供暖通风与空气调节术语标准 GB/T50155-2015
8.1 一般术语
8.1.1 自动控制 automatic control
在无人直接参与下,采用控制装置使被控设备、系统、生产过程或环境按着预定的方式运行或使被控参数保持规定值的操作。
8.1.2 控制装置 control device
在控制系统中,除调节对象以外的所有装置的统称。它能根据所测量的数值或状态,自动地按给定值校正被控对象参数偏差的装置。
8.1.3 自动化仪表 automation instrumentation
对被测变量和被控变量进行测量和控制的仪表装置和仪表系统的总称。仅用以对被控变量进行控制的仪表,也称控制仪表。
8.1.4 调节对象 controlled plant
控制系统中被控制的设备、系统、生产过程或环境,也称被控对象。
8.1.5 被控参数 controlled variable
调节对象要求保持恒定的或按一定规律变化的物理量,也称被控制量。
8.1.6 反馈 feedback
把输出信号回送到输入端的过程。
8.1.7 正反馈 positive feedback
反馈信号与输入信号的相位相同,使输入信号增强的过程。
8.1.8 负反馈 negative feedback
反馈信号与输入信号的相位相反,使输入信号减弱的过程。
8.1.9 调节对象飞升曲线 response curve of controlled plant
当调节系统未工作时,调节对象在阶跃干扰作用下,被调参数随时间变化的曲线,用以表示调节对象的动态特性,也称调节对象反应曲线。
8.1.10 调节对象时间常数 time constant of controlled plant
一阶调节对象受到阶跃干扰后,被调参数以初始最大上升或下降速度变化到新稳定值所需的时间,是表征调节对象动态特性的参数。
8.1.11 调节对象滞后 lag of controlled plant
指被调参数的变化落后于干扰的发生和变化的时间,是表征调节对象动态特性的参数。
8.1.12 调节对象放大系数 amplification factor of controlled plant
在阶跃干扰作用下,引起调节对象输出变化的程度。其数值等于被调参数新、旧稳定值之差与干扰变量的比值,是表征调节对象静态特性的参数,也称传递系数。
8.1.13 调节对象自平衡 inherent regulation of controlled plant
调节对象受到干扰后,在没有外来调节作用下,达到新的平衡状态的特性。
8.1.14 过渡过程 transient
控制系统从一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程。
8.1.15 偏差 deviation
被控参数的实际值与给定值之差。
8.1.16 静态偏差 static deviation
过渡过程终了时,被控参数的稳定值与给定值之差。
8.1.17 动态偏差 dynamic deviation
过渡过程中被控参数偏离给定值的最大值。
8.1.18 给定值 set point
被控参数所要求保持的数值,也称设定值。
8.1.19 稳定性 stability
表征控制系统在干扰作用下能否保持平衡状态或过渡过程能否结束并达到预定状态的特性。
8.1.20 超调量 overshoot
控制系统受到干扰后,在调节器作用下,被控参数偏离新稳定值的数值。对于衰减振荡过渡过程,它是第一个峰值与新稳定值之差。
8.1.21 衰减比 attenuation ratio
过渡过程曲线上同方向的相邻两个波峰或波谷之比。
8.1.22 振荡周期 oscillation period
过渡过程中,同相相邻两个波峰或两个波谷之间的时间。
8.1.23 阶跃响应 step response
一个输入变量的阶跃变化引起系统的时间响应。当激励为单位阶跃函数时,电路的零状态响应称为单位阶跃响应。
8.1.24 干扰 interference
凡能引起被调参数发生变化而偏离给定值的所有因素,也称扰动。
8.1.25 死区 dead band
在传感器信号变化时,不能引起控制器动作的变化区域,也称静区或无感区。
8.1.26 置信度 confidence
根据来自母体的一组子样,对表征母体的参数进行估计的统计可信程度,也称可靠度、置信水平或置信系数。
8.1.27 精度 accuracy
观测结果、计算值或估计值与真值或被认为是真值之间的接近程度。
8.1.28 比例带 proportional band
比例调节器使执行机构作全行程变化时,被控参数的变化值或变化值对调节器输入全量程的百分率,也称比例度或比例范围。
8.1.29 积分时间 integral time
表示调节器积分作用强弱的参数,是积分回路的时间常数。
8.1.30 微分时间 derivative time
表示调节器微分作用强弱的参数,是微分回路的时间常数。
8.1.31 信号 signal
在控制系统中表示某种信息的物理量。
8.1.32 输入量 input signal
作用于一个元件、装置或系统输入端的物理量。
8.1.33 输出量 output signal
用于控制被控元件、装置或系统动作状态的物理量。
8.1.34 数字量 digital signal
信号为开和关两种状态的连接通道,也称开关量或数字信号。
8.1.35 模拟量 analog signal
信号为连续变化量,有电压型、电流型的连接通道,也称模拟信号。
8.1.36 数字量输入 digital input
以数字量形式输入控制器的信号,简称DI。
8.1.37 数字量输出 digital output
