冷库自动控制

【５８】

第２８卷

第１０期

２００６－１０

制造业自动化

冷库自动控制

刘敏娥，　姜 珊　，杜丽芬

（大连冰山嘉德自动化有限公司，　大连　１１６０２４）

摘

要：采用冷库专用控制器，通过嵌入式软件与组态软件实现了冷库控制的智能化、模块化、网络

化，用于手动冷库、自动冷库、小组合库的控制，构成系统方便，并且由于其具有通讯功能，很方便的与压缩机组及其它的控制设备的控制器联网，构成一个全自动的制冷控制系统，并可方便的传输数据进行统一管理，从而实现冷库的全自动控制，节省能耗，具有广泛的市场前景。

关键词：嵌入式软件；通讯；组态软件中图分类号：ＴＰ２７３

文献标识码：Ｂ 文章编号：１００９－０１３４（２００６）１０－００５８－０２

Automatic control for the cold store ＬＩＵ　Ｍｉｎ－ｅ，　ＪＩＡＮＧ　Ｓｈａｎ，　ＤＵ　Ｌｉ－ｆｅｎ

（Ｄａｌｉａｎ　Ｂｉｎｇｓｈａｎ　Ｇｕａｒｄｉａｎ　ｃｏｎｔｒｏｌｓ　ＣＯ．，ＴＤ，　Ｄａｌｉａｎ　１１６０２４，　Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ａｐｐｌｙｉｎｇ　ｓｐｅｃｉａｌ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　ｆｏｒ　ｃｏｌｄ　ｓｔｏｒｅ，ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ｃｏｌｄ　ｓｔｏｒｅ　ｃａｎ　ｂｅ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｉｚｅｄ，

ｍｏｄｕａｌａｒｉｚｅｄ　ａｎｄ　ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　ｔｏ　ａ　ｎｅｔｗｏｒｋ，ｉｔ　ｃａｎ　ｂｅ　ｗｉｄｅｌｙ　ｕｓｅｄ　ｆｏｒ　ｍａｎｕａｌ，ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｏｒ

ｓｍａｌｌ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｓｔｏｒｅ’ｓ　ｃｏｎｔｒｏｌ，ｈａｓ　ｔｈｅ　ａｄｖａｎｔａｇｅ　ｏｆ　ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｌｙ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇ，ｅａｓｉｌｙ　ｍａｋｅａ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　ｏｆ ｔｈｅ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ　ｕｎｉｔ　ｏｒ　ｏｔｈｅｒ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｂｙ　ｉｔ’ｓ　ｃｏｍｍｕｎｉ－ｃａｔｉｏｎ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｓｏ　ｆｏｒｍ　ａ　ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｒｅｆｉｇｅｒａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｃｏｎｔｒｏｌ，ｔｈｅ　ｄａｔａ　ｔｒａｎｓｉｍｉｔｔｅｄ　ｃａｎ　ｂｅｍａｎａｇｅｄ　ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｌｙ　ａｎｄ　ｕｎｉｆｏｒｍｌｙ，ｔｈｅｎ　ｃｏｍｐｌｅｔｅ　ａ　ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｃｏｌｄ　ｓｔｏｒｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ，

ａｓ　ｉｔ’ｓ　ｅｎｅｒｇｙ　ｓａｖｉｎｇ，ｉｔ　ｈａｓ　ａ　ｂｒｏａｄ　ｍａｒｋｅｔ．

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ： ｎｅｓｔｅｄ　ｓｏｆｔｗａｒｅ；　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ；　ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　ｓｏｆｔｗａｒｅ

收稿日期：２００６－０５－２２

作者简介：刘敏娥，大连冰山嘉德自动化有限公司。０ 概述

冷库的主要任务是使冷间温度，相对湿度保持在食品冷藏工艺所要求的变化范围内，以保证易腐食品的质量在贮存期间不发生明显变化，干耗不至过大。目前国内大部分冷库均设有冻结间，冻结物冷藏间（低温冷藏间），冷却物冷藏间（高温冷藏间）和冰库。由于各冷间的使用特性和要求各不相同，所以不同类型的冷间的自动控制在具体做法上也有所不同，但自动控制原理基本上是相同的。

目前国内的产品能够达到冷库自动控制。按照以前的控制方式，在自动冷库系统中，都需要工程技术人员去编制ＰＬＣ程序；在软、硬件编制和设计中既困难又繁琐；劳动力成本高，工程总造价高。若采用标准的嵌入式软件来实现，可以省去大量的编程时间；控制方式不会因为设计者的差异而不同；同时采用了“模块化”设计方式，类似于编程中的子程序调用，方便、快捷，大大提高设计效率，节省了人力、物力。

１ 冷库控制器硬件设计

我们的设计方案特点如下：一个库间的自动控制；供液电磁阀、风机、冲霜３　路继电器输出；冷库控制温度输入；电流互感器次级０￣１Ａ的电流输入；４　路２２０Ｖａｃ　控制和安全保护输入　；２　路２２０Ｖａｃ自动／停止／冲霜旋钮输入：３位数码显示，６个ＬＥＤ灯和２个按键；远程　ＲＳ４８５　Ｍｏｄｂｕｓ　通讯。控制器通过按键操作，在ＬＥＤ及数码管显示工作模式和运行中的各种信息。通过两线制ＲＳ４８５总线及ＭＯＤＢＵＳ　通讯协议，与上位机通讯，冷库控制器具有２路模拟量输入测量通道，可以接入１路电流１路热敏电阻信号，通过１６ｆ８７７内部的多路开关切换，分别选中各个通道，采集现场模拟量。控制器的电源：２２０Ｖａｃ ５０　Ｈｚ　ｏｒ　６０Ｈｚ　３ＶＡ　；工作环境：０℃～５５℃；外形尺寸：宽７０ｍｍ　×长　９５ｍｍ　×　高　６５ｍｍ。可以通过导轨安装或在面板上开孔后镶嵌在面板上。硬件设计框图如图１。

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２ 冷库控制器软件设计

“嵌入式系统”是指应用程序和操作系统与计算机硬件集成在一起的系统。简单地说，所谓嵌入式系统就是用户自己开发设计板子，板上有微处理器和各种芯片，其软件部分常常烧在ＲＯＭ或Ｆｌａｓｈ中，工作方式类似于ＢＩＯＳ。大多数情形下嵌入式软件是用Ｃ语言编写的。

冷库控制器上电后，主程序先完成对系统参数、全局变量、ＡＤＣ、串行通信口等的初始化工作。通信处理程序处于接受状态，同时，读取现场冷库温度、温度控制上限、温度控制下限、风机电流和安全连锁、风机运行反馈及风机过载等开关量输入的状态是否正常。在每个主循环里都要判断冷库控制器的控制模式，判断是手动模式、自动模式和除霜模式。串行通讯接口被设置成可收发的８位、无奇偶校验、二位停止位、９６００波特率。主程序流程图如图２所示。

３ 监控软件的实现

近年来，由于人们生活水平的提高，对于食品的冷藏保鲜技术要求随之提高，大冷库增多。根据客户要求，我们有针对性地进行设计，开发出人机

界面友好的上位机监视系统，完成所有运行参数显示，模拟设备运行状态，直观地反映了冷库运行的全貌，画面制作力求直观且操作方便。并根据冷库运行特点，可进行各种参数的设定，根据设定值自动控制由于大型冷库的温度、湿度、压

