自控系统培训资料共38页文档
自控系统 培训资料(基础版)
4:控制器根据现场的感测的数值，通过内部程序演算后，
控制器输出的给相应执行元件的数字量命令即为数字量输出。 如控制器给水泵的动作信号（开，关）就属于数字输出信号。
自控基础知识
8、自控系统 的组成？
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自控基础知识
9、自控系统 的架构
苏州庶有成自动化设备有限公司
应用层（信息展示层） ：中控电脑+图控软件+其他附属软件 信息传输层：交换机、通讯网关、光纤、网线、专用通讯线 控制器：PLC控制器、 DDC控制器、单回路控制器
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图控样例空压系统
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AHU
图控样例
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车间 温湿度 平面图
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DC 干盘管 平面图
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图控样例楼层风管
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பைடு நூலகம்
图控样例历史警报
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图控样例历史曲线
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问题与讨论？
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自控系统 培训资料（基础版本）
主讲人：刘升球 同 心 合 意 庶 几 有 成
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目录
一：自控基础知识
二：自控的主要材料介绍
三：自控的画面样例展示
自控系统的基本知识
1、什么是自控系统？
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自动控制系统是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置，使机器、设 备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。
自动控制系统BA培训
绿色控制与可持续发展
随着环境保护意识的不断提高，绿色控制与可持续发展已 成为自动控制系统的重要发展方向。通过采用高效节能的 控制算法和设备，降低系统的能耗和排放，可以实现绿色 生产和可持续发展。
人工智能和机器学习技术可以处理大量的历史数据，通过学 习和分析这些数据，系统能够自动调整控制参数和策略，以 适应不同的运行条件。这不仅提高了系统的性能和稳定性， 还有助于降低能耗和减少排放。
网络化控制系统的安全与隐私保护
随着网络化控制系统的普及，系统的安全与隐私保护问题越来越受到关注。由于 系统中的数据传输和存储涉及到大量的敏感信息，如生产数据、用户个人信息等 ，一旦发生泄露或被恶意攻击，将会造成严重的损失和影响。
在工业自动化领域，自动控制系统广泛应用 于机械制造、化工、电力、冶金等行业的生 产过程中，如自动化流水线、智能制造、智 能仓储等。通过自动化控制技术，可以实现 生产过程的自动化和智能化，提高生产效率 和产品质量。
航空航天控制
总结词
航空航天控制是自动控制系统应用的另一个重要领域，通过 自动控制系统可以实现航空航天器的精确控制和自主导航。
系统仿真
总结词
系统仿真是在计算机上模拟实际系统的运行过程，用于评估和比较不同控制策略的性能。
详细描述