以数字量形式从控制器输出的信号,简称DO。
8.1.38 模拟量输入 analog input
以模拟量形式输入控制器的信号,简称AI。
8.1.39 模拟量输出 analog output
以模拟量形式从管控制器输出的信号,简称AO。
8.1.40 报警信号 alarm signal
设备或系统运行情况发生异常或某些参数超过允许值时,用光和声响发出的信号。
8.1.41 监视 monitoring
观察系统或系统部分的工作,以确认正确的运行和检出不正确的运行。
8.1.42 监测 monitor
对装备、系统或其一部分的工作正常性进行实时监视而采取的任何在线测试手段。
8.1.43 监控 supervision
系统的控制和监视操作,必要时包括保证可靠性和安全保护的操作。
8.1.44 操纵变量 manipulated variable
主控系统的输出变量,也是被控系统的输入变量,也称操纵量。
8.1.45 传递函数 transfer function
在线性定常系统中,当所有初始条件为零时,输出变量的拉普拉斯变换与相应输入变量的拉普拉斯变换之比。
8.1.46 特性曲线 characteristic curve
表明系统的输出变量稳态值与一个输入变量之间函数关系的图表或曲线,此时其他输入变量均保持规定的恒定值。
8.1.47 参数检测 parameter detection
对系统有代表性的运行参数进行测量和监视。
8.1.48 巡回检测 data scanning
以巡回方式按要求依次对调节对象的一些状态和过程参数进行检测。
8.1.49 测量精度 measurement accuracy
指测量的结果相对于被测量真值的偏离程度。
8.1.50 控制精度 control accuracy
是指反馈控制系统中最终的控制参数值与额定值的符合程度。
8.1.51 采样周期 sampling period
周期性采样控制系统中两次采样之间的时间间隔。
8.1.52 组态软件 configuration software
采用各种标准的通用化功能的模块,根据具体的控制对象和控制目的,选取合适的功能模块进行编程组合而形成的软件。
8.1.53 工况自动转换 multi-operating mode automatic conversion
在多工况运行的空调系统中,当某一工况运行已不能满足室内控制参数和节能要求时,由此工况自动发出某种信息并自动转换到另一能满足要求的工况运行。
在无人直接参与下,采用控制装置使被控设备、系统、生产过程或环境按着预定的方式运行或使被控参数保持规定值的操作。
8.1.2 控制装置 control device
在控制系统中,除调节对象以外的所有装置的统称。它能根据所测量的数值或状态,自动地按给定值校正被控对象参数偏差的装置。
8.1.3 自动化仪表 automation instrumentation
对被测变量和被控变量进行测量和控制的仪表装置和仪表系统的总称。仅用以对被控变量进行控制的仪表,也称控制仪表。
8.1.4 调节对象 controlled plant
控制系统中被控制的设备、系统、生产过程或环境,也称被控对象。
8.1.5 被控参数 controlled variable
调节对象要求保持恒定的或按一定规律变化的物理量,也称被控制量。
8.1.6 反馈 feedback
把输出信号回送到输入端的过程。
8.1.7 正反馈 positive feedback
反馈信号与输入信号的相位相同,使输入信号增强的过程。
8.1.8 负反馈 negative feedback
反馈信号与输入信号的相位相反,使输入信号减弱的过程。
8.1.9 调节对象飞升曲线 response curve of controlled plant
当调节系统未工作时,调节对象在阶跃干扰作用下,被调参数随时间变化的曲线,用以表示调节对象的动态特性,也称调节对象反应曲线。
8.1.10 调节对象时间常数 time constant of controlled plant
一阶调节对象受到阶跃干扰后,被调参数以初始最大上升或下降速度变化到新稳定值所需的时间,是表征调节对象动态特性的参数。
8.1.11 调节对象滞后 lag of controlled plant
指被调参数的变化落后于干扰的发生和变化的时间,是表征调节对象动态特性的参数。
8.1.12 调节对象放大系数 amplification factor of controlled plant
在阶跃干扰作用下,引起调节对象输出变化的程度。其数值等于被调参数新、旧稳定值之差与干扰变量的比值,是表征调节对象静态特性的参数,也称传递系数。
8.1.13 调节对象自平衡 inherent regulation of controlled plant
调节对象受到干扰后,在没有外来调节作用下,达到新的平衡状态的特性。
8.1.14 过渡过程 transient
控制系统从一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程。
8.1.15 偏差 deviation
被控参数的实际值与给定值之差。
8.1.16 静态偏差 static deviation
过渡过程终了时,被控参数的稳定值与给定值之差。
8.1.17 动态偏差 dynamic deviation
过渡过程中被控参数偏离给定值的最大值。
8.1.18 给定值 set point
被控参数所要求保持的数值,也称设定值。
8.1.19 稳定性 stability
表征控制系统在干扰作用下能否保持平衡状态或过渡过程能否结束并达到预定状态的特性。
8.1.20 超调量 overshoot