力等模拟信号及机房、库房设备较多，采用这种监控系统极大地减少了冷库管理人员的工作，而且系统运行安全可靠。冷库控制方案，信号采集、设备运行控制由专用控制器来完成，　将其安装于冷库相应控制箱内，置于现场，每一单元可独立控制，根据制冷系统的相应配置，可自动或手动控制冷库设备的运行，并可将冷库设备运行状态、冷库参数等以通讯的形式，通过一根通讯线传送到控制室的电脑中进行监视和管理。

４ 经济效益分析

我公司每年承接百余座冷库工程项目，按照平

均每个项目８个库间，每个库间装有２台５．５ｋＷ的冷风机，库间的照明由控制箱控制，温度传感器置于

图１ 硬件设计框图

图２ 主程序流程图

表１ 此冷库项目节约资金表

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风机回风处，控制室离库间的平均距离为５０ｍ，库房高度为５ｍ计算，表１即为此冷库项目施工中节约的管线数量及资金。

这样一年１００个冷库项目共节约管线的资金为１４５９９．５＊１００＝１，４５９，９５０．００元人民币。

我公司的冷库系列控制器专为各种冷库的优化控制而设计，可达到节能控制的目的。我们的冷库控制器根据预先设定的控制温度上下限来自动控制风机开停，因而节约了大量的电能。还是按照上面的例子计算，一个冷库工程原手动控制，风机平均每天运行８小时，一年的耗电为５．５＊２＊８＊８＊３６５＝２５６９６０ｋＷ．ｈ　每度电的工业价格为０．６２３元，这样每年的电费为　１６０，０８６．０８元。实现自动控制后，风机平均每天只需运行５小

时，年耗电费为５．５＊２＊５＊８＊３６５＊０．６２３＝１００，０５３．８０元，

共节约电费１６０，０８６．０８－１００，０５３．８＝６０，０３２．２８元。１００个冷库工程年节约电费６，００３，２２８元。

由此可见，此项产品具有大力推广的潜力，与手动冷库相比，产生的经济效益每年约为７４６．３万元，可见创造的社会效益是不可忽视的。参考文献：

［１］　胡寿松．　自动控制原理［Ｍ］．　科学出版社，２００１：４８－１１２．［２］　王凤如．　自动控制原理实验教程［Ｍ］．　高等教育出版社，２００４：３０－３４．

［３］　王幸之．　单片机应用系统抗干扰技术［Ｍ］．　北京：北京航空航天大学出版社，２０００：７８－８６．［４］　湖北工业建筑设计院《冷库控制》编写组．冷库控制［Ｍ］．

中国建筑工业出版社，１９８０：２０－６０．

器上，可以是ＰＣ，ＡＬＰＨＡ或其他任何类型工作站，可以是单机或网络多机。

ＧＥ　Ｃｉｍｐｌｉｃｉｔｙ监控系统有如下特点。开放性：不依赖于特定的硬件环境；兼容性：具有良好的软件兼容性和可移植性；适应性：系统具有硬件／软件良好的可伸缩性；灵活性：系统组态灵活，适应分层，分布，分散型控制；可靠性：系统可具有全方位冗余（包括网络，主服务器，人机工作站，外部设备，通讯控制器，数据库和过程任务等）；强大的数据库功能：国际标准ＳＱＬ，支持ＯＤＢＣ和动态数据交换ＤＤＥ，具有冗余切换和６４层组合数据特征等。

铣刨装置采用这个组态软件可以对滚子的功率、转速、铣刨的深度、垂直进给量、水平进给量等参数进行监控，这些参数的变化对于操作者一目了然。

４ 结语

对就地热再生机组的铣刨装置的研制已经基本

结束，我们对其模拟装置进行了大量的试验，该装置完全满足高等级沥青路面翻修工程中对铣刨装置的要求，翻修后的沥青路面也完全达到高等级沥青路面的要求。参考文献：

［１］　常魁和，　高群．　公路沥青路面养护新技术［Ｍ］．　北京：人民交通出版社，２００１．［２］　范振华，　吴道流．　就地热再生技术在中国的应用［Ｊ］．　筑路机械与施工机械化，２００２，５．

［３］　王国栋，　吴道流．　维特根４５００型热再生机组［Ｊ］．　筑路机械

与施工机械化，２００２，２．

【上接第５１页】

【上接第３２页】

（７）“ｏｄｅ２３ｔｂ”：属于ＴＲ－ＢＤＦ２算法，适合于求解刚性问题，对于求解允许误差比较宽的问题效果好。（８）“ｄｉｓｃｒｅｔｅ”：用于处理非连续状况的系统模型。

４ 结论

从上述仿真结果中可以得出，仿真算法的选择

就是针对不同类型的仿真模型，根据各种算法的特点、仿真性能与适应范围，正确选择算法，以得到最佳的仿真结果。参考文献：

［１］　杨平，　张云安．　基于Ｍａｔｌａｂ永磁同步电机控制系统建模仿

真［Ｊ］．　电机技术，　２００５，（２）．［２］　ＣＨＡＲＬＥＳ　Ｋ　，　ＪＲ，　刘新正，　等．　电机学（第六版）［Ｍ］．　电子工业出版社，　２００４．［３］　李三东，等．　基于Ｍａｔｌａｂ永磁同步电机控制系统的仿真建

模［Ｊ］．　江南大学学报，　２００４，（２）．［４］　周渊深，等．　交直流调速系统与Ｍａｔｌａｂ仿真（第一版）［Ｍ］．中国电力出版社，２００４．［５］　张立勋，等．　直流调速系统设计及仿真［Ｊ］．　应用科技，　２００５（６）．

［６］　李威震，于敬玲．　基于Ｍａｔｌａｂ的双闭环可逆直流调速系统

的仿真研究［Ｊ］．　

计算机仿真，２００４，（１１）．

自动控制原理习题集与答案解析

第一章 习题答案 1-1 根据题1-1图所示的电动机速度控制系统工作原理图 (1) 将a ，b 与c ，d 用线连接成负反馈状态； (2) 画出系统方框图。 解 （1）负反馈连接方式为：d a ?，c b ?； （2）系统方框图如图解1-1 所示。 1-2 题1-2图是仓库大门自动控制系统原理示意图。试说明系统自动控制大门开闭的工作原理，并画出系统方框图。 题1-2图 仓库大门自动开闭控制系统 解 当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。与此同时，和大门连在一起的电刷也向上移动，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，大门达到开启位置。反之，当合上关门开关时，电动机带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大门远距离开闭自动控制。系统方框图如图解1-2所示。