系统仿真通过使用计算机程序模拟系统的动态行为，可以模拟不同控制策略下的系统响 应，从而评估控制策略的性能和效果。系统仿真有助于减少实验成本和风险，提高设计
效率。
控制策略设计
总结词
控制策略设计是根据系统特性和需求，设计出能够实现系统最优性能的控制算法。
楼宇自控系统(BAS)培训资料
• 楼宇自控系统概述 • 楼宇自控系统技术基础 • 楼宇自控系统应用场景 • 楼宇自控系统的实施与管理 • 楼宇自控系统的未来发展
01
楼宇自控系统概述
定义与特点
定义
楼宇自控系统（BAS）是一种集散 控制系统，用于对建筑物内的机电 设备进行自动化监控和管理。
特点
具备高度的集成性、智能化和自 动化特点，能够实现设备的远程 监控、数据采集、报警提示等功 能。
楼宇自控系统可以通过自动调节设备 运行状态、优化设备运行参数等方式， 实现节能目标。
节能策略制定
根据实时数据和历史数据，楼宇自控 系统能够分析出能源使用的规律和特 点，从而为制定节能策略提供依据。
空调系统控制
空调设备监控
楼宇自控系统可以实时监控空调 设备的运行状态，如温度、湿度、
空气质量等。
空调系统优化
绿色节能
通过优化楼宇能源系统，降低能源消耗，实现绿色建筑的目标。
可再生能源利用
利用太阳能、风能等可再生能源，减少对传统能源的依赖。
系统集成与互联互通
系统集成
实现楼宇各子系统的集成控制，提高系统整体运行效率。
互联互通
实现楼宇自控系统与其他系统的互联互通，提高信息共享和协同工 作能力。
标准与规范
制定和完善楼宇自控系统的标准与规范，促进系统的互通性和互操作 性。
系统集成
系统集成是将各种子系统集成到一个统一的管理平台中，实现信息共享和协同工作。系统集成可以实现楼宇自控 系统与其他系统的无缝对接，提高系统的整体性能和可靠性。同时，系统集成还可以降低维护成本和管理难度， 提高楼宇的运行效率和管理水平。
03
楼宇自控系统应用场景
智能建筑节能
自动化控制基础培训
工作原理
通过扫描输入信号，执行 用户程序，更新输出信号， 实现控制逻辑。
扫描周期
PLC执行一次完整的扫描 所需的时间，包括输入扫 描、程序执行、输出刷新 三个阶段。
PLC编程语言及编程环境介绍
编程语言
主要有梯形图（LD）、 指令表（IL）、顺序功 能图（SFC）等五种标 准编程语言。
PID控制原理及参数整定方法
1 2 3
PID控制原理
通过比例（P）、积分（I）、微分（D）三个环 节对误差进行调节，实现系统输出与设定值之间 的快速、准确跟踪。
参数整定方法
包括经验法、试凑法、临界比例度法等，通过调 整PID参数（Kp、Ki、Kd）使系统达到最佳控制 效果。
PID控制器类型 根据控制需求可选择位置式PID、增量式PID等 不同类型的控制器。
基于各种物理、化学或生物效应，将 被测量转换为电信号。
执行器工作原理及选型
执行器定义
接收控制信号，对受控对象施加 控制运算的装置。
执行器工作原理
将控制信号转换为机械位移或机械 力，从而驱动受控对象。
执行器选型
根据控制要求选择适当的执行器类 型，如电动执行器、气动执行器等； 考虑执行器的精度、响应速度、输 出力矩等参数。
神经网络在自动化控制中应用
神经网络原理
模拟人脑神经元网络结构，通过训练学习自动提取输入数据的特征， 并输出相应的控制信号。
神经网络控制器设计
选择合适的神经网络模型（如BP神经网络、RBF神经网络等），确 定网络结构、激活函数等参数，利用训练数据进行网络训练。
神经网络控制应用
可用于非线性系统建模与控制、自适应控制、预测控制等方面，具有 自学习、自适应能力强等优点。
暖通空调自动控制系统培训资料
是暖通空调自动控制系统的核心，接收来自传感器的信号，根
据预设的程序和控制逻辑，输出控制指令。
分散控制器
02
用于控制各个分散的设备或系统，接收来自中央控制器的指令，
根据指令输出控制信号。
可编程逻辑控制器（PLC）
03
是一种可编程的控制器，能够实现复杂的控制逻辑，广泛应用
于工业控制领域。
执行器
电动阀
根据控制器的指令调节水路或气 路的流量，实现温度和湿度的控
特点
