做闭环控制系统或反馈控制系统典型例子:恒温空调典型例子:恒温空调典型的传感器典型的传感器(记录)(记录)现代信息技术的三大基础:现代信息技术的三大基础:信息的拾取信息的拾取 (传感技术)(传感技术)信息的传输信息的传输 (通信技术)(通信技术)信息的处理信息的处理 (计算机技术)(计算机技术)自动检测技术:自动检测技术:是以微电子技术为基本手段的检测技术。是以微电子技术为基本手段的检测技术。电参量检测(电流、电压等)电参量检测(电流、电压等)两大类两大类 非电参量检测(温度、压力、流速等)非电参量检测(温
11、度、压力、流速等)传感器:运用一定的转换手段,将非电量转换为电量的传感器:运用一定的转换手段,将非电量转换为电量的器件,器件,称为传感器。称为传感器。传感器的构成:传感器的构成:传感器由敏感元件和转换元件组成。传感器由敏感元件和转换元件组成。其中:敏感元件是指传感器中能直接感受被测量的部分其中:敏感元件是指传感器中能直接感受被测量的部分 转换元件是将敏感元件感受的被测量转换成电信转换元件是将敏感元件感受的被测量转换成电信号号 图图2-9 传感器的分类传感器的分类 传感器的技术要求传感器的技术要求 见教材见教材P17自学教材自学教材15-22页,回答下列问题:页,回答下列问题:1、自动检测技术通
12、常分为哪两大类?、自动检测技术通常分为哪两大类?2、什么是传感器?、什么是传感器?3、传感器的基本组成。、传感器的基本组成。4、常用温度传感器采用什么元件?、常用温度传感器采用什么元件?常用湿度传感器采用什么元件?常用湿度传感器采用什么元件?常用压力传感器采用什么元件?常用压力传感器采用什么元件?5、DDC的输入输出接口通常是什么量?的输入输出接口通常是什么量?电电参量传感器:参量传感器:交、直流电压电流表交、直流电压电流表 交流电压、电流互感器交流电压、电流互感器 变压器(测量)变压器(测量)功率表功率表 功率因数表功率因数表练习:练习:1 试画出电压、电流、功率表在电气测量线路中的接试画出
13、电压、电流、功率表在电气测量线路中的接法。法。非电参量传感器:非电参量传感器:温度传感器温度传感器 湿度传感器湿度传感器 压力传感器压力传感器 液位传感器液位传感器 流量传感器流量传感器 温感探测器温感探测器 烟感探测器烟感探测器 光感探测器光感探测器 红外线探测器红外线探测器 玻璃破碎探测器玻璃破碎探测器温度、压力传感器温度、压力传感器 http:/ http:/ http:/ 向微型化发展向微型化发展 向数字化和智能化发展向数字化和智能化发展 向光纤传感器发展向光纤传感器发展 向生物传感器和仿生传感器发展向生物传感器和仿生传感器发展 (狗的嗅觉灵敏度是人的(狗的嗅觉灵敏度是人的106倍;鸟
14、的视力是人的倍;鸟的视力是人的850倍,蝙倍,蝙蝠、海豚的听觉为主动型生物雷达蝠、海豚的听觉为主动型生物雷达超声波传感器,蛇的接超声波传感器,蛇的接近触觉分近触觉分 辨率达辨率达0.0010C的红外测温感传感器,等等)的红外测温感传感器,等等)练习:练习:对应写出所介绍传感器分别测量什么参量?对应写出所介绍传感器分别测量什么参量?思考:思考:前面所讲各类传感器,最终都是将测量量转换成电信号,前面所讲各类传感器,最终都是将测量量转换成电信号,接到控制器的输入端,对接到控制器的输入端,对DDC控制器而言,这些量属于什么控制器而言,这些量属于什么量?量?思考:思考:一个开关能不能做传感器?一个开关能
15、不能做传感器?继电器能不能做传感器?继电器能不能做传感器?行程开关能不能做传感器?行程开关能不能做传感器?如果能作为传感器,是属于什么类型的点?如果能作为传感器,是属于什么类型的点?计算机控制系统的组成计算机控制系统的组成测量元件与控制器输入的关系测量元件与控制器输入的关系 直接数字控制(直接数字控制(DDC)系统系统 典型典型DDC控制实例控制实例作业作业1、名词概念:名词概念:自动检测技术、传感器。自动检测技术、传感器。2 2、上网查询楼宇设备系统所用传感器。上网查询楼宇设备系统所用传感器。2.4 热电偶传感器特性实验热电偶传感器特性实验见实训报告二见实训报告二2.5 执行机构、系统集成执
16、行机构、系统集成提问:提问:1、什么是传感器?什么是传感器?2、举出典型传感器举出典型传感器3 3、电流、温度、流量、开关点分别是什么参量?电流、温度、流量、开关点分别是什么参量?闭环控制系统:闭环控制系统:控制器输入控制器输入=给定值给定值+检测元件反馈值检测元件反馈值 控制器输出:经过运算,将输出信号送给执行机构控制器输出:经过运算,将输出信号送给执行机构典型的执行机构典型的执行机构(记录)(记录)请问:请问:楼宇中都有哪些动力用电设备?楼宇中都有哪些动力用电设备?楼宇中常用动力用电设备:楼宇中常用动力用电设备:电梯:客、货梯,消防梯,观光梯,自动扶梯等电梯:客、货梯,消防梯,观光梯,自动
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