1-3 题1-3图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量和给定量，画出系统方框图。 题1-3图 炉温自动控制系统原理图 解 加热炉采用电加热方式运行，加热器所产生的热量与调压器电压c u 的平方成正比，c u 增高，炉温就上升，c u 的高低由调压器滑动触点的位置所控制，该触点由可逆转的直流电动机驱动。炉子的实际温度用热电偶测量，输出电压 f u 。f u 作为系统的反馈电压与给定电压r u 进行比较，得出偏差电压e u ，经电压放大器、功率放大器放大成a u 后，作为控制电动机的电枢电压。 在正常情况下，炉温等于某个期望值T °C ，热电偶的输出电压 f u 正好等于给定电压r u 。此时，0=-=f r e u u u ，故01==a u u ，可逆电动机不转动，调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上，使c u 保持一定的数值。这时，炉子散失的热量正好等于从加热器吸取的热量，形成稳定的热平衡状态，温度保持恒定。 当炉膛温度T °C 由于某种原因突然下降(例如炉门打开造成的热量流失)，则出现以下的控制过程： 控制的结果是使炉膛温度回升，直至T °C 的实际值等于期望值为止。 ?→T C ?→↑→↑→↑→↑→↑→↓→↓T u u u u u c a e f θ1C ↑ 系统中，加热炉是被控对象，炉温是被控量，给定量是由给定电位器设定的电压r u （表征炉温的希望值）。系统方框图见图解1-3。

自动控制原理复习题(选择和填空)

A.比较元件 B.给定元件 C. 反馈元件 D.放大元件 第一章 自动控制的一般概念 1. 如果被调量随着给定量的变化而变化，这种控制系统叫（ ） A. 恒值调节系统 B.随动系统 C. 连续控制系统 D.数字控制系 统 2. 主要用于产生输入信号的元件称为（ ） 3. 与开环控制系统相比较，闭环控制系统通常对（ ）进行直接或间接地测量，通过反馈 环节去影响控制信号。 A.输出量 B. 输入量 C. 扰动量 D . "r 亘. 设定量 4. 直接对控制对象进行操作的元件称为（ ) A.给定兀件 B. 放大兀件 C. 比较兀件 D . 执行兀件 5. 对于代表两个或两个以上输入信号进行 ( ）的元件又称比较器。 A.微分 B. 相乘 C. 加减 D. 相除 6. 开环控制系统的的特征是没有（ ） A.执行环节 B. 给定环节 C. 反馈环节 D . . 放大环节 7. 主要用来产生偏差的兀件称为（ ） A.比较兀件 B. 给疋兀件 C. 反馈兀件 D . 放大兀件 8. 某系统的传递函数是 G s _ 1 2s +1 s e ， 则该可看成由（ ) 环节串联而成。 A.比例.延时 B. 惯性.导前 C. 惯性.延时 D. 惯性.比例 10 . 在信号流图中，在支路上标明的是（ ) A.输入 B. 引出点 C. 比较点 D. 传递函数 11. 采用负反馈形式连接后，贝U （） A. 一定能使闭环系统稳定； B. 系统动态性能一定会提高； C. 一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除; D. 需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能。

冷库节能设计方案

冷库节能设计方案 冷库节能主动控制具体项目的计划和实施协作一个具体项目节能主动控制的实施进程一般是通过计划、设备调试、试工作、效果查 核并修正,直至契合计划恳求抵达节能目的为至.当项目恳求内容有 所变比时,可随时修正並满足恳求.冷库的节能一般需要通领先的制 冷改备、适宜的系统匹配、灵话的应变方法和严峻的工作处理得以 实施,医药冷库这就需要制冷技术人员在优化制冷技术计划的基础上,了解节能需要、结合本项目特征,计划出完好的冷库节能主动控制流程图.依据自控流程图,电气自控技术人员才华结束其电气自控计划,一同还能运用其专业知识,使自控流程更为简化和优化.冷库节能是 冷库主动控制首要构成有些,凡冷库主动控制均由制冷和电气两有些内容构成,只要在两方面技术人员的共同努力下才华使冷库主动控制行之有效並使冷库节能落到实处.冷库节能主动控制的试工作也是非常首要的一环,在试工作中应和运用单位和专业厂商坚持密切联系, 与运用单位评论工作效果,与专业厂商参议修正方法.冷库节能主动 控制的若干做法和幻想节能是冷库主动控制的目的之一.对于库房温度和蒸发温度调度多点温度参数的库房温度调度冷库设计以往库房 温度调度以位式调度为主,对蒸发温度一般不作调度,很难抵达好的 节能效果.库房温度志向的控制方法是以库房的平均温度、冷风机的进风及其出风温度为输入参数,编制恰当的控制程序,通过plc进行 调度.如此温库调度可以抵达节能的恳求,也能满足某些库房高精度 温度调度的需要,如今己可抵达0.250c的精度恳求,节能约10％.減少不一样蒸发温度冷间的並联工作由于同一系统的制冷压缩机只能 在同一个蒸发温度下工作,所以不一样蒸发温度的冷间假设并联工作,对于相对蒸发温度较高的冷间就处于不节能的工作情况,该冷间热负荷越高就越不节能.应当尽量避免这种情况的呈现.冷库设计的氟利

自动控制原理题目含答案

《自动控制原理》复习参考资料 一、基本知识1 1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过输入量与反馈量的差值进行的。 2、闭环控制系统又称为反馈控制系统。 3、在经典控制理论中主要采用的数学模型是微分方程、传递函数、结构框图和信号流图。 4、自动控制系统按输入量的变化规律可分为恒值控制系统、随动控制系统与程序控制系统。 5、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即：稳定性、快速性和准确性。 6、控制系统的数学模型，取决于系统结构和参数, 与外作用及初始条件无关。 7、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2 (s)的环节，以并联方式连接，其等效 传递函数为G 1(s)+G 2 (s)，以串联方式连接，其等效传递函数为G 1 (s)*G 2 (s)。 8、系统前向通道传递函数为G（s），其正反馈的传递函数为H（s），则其闭环传递函数为G（s）/(1- G（s）H（s）)。 9、单位负反馈系统的前向通道传递函数为G（s），则闭环传递函数为G（s）

/(1+ G（s）)。 10、典型二阶系统中，ξ=时，称该系统处于二阶工程最佳状态，此时超调量为%。 11、应用劳斯判据判断系统稳定性，劳斯表中第一列数据全部为正数，则系统稳定。 12、线性系统稳定的充要条件是所有闭环特征方程的根的实部均为负，即都分布在S平面的左平面。 13、随动系统的稳态误差主要来源于给定信号，恒值系统的稳态误差主要来源于扰动信号。 14、对于有稳态误差的系统，在前向通道中串联比例积分环节，系统误差将变为零。 15、系统稳态误差分为给定稳态误差和扰动稳态误差两种。 16、对于一个有稳态误差的系统，增大系统增益则稳态误差将减小。 17、对于典型二阶系统，惯性时间常数T愈大则系统的快速性愈差。 越小，即快速性18、应用频域分析法，穿越频率越大，则对应时域指标t s 越好 19最小相位系统是指S右半平面不存在系统的开环极点及开环零点。