自动化、智能化、高效节能、安 全可靠。
系统组成与工作原理
系统组成
主要包括传感器、执行器、控制器、人机界面等部分。
工作原理
传感器负责采集室内外温度、湿度、空气质量等参数，并将数据传输给控制器；控制器根据预设的程序和参数， 通过执行器对空调系统进行调节，以达到设定的舒适度和节能目标；同时，人机界面可以实时显示系统运行状态 和参数，方便用户进行监控和管理。
能减排。
系统集成与优化
跨区域、跨领域集成
将暖通空调系统与其他建筑系统（如电力系统、给排水系统等） 进行集成，实现跨领域协同优化。
集成控制平台
建立统一的集成控制平台，实现对暖通空调系统的集中监控、管 理和调度。
系统性能优化
通过系统集成和优化，提高暖通空调系统的整体性能，降低运行 成本和维护难度。
THANKS
VS
详细描述
通过采集室内外压力传感器数据，自动控 制系统根据预设的压力范围和调节算法， 调节新风量或排风量的输出量，以实现室 内压力的稳定。同时，系统还会根据室内 外压力差、人员活动等因素进行自适应调 节，以实现节能效果。
空气质量控制
总结词
空气质量控制是暖通空调自动控制系统中的 重要控制策略之一，主要目的是保持室内空 气的新鲜度和舒适性。
楼宇自控培训资料
楼宇自控培训资料一、引言随着科技的不断发展，楼宇自控系统在现代建筑中扮演着越来越重要的角色。
它能够实现对建筑物内各种设备的自动化监控和管理，提高能源利用效率，降低运营成本，为人们提供更加舒适、安全和便捷的环境。
为了帮助大家更好地了解和掌握楼宇自控系统，本文将对其进行详细的介绍和培训。
二、楼宇自控系统的概述（一）什么是楼宇自控系统楼宇自控系统（Building Automation System，简称 BAS）是一种将建筑物内的各种机电设备，如空调、照明、电梯、给排水等，通过传感器、控制器、网络通信等技术进行集成和自动化控制的系统。
（二）楼宇自控系统的组成1、传感器：用于采集各种设备的运行状态和环境参数，如温度、湿度、压力、流量等。
2、控制器：对传感器采集的数据进行处理和分析，并根据预设的控制策略发出控制指令。
3、执行器：根据控制器的指令，对设备进行调节和控制，如调节阀、变频器、开关等。
4、网络通信：用于实现传感器、控制器和执行器之间的数据传输和通信，常见的通信协议有 LonWorks、BACnet 等。
（三）楼宇自控系统的工作原理传感器将采集到的设备运行状态和环境参数发送给控制器，控制器对数据进行处理和分析，并与预设的控制策略进行比较。
如果实际数据偏离了预设值，控制器就会发出控制指令，通过执行器对设备进行调节和控制，以使设备运行状态和环境参数恢复到预设范围内。
三、楼宇自控系统的功能（一）设备监控与管理1、实时监测设备的运行状态，如开启/关闭、运行/停止、故障/正常等。
2、记录设备的运行时间、维护周期等信息，便于进行设备维护和管理。
（二）能源管理1、根据室内外环境条件和人员活动情况，自动调节空调、照明等设备的运行参数，实现节能控制。
2、对能源消耗进行计量和统计，分析能源使用情况，为节能措施的制定提供依据。
（三）环境控制1、保持室内温度、湿度、空气质量等环境参数在舒适范围内，提高人员的工作和生活舒适度。
楼宇自控培训资料
楼宇自控系统培训知识系统介绍一、系统概述二、子系统三、系统组成四、通信协议五、系统设计六、X X X产品介绍一、系统概述楼宇自控系统就是将建筑物或建筑群内的变配电、照明、电梯、空调、供热、给排水等众多分散设备的运行、安全状况、能源使用状况及节能管理实行集中监视、管理和分散控制的建筑物管理与控制系统，称为（）。
一、系统概述系统的监控范围和参数内容1、空调机组：新风空调机组、新/回风空调机组、变风量空调机2、冷/热源系统：冷冻机组、风冷机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、热交换器、热水一次水泵、热泵机组3、电力系统：照明控制、高/低压信号测量、备用发电机组4、电梯5、给排水系统等一、系统概述系统所能够产生的实际效果室内恒温、恒湿、良好的空气质量、合理的灯光照度控制实现最佳的能源控制方案，节约能源消耗并实现能源管理自动化。
