车间温湿度自动调节系统的构成及优化方案

用图8－17所示的系统方框图可以简单而明确地说明自动调节系统工作原理和各部件之间的相互作用关系。为了分析自动调节系统的共性规律，常把系统中除自动调节装置以外的部分，如要求恒温恒湿的纺织车间、淋水室等，统称为被调对象，简称对象。调节对象中需要保持恒定的参数称为被调量（或称被调参数），对被调量规定的数值称为给定值，用θG表示。θG可通过设在调节器内的给定装置，在测量的范围内由人工给定。被调量θZ与给定值之差称为偏差，用ε表示。引起被调量θZ发生变化的因素称为干扰作用，简称干扰，用f表示。例如，室外气温的变化和室内机器等发热量的变化，就是直接导致车间温度波动的干扰，θa偏移。调节作用正是为了抵消干扰对室温的影响。调节对象受到干扰后，被调量（室内温度、相对湿度）发生偏差使自控设备逐次动作，并通过执行器作用于调节对象，使被调量的偏差得到纠正而恢复到给定值（即基准参数）。

图8－17　自动调节系统方框图

由方框图可知，系统输出的参数就是被调量，它通过传感器再返回到系统的输入端，并与给定值进行比较。这种将系统的输出信号又引回到输入端的方法，称为反馈，其控制则称为反馈控制，因此，此种调节系统又称为反馈控制系统。由于给定值与被调量在比较环节上是相减得到偏差信号，即ε＝θG－θZ，故属负反馈。从信号传递的角度来看，系统中信号沿着箭头方向前进，最后又返回到原来的起点，使调节系统成为一个闭合的回路。因此，这种系统又称为闭环系统。由此可见，这是一个自动调节自动负反馈的闭环系统。(www.xing528.com)

传感器是能直接反映被调量（空气温度、湿度、风道内静压等）的实际值，并及时发出信号（如电量，气压等）给调节器或测量仪表的部件。常用的传感器有可调水银接点温度计、铂（或铜）电阻温度计、氯化锂湿度计等。如传感器发出的信号达不到调节器所要求的信号时，则需要利用变送器将传感器所发出的信号转换成调节器所要求的信号。

调节器又称命令机构。它接受两个输入信号，一个是从检测元件来的检测信号，一个是从给定机构来的给定值，这两个信号在调节器内进行比较后产生偏差信号。调节器根据偏差信号按一定运算规律进行运算和放大变为输出控制信号，指挥执行器动作对调节对象进行调节。调节器的种类较多，如XCT型动圈式仪表、P－4或TA系统调节器、直接数字控制器（Direct Digital Control，DDC）等。

DDC控制器作为独立现场控制器已被广泛应用于空调系统。DDC控制器具有体积小、连线少、功能齐全、安全可靠、性能价格比优等的特点。它是一种多回路的数字控制器，由计算机微处理器和控制过程输入、输出的通道组成。它利用多路采样器按顺序对各种被控变量（温度、湿度、压力等）进行采样，然后经A/D转换输入计算机微处理器。计算机微处理器按预先确定的控制算法，分别把各路输入参数值与DDC控制器记忆的设定值进行比较。当输入的参数出现偏差时，按照预先设置的控制规律，计算出执行器为消除系统偏差所需要的改变量。然后将结果经D/A转换器、输出扫描器，按顺序送至相应执行器，实现对空调系统中各有关过程参数的控制。DDC控制器还有与中央站及其他DDC控制器进行通信的功能，可提供网络信息通信，实现全面的信息共享和管理。

执行器由执行机构和调节机构组成。执行机构是执行调节器指令，驱动调节机构动作的部件。如电加热器的接触器，风机、水泵、电动风门电动机的变频器，电磁阀的电磁铁，气动薄膜部分，等等。调节机构是受执行机构驱动、直接发挥调节作用的部件，如微调热量用的电加热器、调节风量用的多叶阀、冷热媒管路上的阀门等。有时，执行机构与调节机构组合成一个整体，如气动薄膜调节阀、电磁阀、电动二（三）通阀等。执行器的任务是根据调节器的输出控制信号去操纵各调节阀门，从而调节送入车间的热量和湿量，以控制车间的空气温度和湿度。