自动控制原理选择题

自动控制原理选择题（48学时） 1．开环控制方式是按 进行控制的，反馈控制方式是按 进行控制的。 （A ）偏差；给定量 （B ）给定量；偏差 （C ）给定量；扰动 （D ）扰动；给定量 （ ） 2．自动控制系统的 是系统正常工作的先决条件。 （A ）稳定性 （B ）动态特性 （C ）稳态特性 （D ）精确度 （ ） 3．系统的微分方程为 222 )()(5)(dt t r d t t r t c ++=,则系统属于 。 （A ）离散系统 （B ）线性定常系统 （C ）线性时变系统 （D ）非线性系统 （ ） 4．系统的微分方程为)()(8)(6)(3)(2233t r t c dt t dc dt t c d dt t c d =+++,则系统属于 。 （A ）离散系统 （B ）线性定常系统 （C ）线性时变系统 （D ）非线性系统 （ ） 5．系统的微分方程为()()()()3dc t dr t t c t r t dt dt +=+,则系统属于 。 （A ）离散系统 （B ）线性定常系统 （C ）线性时变系统 （D ）非线性系统 （ ） 6．系统的微分方程为()()cos 5c t r t t ω=+,则系统属于 。 （A ）离散系统 （B ）线性定常系统 （C ）线性时变系统 （D ）非线性系统 （ ） 7．系统的微分方程为 ττd r dt t dr t r t c t ?∞-++=)(5)(6 )(3)(,则系统属于 。 （A ）离散系统 （B ）线性定常系统 （C ）线性时变系统 （D ）非线性系统 （ ） 8．系统的微分方程为 )()(2t r t c =,则系统属于 。 （A ）离散系统 （B ）线性定常系统 （C ）线性时变系统 （D ）非线性系统 （ ） 9. 设某系统的传递函数为：,1 2186)()()(2+++==s s s s R s C s G 则单位阶跃响应的模态有： （A ）t t e e 2,-- （B ）t t te e --,

冷库毕业设计自动控制方案

９. 自动控制方案的确定 ９.１库温回路 ９.１.１库温自测： 根据《冷库设计规范》6.4.13 条规定，氨制冷压缩系统采用自动化控制方案。库房 应设温度自动记录仪或温变温度计。根据需要可设温变温度自控装置，采用 XCD 型多 点巡回测量仪，技术参数见《制冷与空调设备手册》P 1237—1331。外壳形式：仪表盘式； 显示方式：测温点用数字温度值，用模拟仪表显示。配备温度显示仪表XCZ 系列温度 指示仪；巡回检测点数：20点。自动巡回时间：每点1—20 秒，可调；电流：交流 220 （+10%或-5%）伏；频率：50±5%HZ 。工作环境：温度 0～50℃；相对湿度≤85%； 外型尺寸：320×160×400。仪表盘开孔尺寸：304×152mm。重量：8Kg。生产厂：武 汉温度计厂 ９.1.２ 库温自控： 根据《任务书》和《冷库设计规范》6.4.13 条。特别是高温库温度控制要求精度较 高，一般采用 TDW —12 型温度继电器，配用 BA 2 铂电阻为感温元件。其温度上下限的 幅差达±0.5%，可达到要求。具体参照《冷藏库制冷装置自动化》P 32 表 2—3 或《制 冷与空调设备手册》P 1579。电磁阀及自控选择如下； ZCHA -50QB关闭 BA 调定值上限 房间温度升高到 冷风机停止工作 动作 ZCHA-50QB开启 风机开启 风机停止工作 延迟数分钟 ZCL-57QB开启 冷风机工作 温度降低到 调定值下限 BA 2 ZCL-25YB开启 TDW-12 电信号 2

下面是库温自动化控制的简图： 冲霜排液 到低压桶 ZCL-25YB 来自氨泵 ZZRN-25Y 去上层冷风机 回低压桶 ZCHD-57QB 排积水 来自冷却塔 ZCHA-57QB 热氨 加压管节 低压循环贮液桶 ZCL-57QB 冲霜回水池 到 下进上出 p T M ９.１.３冲霜控制 根据《冷库设计规范》6.4.1４条规定，可以在发出冲霜信号之后，人工操作冲霜系 统。自动化融霜可以用 TDS －05 型指令融霜时间程序控制器。其控制程序如下： 排液电磁主阀，热氨电磁主阀通路 供液电磁主阀，回气电磁主阀，风机断路 第二区段 0-30分钟 第三区段 0-15分钟 1状态保持 融霜完毕（复原信号） 状态1自动切回继续降温 4 水电磁阀通路 1状态保持 水电磁主阀断路 3 2 0-20分钟 第一区段 1 开始融霜 选择 TDS －05 型融霜指令可以人工发出或者与微压差控制器配合使用。微压差控 制器的二个测点装在冷风机的蒸发器前后，蒸发器结霜到一定的厚度，前后压力差即 发生变化。此时，微压差控制器即可以发出融霜指令。

自动控制原理例题与习题[1]

自动控制原理例题与习题 第一章自动控制的一般概念 【例1】试述开环控制系统的主要优缺点。 【答】 开环控制系统的优点有： 1. 1.构造简单，维护容易。 2. 2.成本比相应的死循环系统低。 3. 3.不存在稳定性问题。 4. 4.当输出量难以测量，或者要测量输出量在经济上不允许时，采用开环系统比较合适（例如在洗衣 机系统中，要提供一个测量洗衣机输出品质，即衣服的清洁程度的装置，必须花费很大）。 开环控制系统的缺点有： 1. 1.扰动和标定尺度的变化将引起误差，从而使系统的输出量偏离希望的数值。 2. 2.为了保持必要的输出品质，需要对标定尺度随时修正。 【例2】图1.1为液位自动控制系统示意图。在任何情况下，希望液面高度c维持不变，试说明系统工作原理，并画出系统原理方框图。 图1.1 液位自动控制系统示意图 【解】系统的控制任务是保持液面高度不变。水箱是被控对象，水箱液位是被控量，电位器设定电压u r(表征液位的希望值c r)是给定量。 当电位器电刷位于中点位置(对应u r)时，电动机不动，控制阀门有一定的开度、使水箱中流入水量与流出水量相等。从而液面保持在希望高度c r上。一旦流入水量或流出水量发生变化，例如当液面升高时，浮子位置也相应升高，通过杠杆作用使电位器电刷从中点位置下移，从而给电动机提供一定的控制电压，驱动电动初通过减速器减小阀门开度，使进入水箱的液体流量减少。这时，水箱液面下降，浮子位置相应下降，直到电位器电刷回到中点位置，系统重新处于平衡状态，液面恢复给定高度。反之，若水箱液位下降，则系统会自动增大阀门开度，加大流入水量，使液位升到给定高度c r。 系统原理方框图如图1.2所示。 图1.2 系统原理方框图 习题 1．题图1-1是一晶体管稳压电源。试将其画成方块图并说明在该电源里哪些起着测量、放大、执行的作用以及系统里的干扰量和给定量是什么？