实现设备自动化运行，提高运行效率，降低劳动强度。
便于大楼内的所有设备运行于最佳工况，同时便于设备的保养和维修便于大楼管理人员对设备进行操作并监视设备运行情况，提高整体管理水平良好的管理将延长大楼设备的使用寿命，使设备更换的周期延长，节省大楼的设备开支及时发出设备故障及各类报警信号，便于将损失降到最低点，便于操作人员最短时间处理故障二、子系统楼控系统的管理对象⏹暖通空调系统⏹给排水系统⏹变配电系统⏹照明系统⏹电梯系统二、子系统子系统a、暖通空调系统自动监控暖通空调系统是智能建筑创造舒适高效工作与生活环境不可缺少的重要环节，其设备耗电量占全楼总耗电量的5060%，其监控点数占全楼监控点数的50%以上，系统为建筑物内的暖通空调设备（如：冷却塔、冷水机组、空气处理机、新风机组等）提供一个最优化的控制，实现经济运行降低能耗。
b、给排水系统自动监控给排水系统是任何建筑都必不可少的重要组成部分。
系统主要是对给排水系统的状态、参数进行监控与控制，保证系统运行参数满足建筑供排水要求以及供排水的安全。
c、变配电系统自动监控变配电系统是建筑物最主要的能源供给系统, 系统用于建筑物内用电设备的正常运行,保障供电可靠性.负责电力供应管理和设备节电运行。
自控系统培训资料
选用原则：从安全生产的角度来确定正反作用。信号压力中断时，应保证 设备和操作人员的安全，如阀门处于打开位置时危害性小，则应选用气 关式；反之，则用气开式。 另外，还要考虑：
事故状态下，减少原料或动力消耗，保证产品质量； 考虑介质的特性。
最大的缺点是控制结果存在余差
积分控制器（I）
调节器的输出是偏差随时间的积分 积分控制器的作用是消除系统的静态误差，只要有偏差存在，调 节器输出会不断变化，直到偏差为0。但积分控制有时会改变系统的稳 定性，降低系统响应速度，所以一般不单独采用积分作用，而与比例 作用配合使用。
积分控制最大的优点是消除余差 最大的缺点是动作缓慢、产生相位滞后、稳定性降低
• Distributed Control System——DCS
• DCS可直译为“分布式控制系统”，“集散控制系统”是按中国人习 惯理解而称谓的。
• DCS的主要特征是它的集中管理和分散控制
• 它采用危险分散、控制分散，而操作和管理集中的基本设计思想，多 层分级、合作自治的结构形式
DCS的特点
给定
控制器 －
控制阀A
控制阀B 测量、变送 分程控制系统方块图
对象
前馈控制系统
前馈控制的特点 • 前馈控制比反馈控制及时，并且不受系统滞后大小的限制。 • 前馈控制属于开环控制 • 一种前馈作用只能克服一种干扰
前馈思想
在扰动还未影响输出以前，直接改变操作变量，以使输出不受或少 受外部扰动的影响。
1、压缩机的主要联锁
仪表位号
PAL-2013 GB-201停车 PAL-2031不低 PAL-2016 不低 XA-2011 XA-2012 PAL-2011 PAL-2015 PAL-2019 PAL-2023 PAL-2027
自动控制系统培训教材共55页
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
Thank you
自动控制系统培训教材
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
自动控制培训
f1——定子频率（hz）
np——磁极对数
变频器
轴转速为： n=n1(1－s)= 60f1/np (1－s) ② s=转差率 s=（n1－n）/n1 从②式可以得知，改变异步电动机的供
电频率，可以改变其同步转速实现调速 运行。
变频器
二、基本控制方式
电动势E1=4.44f1N1Φm
自动控制—概述
二、生产过程自动化的发展
自动控制—概述
二、生产过程自动化的发展
自动控制—概述
二、生产过程自动化的发展
3、综合自动化阶段： 20世纪90年代，进入了综合自动化阶段 突出特征：工具——现场总线（fieldbus）控制技术 控制理论：第三代“智能控制理论”将人工智能、控制理论和运