自动控制原理期末考试题

《 自动控制原理B 》 试题A 卷答案 一、单项选择题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 1．若某负反馈控制系统的开环传递函数为 5 (1) s s +，则该系统的闭环特征方程为 ( D )。 A ．(1)0s s += B. (1)50s s ++= C.(1)10s s ++= D.与是否为单位反馈系统有关 2．梅逊公式主要用来（ C ）。 A.判断稳定性 B.计算输入误差 C.求系统的传递函数 D.求系统的根轨迹 3．关于传递函数，错误的说法是 ( B )。 A.传递函数只适用于线性定常系统； B.传递函数不仅取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递函数也有影响； C.传递函数一般是为复变量s 的真分式； D.闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。 4．一阶系统的阶跃响应（ C ）。 A ．当时间常数较大时有超调 B ．有超调 C ．无超调 D ．当时间常数较小时有超调 5. 如果输入信号为单位斜坡函数时，系统的稳态误差为无穷大，则此系统为（ A ） A ． 0型系统 B. I 型系统 C. II 型系统 D. III 型系统 二、填空题（本大题共7小题，每空1分，共10分） 1．一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：___稳定性、快速性、__准确性___。 2.对控制系统建模而言，同一个控制系统可以用不同的 数学模型 来描述。 3. 控制系统的基本控制方式为 开环控制 和 闭环控制 。 4. 某负反馈控制系统前向通路的传递函数为()G s ，反馈通路的传递函数为()H s ，则系统 的开环传递函数为()()G s H s ，系统的闭环传递函数为 () 1()() G s G s H s + 。 5 开环传递函数为2(2)(1) ()()(4)(22) K s s G s H s s s s s ++= +++，其根轨迹的起点为0,4,1j --±。 6. 当欠阻尼二阶系统的阻尼比减小时，在单位阶跃输入信号作用下，最大超调量将 增大 。 7.串联方框图的等效传递函数等于各串联传递函数之 积 。 三、简答题（本题10分） 图1为水温控制系统示意图。冷水在热交换器中由通入的蒸汽加热，从而得到一定温度的热水。冷水流量变化用流量计测量。试绘制系统方框图，并说明为了保持热水温度为期望值，系统是如何工作的？系统的被控对象和控制装置各是什么？

冷库自动控制

【５８】 第２８卷 第１０期 ２００６－１０ 制造业自动化 冷库自动控制 刘敏娥，　姜 珊　，杜丽芬 （大连冰山嘉德自动化有限公司，　大连　１１６０２４） 摘 要：采用冷库专用控制器，通过嵌入式软件与组态软件实现了冷库控制的智能化、模块化、网络 化，用于手动冷库、自动冷库、小组合库的控制，构成系统方便，并且由于其具有通讯功能，很方便的与压缩机组及其它的控制设备的控制器联网，构成一个全自动的制冷控制系统，并可方便的传输数据进行统一管理，从而实现冷库的全自动控制，节省能耗，具有广泛的市场前景。 关键词：嵌入式软件；通讯；组态软件中图分类号：ＴＰ２７３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００９－０１３４（２００６）１０－００５８－０２ Automatic control for the cold store ＬＩＵ　Ｍｉｎ－ｅ，　ＪＩＡＮＧ　Ｓｈａｎ，　ＤＵ　Ｌｉ－ｆｅｎ （Ｄａｌｉａｎ　Ｂｉｎｇｓｈａｎ　Ｇｕａｒｄｉａｎ　ｃｏｎｔｒｏｌｓ　ＣＯ．，ＴＤ，　Ｄａｌｉａｎ　１１６０２４，　Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ａｐｐｌｙｉｎｇ　ｓｐｅｃｉａｌ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　ｆｏｒ　ｃｏｌｄ　ｓｔｏｒｅ，ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ｃｏｌｄ　ｓｔｏｒｅ　ｃａｎ　ｂｅ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｉｚｅｄ， ｍｏｄｕａｌａｒｉｚｅｄ　ａｎｄ　ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　ｔｏ　ａ　ｎｅｔｗｏｒｋ，ｉｔ　ｃａｎ　ｂｅ　ｗｉｄｅｌｙ　ｕｓｅｄ　ｆｏｒ　ｍａｎｕａｌ，ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｏｒ ｓｍａｌｌ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｓｔｏｒｅ’ｓ　ｃｏｎｔｒｏｌ，ｈａｓ　ｔｈｅ　ａｄｖａｎｔａｇｅ　ｏｆ　ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｌｙ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇ，ｅａｓｉｌｙ　ｍａｋｅａ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　ｏｆ ｔｈｅ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ　ｕｎｉｔ　ｏｒ　ｏｔｈｅｒ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｂｙ　ｉｔ’ｓ　ｃｏｍｍｕｎｉ－ｃａｔｉｏｎ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｓｏ　ｆｏｒｍ　ａ　ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｒｅｆｉｇｅｒａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｃｏｎｔｒｏｌ，ｔｈｅ　ｄａｔａ　ｔｒａｎｓｉｍｉｔｔｅｄ　ｃａｎ　ｂｅｍａｎａｇｅｄ　ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｌｙ　ａｎｄ　ｕｎｉｆｏｒｍｌｙ，ｔｈｅｎ　ｃｏｍｐｌｅｔｅ　ａ　ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｃｏｌｄ　ｓｔｏｒｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ， ａｓ　ｉｔ’ｓ　ｅｎｅｒｇｙ　ｓａｖｉｎｇ，ｉｔ　ｈａｓ　ａ　ｂｒｏａｄ　ｍａｒｋｅｔ． Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ： ｎｅｓｔｅｄ　ｓｏｆｔｗａｒｅ；　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ；　ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　ｓｏｆｔｗａｒｅ 收稿日期：２００６－０５－２２ 作者简介：刘敏娥，大连冰山嘉德自动化有限公司。０ 概述 冷库的主要任务是使冷间温度，相对湿度保持在食品冷藏工艺所要求的变化范围内，以保证易腐食品的质量在贮存期间不发生明显变化，干耗不至过大。目前国内大部分冷库均设有冻结间，冻结物冷藏间（低温冷藏间），冷却物冷藏间（高温冷藏间）和冰库。由于各冷间的使用特性和要求各不相同，所以不同类型的冷间的自动控制在具体做法上也有所不同，但自动控制原理基本上是相同的。 目前国内的产品能够达到冷库自动控制。按照以前的控制方式，在自动冷库系统中，都需要工程技术人员去编制ＰＬＣ程序；在软、硬件编制和设计中既困难又繁琐；劳动力成本高，工程总造价高。若采用标准的嵌入式软件来实现，可以省去大量的编程时间；控制方式不会因为设计者的差异而不同；同时采用了“模块化”设计方式，类似于编程中的子程序调用，方便、快捷，大大提高设计效率，节省了人力、物力。 １ 冷库控制器硬件设计 我们的设计方案特点如下：一个库间的自动控制；供液电磁阀、风机、冲霜３　路继电器输出；冷库控制温度输入；电流互感器次级０￣１Ａ的电流输入；４　路２２０Ｖａｃ　控制和安全保护输入　；２　路２２０Ｖａｃ自动／停止／冲霜旋钮输入：３位数码显示，６个ＬＥＤ灯和２个按键；远程　ＲＳ４８５　Ｍｏｄｂｕｓ　通讯。控制器通过按键操作，在ＬＥＤ及数码管显示工作模式和运行中的各种信息。通过两线制ＲＳ４８５总线及ＭＯＤＢＵＳ　通讯协议，与上位机通讯，冷库控制器具有２路模拟量输入测量通道，可以接入１路电流１路热敏电阻信号，通过１６ｆ８７７内部的多路开关切换，分别选中各个通道，采集现场模拟量。控制器的电源：２２０Ｖａｃ ５０　Ｈｚ　ｏｒ　６０Ｈｚ　３ＶＡ　；工作环境：０℃～５５℃；外形尺寸：宽７０ｍｍ　×长　９５ｍｍ　×　高　６５ｍｍ。可以通过导轨安装或在面板上开孔后镶嵌在面板上。硬件设计框图如图１。

自动控制原理习题

《自动控制原理》习题 习题1 1有一水位控制装置如图所示。试分析它的控制原理，指出它是开环控制系统闭环控制系统？说出它的被控量，输入量及扰动量是什么？绘制出其系统图。 2 某生产机械的恒速控制系统原理如图所示。系统中除速度反馈外，还设置了电流正反馈以补偿负载变化的影响。试标出各点信号的正负号并画出框图。 3图示为温度控制系统的原理图。指出系统的输入量和被控量，并画出系统框图。 4.自动驾驶器用控制系统将汽车的速度限制在允许范围内。画出方块图说明此反馈系统。 5.双输入控制系统的一个常见例子是由冷热两个阀门的家用沐浴器。目标是同时控制水温和流量，画出此闭环系统的方块图，你愿意让别人给你开环控制的沐浴器吗？ 6.开环控制系统和闭环控制系统各有什么优缺点？

7.反馈控制系统的动态特性有哪几种类型？生产过程希望的动态过程特性是什么？ 习题2 1 试分别写出图示各无源网络的传递函数。 习题1图 2 求图示各机械运动系统的传递函数。 (1)求图a的＝？(2)求图b的＝？(3) 求图c的＝？ 习题2图 3 试分别写出图中各有源网络的传递函数U2(s)/ U1(s)。 习题3图

4交流伺服电动机的原理线路和转矩－转速特性曲线如图所示。图中，u为控制电压．T 为电动机的输出转矩。N为电动机的转矩。由图可T与n、u呈非线性。设在某平衡状态附近用增量化表示的转矩与转速、控制电压关系方程为 k n、k c为与平衡状态有关的值，可由转矩－转速特性曲线求得。设折合到电动机的总转动惯量为J，粘滞摩擦系数为f，略去其他负载力矩，试写出交流伺服电动机的方程式并求输入 为u c，输出为转角θ和转速为n时交流伺服电动机的传递函数。 习题4图 5图示一个转速控制系统，输入量是电压V，输出量是负载的转速 ，画出系统的结构图，并写出其输入输出间的数学表达式。 习题5图 6 已知一系统由如下方程组组成，试绘制系统框图，求出闭环传递函数。 7 系统的微分方程组如下：

自动控制原理选择填空

自动控制原理选择填空

1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过 给定值 与反馈量的差值进行的。 2、复合控制有两种基本形式：即按 输入 的前馈复合控制和按 扰动 的前馈复合控制。 3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为()G s ，则G(s)为 G1(s)+G2(s) （用G 1(s)与G 2(s) 表示）。 4、典型二阶系统极点分布如图1所示， 则无阻尼自然频率=n ω 2 ， 阻尼比=ξ 20.7072 = ， 该系统的特征方程为 2220s s ++= ， 该系统的单位阶跃响应曲线为 衰减振荡 。 5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+， 则该系统的传递函数G(s)为 1050.20.5s s s s +++ 。 6、根轨迹起始于 开环极点 ，终止于 开环零点 。 7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ?ωτωω--=--，则该系 统的开环传递函数为 (1) (1)K s s Ts τ++ 。 8、PI 控制器的输入－输出关系的时域表达式是 1()[()()]p u t K e t e t dt T =+? ， 其相应的传递函数为 1[1]p K Ts + ，由于积分环节的引入，可以改善系统的 稳态性能 性能。 二、选择题（每题 2 分，共20分）

1、采用负反馈形式连接后，则 ( D ) A 、一定能使闭环系统稳定； B 、系统动态性能一定会提高； C 、一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除； D 、需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能。 2、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果 ( A )。 A 、增加开环极点； B 、在积分环节外加单位负反馈； C 、增加开环零点； D 、引入串联超前校正装置。 3、系统特征方程为 0632)(23=+++=s s s s D ，则系统 ( C ) A 、稳定； B 、单位阶跃响应曲线为单调指数上升； C 、临界稳定； D 、右半平面闭环极点数2=Z 。 4、系统在2)(t t r =作用下的稳态误差∞=ss e ，说明 ( A ) A 、 型别2

自动控制原理选择题库

自动控制原理1 一、单项选择题（每小题1分，共20分） 1. 系统和输入已知，求输出并对动态特性进行研究，称为（ ） A.系统综合 B.系统辨识 C.系统分析 D.系统设计 2. 惯性环节和积分环节的频率特性在（ ）上相等。 A.幅频特性的斜率 B.最小幅值 C.相位变化率 D.穿越频率 3. 通过测量输出量，产生一个与输出信号存在确定函数比例关系值的元件称为（ ） A.比较元件 B.给定元件 C.反馈元件 D.放大元件 4. ω从0变化到+∞时，延迟环节频率特性极坐标图为（ ） A.圆 B.半圆 C.椭圆 D.双曲线 5. 当忽略电动机的电枢电感后，以电动机的转速为输出变量，电枢电压为输入变量时，电 动机可看作一个（ ） } A.比例环节 B.微分环节 C.积分环节 D.惯性环节 6. 若系统的开环传 递函数为2) (5 10+s s ，则它的开环增益为（ ） .2 C 7. 二阶系统的传递函数52 5)(2++= s s s G ，则该系统是（ ） A.临界阻尼系统 B.欠阻尼系统 C.过阻尼系统 D.零阻尼系统 8. 若保持二阶系统的ζ不变，提高ωn ，则可以（ ） A.提高上升时间和峰值时间 B.减少上升时间和峰值时间 C.提高上升时间和调整时间 D.减少上升时间和超调量 9. 一阶微分环节Ts s G +=1)(，当频率T 1=ω时，则相频特性)(ωj G ∠为（ ） ° ° ° ° 10.最小相位系统的开环增益越大，其（ ） > A.振荡次数越多 B.稳定裕量越大 C.相位变化越小 D.稳态误差越小 11.设系统的特征方程为()0516178234=++++=s s s s s D ，则此系统 （ ） A.稳定 B.临界稳定 C.不稳定 D.稳定性不确定。 12.某单位反馈系统的开环传递函数为：()) 5)(1(++=s s s k s G ，当k =（ ）时，闭环系统临界稳定。 .20 C 13.设系统的特征方程为()025103234=++++=s s s s s D ，则此系统中包含正实部特征的个数 有（ ） .1 C

冷库控制方案

空调系统自动化说明： 1、系统简介 本系统能够实现全天候自动化控制、按设定温湿度调节库内温湿度状态，使之达到冷链验证温湿度的要求，自动调节各工作设备的运行，使其达到合理经济的运行。实时记录各运行数据并生成历史记录报表文件，方面操作人员掌握设备运行状态。可通过互联网进行远程监控；记录故障并发送故障短信至有关人员。 本系统采用自动加手动模式，在紧急情况下可采用人工手动处理，减少故障运行。 2、系统组成 （1）螺杆主机自带控制系统 按照自主设定冷水温度控制主机及主机与蓄冷水箱的循环水泵的运行（设备厂家设计），预留RS485接口或TCP/IP协议。通过相应的连接线缆与库房温湿度控制柜通信连接。以便由库房温湿度控制柜统一进行操作，减少操作程序和操作时间。 （2）库房温湿度控制柜 a、采集库内环境的温湿度数据 每个库房内和走道及相应的位置安装高精度的温湿度传感器，采用RS485标准通信协议，用屏蔽线缆与库房温湿度控制柜内PLC通信口链