自动化水平已成为衡量各行业现代化水 平的一个重要标志。
自动化分为：工业自动化、生产过程自 动化、电力自动化、仪表自动化、过程 自动化、办公自动化、楼宇自动化
自动控制—概述
一、自动控制系统的一般概念
一、自动控制系统的一般概念 （一）、基本概念： 1、自动控制：指在没有人直接参与的情况下，利用外
逆变器 M
AC
运行指令 变频器的基本构成图
变频器
风机水泵的变频器节能原理
自动化基础和变频器
谢谢 欢迎批评指正
P
慧生能源客户服务中心
Inter网
企业管理 级服务器
总经理 以太网
北京某酒店 副总经理
工程师站 工控机1
工控机2
操作站
现场总线（现场以太网总线）
打印机
通信 模块 热水
PLC
通
信 冷冻站
…
模 PLC
块
1#空调机组
变频器
…
自动化过程控制系统培训(工程师培训)
（3）全盘自动化阶段：20世纪70年代至今 实现整个工艺流程、全工厂乃至整个企业的操作管理和控制。 结构：分散控制、集散控制、计算机集成过程控制系统、现场总线控制
前馈能及时克服主要扰动的影响 反馈能检查控制效果，提高控制质量
1.2.2 过程控制的发展概况——体系结构
（1）仪表化与局部自动化阶段：20世纪50～60年代 特点：基地式仪表和部分单元组合仪表； 实现单输入——单输出的单回路定值控制； 理论基础：频率法和根轨迹法。 控制目的：保持上述工艺参数的稳定和生产安全。
执行器
控制量
检测变送单 元
h 被控量
控制器
1.3.1 控制系统的组成
被控过程（对象） 检测与变送仪表，测量变送 控制器，调节器 执行机构 报警、保护和连锁等其他部件
过程控制系统
被控过程 过程检测控制仪表
检测元件 变送器 调节器(包括计算机) 调节阀
1.3.1 控制系统的组成——检测元件和变送器 (Sensor and Transmitter)
在相同的衰减比n下，振荡频率越高，回复时间越短；在相同的振荡频率下，衰减比 越大，回复时间越短。
1.3.2 控制系统的性能指标——各指标之间关系
有些是相互矛盾的（如超调量与过渡过程时间） 对于不同的控制系统，这些性能指标各有其重要性。 应根据工艺生产的具体要求，分清主次，统筹兼顾，保证优先满足主要的品质 指标要求。
A B1 C
1.3.2 控制系统的性能指标——余差
稳态准确性指标。 余差是控制系统的最终稳态偏差e() 在阶跃输入下，
自动控制原理培训
工控机培训
工控机培训
1. 引言 • 术语 • 闭环控制和开环控制 • 自动控制系统的分类 • 对自动控制系统的基本要求 • 线性控制系统的校正
工控机培训
引言
18世纪，James Watt 为控制蒸汽机速度设计的离心调 节器，是自动控制领域的第一项重大成果。
1922年，Minorsky研制出船舶操纵自动控制器，并证 明了从系统的微分方程确定系统的稳定性的方法。
工控机培训
控制系统的组成
工控机培训
测量反馈元件——用以测量被控量并将其转换成与输入量同一 物理量后，再反馈到输入端以作比较。
比较元件——用来比较输人信号与反馈信号。
放大元件——将微弱的信号作线性放大。
校正元件——按某种函数规律变换控制信号，并产生反映两者 差值的偏差信号。以利于改善系统的动态品质或静态性能。
执行元件——根据偏差信号的性质执行相应的控制作用，以便 使被控量按期望值变化。
控制对象——又称被控对象或受控对象，通常是指生产过程中 需要进行控制的工作机械或生产过程。出现于被控对象中需要 控制的物理量称为被控量。
工控机培训
工控机培训
工控机培训
闭环与开环控制系统的比较
闭环系统的优点是采用了反馈，因而使系统的响应对外部 干扰和内部系统的参数变化均相当不敏感。这样，对于给定的 控制对象，有可能采用不太精密且成本较低的元件构成精密的 控制系统。在开环情况下，就不可能做到这一点。
工控机培训
2 比例-微分控制规律 具有比例－微分控制规律的控制器，称为PD控制
器，PD控制器中的微分控制规律，能反应输入信号的 变化趋势，产生有效的早期修正信号，以增加系统的 阻尼程度，从而改善系统的稳定性。在串联校正时， 使系统的相角裕度提高，因而有助于系统动态性能的 改善。