接。并同过操作屏幕显示库房内实时温湿度数据，并作为库房内冷风机及电动二通阀的控制依据。 b、控制库内冷风机及电动二通阀运行状态 通过比较温湿度采集的实时温湿度数据与设定的温湿度控制数据比较，控制冷风机及电动二通阀的运行，并在操作屏幕上显示运行状态。 c、控制蓄冷水箱与库内管道的循环水泵的运行状态 控制蓄冷水箱与库内管道的循环水泵的运行状态，控制蓄冷水箱与库房的冷量交换。在库房内无冷风机启动运行时停止运行，经济节能。 d、由大屏幕触摸屏提供操作界面 实时显示各库房内温湿度数据，监控各冷风机、二通阀、循环水泵及主机的运行状态和故障情况。保存库房温湿度历史数据并生成报表，记录故障并发出报警指示。提供工作人员操作界面。 3、系统控制 （1）蓄冷水箱水温控制 库房温湿度控制柜与螺杆主机自带控制系统相应的通信协议组成一个有机的整体，同事又相互独立。由螺杆主机自带控制系统控制蓄冷水箱内蓄冷介质达到控制库体温度所需要的温度数值。由库房温湿度控制柜监控螺杆主机自带控制系统的运行状态，并生成实时监控数据，方便操作管理人员的监管和操作。 （2）库房温度控制

自动控制原理选择填空

1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过 给定值 与反馈量的 差值进行的。 2、复合控制有两种基本形式：即按 输入 的前馈复合控制和按 扰动 的前馈复合控制。 3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传 递函数为()G s ，则G(s)为 G1(s)+G2(s) （用G 1(s)与G 2(s) 表示）。 4、典型二阶系统极点分布如图1所示， 则无阻尼自然频率=n ω 阻尼比=ξ 0.707= ， 该系统的特征方程为 2220s s ++= ， 该系统的单位阶跃响应曲线为 衰减振荡 。 5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+， 则该系统的传递函数G(s)为 1050.20.5s s s s +++ 。 6、根轨迹起始于 开环极点 ，终止于 开环零 点 。 7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ?ωτωω--=--，则该 系统的开环传递函数为 (1) (1)K s s Ts τ++ 。 8、PI 控制器的输入－输出关系的时域表达式是 1()[()()]p u t K e t e t d t T =+? ， 其相应的传递函数为 1[1]p K Ts + ，由于积分环节的引入，可以改善系统的 稳态性能 性能。 二、选择题（每题 2 分，共20分）

1、采用负反馈形式连接后，则 ( D ) A 、一定能使闭环系统稳定； B 、系统动态性能一定会提高； C 、一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除； D 、需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能。 2、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果 ( A )。 A 、增加开环极点； B 、在积分环节外加单位负反 馈； C 、增加开环零点； D 、引入串联超前校正装置。 3、系统特征方程为 0632)(23=+++=s s s s D ，则系统 ( C ) A 、稳定； B 、单位阶跃响应曲线为单调指数上 升； C 、临界稳定； D 、右半平面闭环极点数2=Z 。 4、系统在2)(t t r =作用下的稳态误差∞=ss e ，说明 ( A ) A 、 型别2

冷库节能与应用

冷库节能与应用 （郑州轻工业学院热能与动力工程11-02 xx 5411020202xx） 摘要：冷库作为耗能大户，一直受到人们的关注，如何实现节能，关系到冷库行业的发展和社会竞争力的提升。本文概述了目前我国冷库的发展状况及存在的问题,着重同国外同行业能耗现状做了对比，指出了存在的差异，从技术角度和管理层面指出了冷库的节能方向，提出了冷库节能途径，对企业降低能耗具有一定的实际指导意义。 关键词：冷库能耗管理节能 引言：改革开放以来，随着经济快速发展，中国农产品总产量在逐年增加。根据中国统计局公布的数据，自1978年到2011年，中国水果产量从657万ｔ增长到22768万ｔ，水产品总量由465万ｔ增长至5603万ｔ，畜肉类产量由1996年4584万ｔ增长到2011年7957万ｔ；截止2010年，中国蔬菜产量占全球总产量的60％，水果和肉类产量占30％，禽蛋和水产品产量占４０％。然而中国冷链物流建设并没有跟上农产品产量迅速增长的步伐，大部分生鲜产品仍在常温下流通，造成农产品产后损失严重，为解决这一问题，未来中国应逐步完善冷链物流，加快冷藏库建设。2010年7月中国发改委专门出台了《农产品冷链物流发展规划》。冷库数量增长必将导致冷库总的能耗需求提高，国务院印发的《节能减排“十二五”规划》给未来中国节能事业提出了新要求，规划将冷库应用中的电机、冷却塔、余热余压利用等系统列入节能改造重点工程。冷库是一个庞大复杂的系统，冷库设计、制冷系统运行及管理等方面都拥有节能改进的潜力，在能源日趋紧张的今天，冷库节能是一个值得关注的研究领域。 1 冷库设计中的节能技术 1.1 隔热材料的选择 20世纪80年代以前中国冷库隔热材料以稻壳、软木、炉渣和膨胀珍珠岩为主，此后岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料和聚氨酯泡沫塑料等开始得到广泛使用，冷库围护结构、保温层传热量占冷库总热负荷的20％～35％，选择合适隔热材料可有效减少外界热量进入冷库。 近年来，中国学者主要围绕隔热材料隔热、隔湿特性，保温层最佳经济厚度、新型绝缘隔热材料展开研究。罗金凤等利用有限差分法对基于非稳态传热传湿模型进行数值求解，在隔热材料导热率为常数以及导热率是温湿度的函数两种情况下，对配备聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料３种保温材料的冷库全年耗电量进行分析。发现隔热材料吸湿后热导率增大将强化墙体导热，冷库全年总耗电量增加。建议使用挤塑乙烯泡沫塑料作为冷库隔热材料，其材料吸水率低，热导率受温湿度影响不明显。 为减少外界热量渗入冷库，增加围护结构保温层厚度和减少围护结构内外表面温差是两种有效途径。由于外界环境温度不可控，升高库内温度有可能增加冷库内货物损耗，减少围护结构内外表面温差实施很难。增加保温层厚度是可行办法，但增加保温层厚度势必导致冷库初投资增加，因此在冷库建设中，确定保温层最佳经济厚度十分重要。刘斌等利用有限生命周期经济观点，推导

(完整版)自动控制原理课后习题及答案

第一章 绪论 1-1 试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点. 解答：1开环系统 (1) 优点:结构简单，成本低，工作稳定。用于系统输入信号及扰动作用能预先知道时，可得到满意的效果。 (2) 缺点：不能自动调节被控量的偏差。因此系统元器件参数变化，外来未知扰动存在时，控制精度差。 2 闭环系统 ⑴优点：不管由于干扰或由于系统本身结构参数变化所引起的被控量 偏离给定值，都会产生控制作用去清除此偏差，所以控制精度较高。它是一种按偏差调节的控制系统。在实际中应用广泛。 ⑵缺点：主要缺点是被控量可能出现波动，严重时系统无法工作。 1-2 什么叫反馈？为什么闭环控制系统常采用负反馈？试举例说 明之。 解答：将系统输出信号引回输入端并对系统产生控制作用的控制方式叫反馈。 闭环控制系统常采用负反馈。由1-1中的描述的闭环系统的优点所证明。例如，一个温度控制系统通过热电阻（或热电偶）检测出当前炉子的温度，再与温度值相比较，去控制加热系统，以达到设定值。 1-3 试判断下列微分方程所描述的系统属于何种类型（线性，非 线性，定常，时变）？ （1）22 ()()() 234()56()d y t dy t du t y t u t dt dt dt ++=+ （2）()2()y t u t =+ （3）()()2()4()dy t du t t y t u t dt dt +=+ （4）() 2()()sin dy t y t u t t dt ω+= （5）22 ()() ()2()3()d y t dy t y t y t u t dt dt ++= （6）2() ()2() dy t y t u t dt +=

自动控制原理试题库含答案

自动控制原理试题库含 答案 集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

一、填空题（每空 1 分，共15分） 1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。 2、复合控制有两种基本形式：即按输入的前馈复合控制和按扰动的前馈复合控制。 3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为 ()G s ，则G(s)为G1(s)+G2(s)（用G 1(s)与G 2(s) 表示）。 4、典型二阶系统极点分布如图1所示， 则无阻尼自然频率 n ω 阻尼比=ξ，0.7072 = 该系统的特征方程为2220s s ++= ， 该系统的单位阶跃响应曲线为衰减振荡。 5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+， 则该系统的传递函数G(s)为 105 0.20.5s s s s + ++。 6、根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点。 7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ?ωτωω--=--，则该系统的开环传 递函数为(1) (1)K s s Ts τ++。 8、PI 控制器的输入－输出关系的时域表达式是 1 ()[()()]p u t K e t e t dt T =+ ?， 其相应的传递函数为 1 [1] p K Ts + ，由于积分环节的引入，可以改善系统的稳态性能。 1、在水箱水温控制系统中，受控对象为水箱，被控量为水温。

2、自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为开环控制系统；当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为闭环控制系统；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于闭环控制系统。 3、稳定是对控制系统最基本的要求，若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡，则该系统稳定。判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用劳斯判据；在频域分析中采用奈奎斯特判据。 4、传递函数是指在零初始条件下、线性定常控制系统的输出拉氏变换与输入拉氏变换之比。 5、设系统的开环传递函数为 2(1)(1) K s s Ts τ++ 为arctan 180arctan T τωω--。 6、频域性能指标与时域性能指标有着对应关系，开环频域性能指标中的幅值穿越频率 c ω对应时域性能指标调整时间s t ，它们反映了系统动态过程的。 1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即：稳定性、快速性和准确性。 2、控制系统的输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比值称为传递函数。一阶系统传函标准形式是1 ()1 G s Ts = +，二阶系统传函标准形式是22 2 ()2n n n G s s s ωζωω=++。 3、在经典控制理论中，可采用劳斯判据、根轨迹法或奈奎斯特判据等方法判断线性控制系统稳定性。 4、控制系统的数学模型，取决于系统结构和参数, 与外作用及初始条件无关。

自动控制原理选择题有答案

自动控制原理选择题有答案

自动控制原理选择题（48学时） 1．开环控制方式是按 进行控制的， 反馈控制方式是按 进行控制的。 （A ）偏差；给定量 （B ） 给定量；偏差 （C ）给定量；扰动 （D ） 扰动；给定量 （ B ） 2．自动控制系统的 是系统正常工作 的先决条件。 （A ）稳定性 （B ） 动态特性 （C ）稳态特性 （D ） 精确度 （ A ） 3．系统的微分方程为 222)()(5)(dt t r d t t r t c ++=,则系统属于 。 （A ）离散系统 （B ） 线性定常系统 （C ）线性时变系统 （D ） 非线性系统 （ D ） 4．系统的微分方程为 )()(8)(6)(3)(2233t r t c dt t dc dt t c d dt t c d =+++,则系统属于 。

（A ）离散系统 （B ） 线性定常系统 （C ）线性时变系统 （D ） 非线性系统 （ B ） 5．系统的微分方程为 ()()()()3dc t dr t t c t r t dt dt +=+,则系统属于 。 （A ）离散系统 （B ） 线性定常系统 （C ）线性时变系统 （D ） 非线性系统 （ C ） 6．系统的微分方程为()()cos 5c t r t t ω=+,则系统属 于 。 （A ）离散系统 （B ） 线性定常系统 （C ）线性时变系统 （D ） 非线性系统 （ D ） 7．系统的微分方程为 ττd r dt t dr t r t c t ?∞-++=)(5)(6)(3)(, 则系统属于 。 （A ）离散系统 （B ） 线性定常系统 （C ）线性时变系统 （D ）

基于PLC-的小型冷库自动控制系统的研究及应用

基于PLC 的小型冷库自动控制系统的研究及应用 【摘要】随着计算机控制技术的飞速发展和人们生 活水平的提高，国市场对冷库的控制系统又提出了新的要求。将PLC（可编程控制器）技术应用于冷库的控制系统，取代 继电器，不仅运行可靠、性价比高，还降低了劳动强度和运行成本，实现了冷库对自动化高效运行的需求。 【关键词】冷库；控制系统；PLC 0 引言 随着社会经济的快速发展和人民物质生活水平的不断 提高，人们对于生鲜冷冻食品的需求量也越来越大，小型冷库近年来有了快速的发展。但大多数小型冷库的压缩机控制仍采用继电器逻辑电路组成的控制器，不仅接线复杂，而且功耗高、可靠性差。整个冷库的运行多采用手动控制或者半自动控制，做到完全自动控制的较少，在冷藏物装卸、进出等方面，自动化程度普遍较低，劳动强度大。采用PLC替代原来继电器逻辑电路组成的控制器对压缩机进行控制，使冷库的运行态达到最佳效果，并对节能、减轻劳动强度有实际意义。 笔者以小型冷库为研究对象，采用PLC替代原来继电器逻辑电路组成的控制器对压缩机进行控制，使冷库的运行

满足自动化、低能耗的运行需求。 1 小型冷库控制系统结构 在小型冷库控制系统中，设计思想是采用PLC控制代替了传统的继电器控制，实现冷库的自动化运行。如图1所示，冷库控制系统由输入电路、PLC和输出电路组成。输入电路主要用于输入冷却物冷藏间的部状态、电源状态和用户所设定的温度，包括冷却物冷藏间温度检测电路、电源检测电路和温度给定电路等。输出部件主要用于控制压缩机和温度显示，包括压缩机运行状态电路和温度显示电路。 2 小型冷库控制要求 本文以储藏经过冷却的果蔬品冷藏间为研究对象，其控制室温为0～2°C，相对湿度为85%～95%。以冷却物冷藏间的温度作为控制目标，根据温度与设定指标的偏差来决定压缩机的运行状态。该冷库控制结构流程图主要由PID控制器、变频器、压缩机、传感器、A/D转换器、D/A转换器组成。PID控制器由PLC来实现。 当经过冷却的果蔬品运送到该冷藏间后，PLC首先根据环境与冷库库温，对实际偏差值及偏差值的变化率进行PID 运算，调整PLC的PID参数，并将运算结果传递给压缩机的变频器，改变压缩机的频率，控制送往冷凝器的输气量或制冷能量。当温度不在0～2°C时，压缩机制冷运行，温度开始慢慢下降，直至温度在0～2°C时。当库温达到0～2°C时，