控制系统受到干扰后,在调节器作用下,被控参数偏离新稳定值的数值。对于衰减振荡过渡过程,它是第一个峰值与新稳定值之差。
8.1.21 衰减比 attenuation ratio
过渡过程曲线上同方向的相邻两个波峰或波谷之比。
8.1.22 振荡周期 oscillation period
过渡过程中,同相相邻两个波峰或两个波谷之间的时间。
8.1.23 阶跃响应 step response
一个输入变量的阶跃变化引起系统的时间响应。当激励为单位阶跃函数时,电路的零状态响应称为单位阶跃响应。
8.1.24 干扰 interference
凡能引起被调参数发生变化而偏离给定值的所有因素,也称扰动。
8.1.25 死区 dead band
在传感器信号变化时,不能引起控制器动作的变化区域,也称静区或无感区。
8.1.26 置信度 confidence
根据来自母体的一组子样,对表征母体的参数进行估计的统计可信程度,也称可靠度、置信水平或置信系数。
8.1.27 精度 accuracy
观测结果、计算值或估计值与真值或被认为是真值之间的接近程度。
8.1.28 比例带 proportional band
比例调节器使执行机构作全行程变化时,被控参数的变化值或变化值对调节器输入全量程的百分率,也称比例度或比例范围。
8.1.29 积分时间 integral time
表示调节器积分作用强弱的参数,是积分回路的时间常数。
8.1.30 微分时间 derivative time
表示调节器微分作用强弱的参数,是微分回路的时间常数。
8.1.31 信号 signal
在控制系统中表示某种信息的物理量。
8.1.32 输入量 input signal
作用于一个元件、装置或系统输入端的物理量。
8.1.33 输出量 output signal
用于控制被控元件、装置或系统动作状态的物理量。
8.1.34 数字量 digital signal
信号为开和关两种状态的连接通道,也称开关量或数字信号。
8.1.35 模拟量 analog signal
信号为连续变化量,有电压型、电流型的连接通道,也称模拟信号。
8.1.36 数字量输入 digital input
以数字量形式输入控制器的信号,简称DI。
8.1.37 数字量输出 digital output
以数字量形式从控制器输出的信号,简称DO。
8.1.38 模拟量输入 analog input
以模拟量形式输入控制器的信号,简称AI。
8.1.39 模拟量输出 analog output
以模拟量形式从管控制器输出的信号,简称AO。
8.1.40 报警信号 alarm signal
设备或系统运行情况发生异常或某些参数超过允许值时,用光和声响发出的信号。
8.1.41 监视 monitoring
观察系统或系统部分的工作,以确认正确的运行和检出不正确的运行。
8.1.42 监测 monitor
对装备、系统或其一部分的工作正常性进行实时监视而采取的任何在线测试手段。
8.1.43 监控 supervision
系统的控制和监视操作,必要时包括保证可靠性和安全保护的操作。
8.1.44 操纵变量 manipulated variable
主控系统的输出变量,也是被控系统的输入变量,也称操纵量。
8.1.45 传递函数 transfer function
在线性定常系统中,当所有初始条件为零时,输出变量的拉普拉斯变换与相应输入变量的拉普拉斯变换之比。
8.1.46 特性曲线 characteristic curve
表明系统的输出变量稳态值与一个输入变量之间函数关系的图表或曲线,此时其他输入变量均保持规定的恒定值。
8.1.47 参数检测 parameter detection
对系统有代表性的运行参数进行测量和监视。
8.1.48 巡回检测 data scanning
以巡回方式按要求依次对调节对象的一些状态和过程参数进行检测。
8.1.49 测量精度 measurement accuracy
指测量的结果相对于被测量真值的偏离程度。
8.1.50 控制精度 control accuracy
是指反馈控制系统中最终的控制参数值与额定值的符合程度。
8.1.51 采样周期 sampling period
周期性采样控制系统中两次采样之间的时间间隔。
8.1.52 组态软件 configuration software
采用各种标准的通用化功能的模块,根据具体的控制对象和控制目的,选取合适的功能模块进行编程组合而形成的软件。
8.1.53 工况自动转换 multi-operating mode automatic conversion
在多工况运行的空调系统中,当某一工况运行已不能满足室内控制参数和节能要求时,由此工况自动发出某种信息并自动转换到另一能满足要求的工况运行。
条文说明
8.1.1 自动控制
本条给出的定义是广义的。自动控制的涵义既可以是最简单的开和关,也可以是复杂的计算机控制。自动控制的实质,就是利用控制装置模仿人或代替人去对设备、系统或生产过程等进行各种操作的过程。在空调中经常采用的自动调节也是自动控制的一种形式,但它是具有被调参数负反馈的闭环系统,与自动测量、自动操作和自动信号报警等开环系统有本质的区别。控制系统的应用目的是多种多样的,因此,在自动控制的分类上有多种方法:可以按被调参数如温度、湿度和流量等分类,也可按调节规律等分类或按给定值的形式分类,每一种分类方法都只反映了自动控制系统的某一个特点。
8.1.10 调节对象时间常数
本术语的定义是特指一阶调节对象而言的。调节对象通常分为简单对象和复杂对象,简单对象是指只有一个被调参数,而且对象内部被调参数的取值是一致的,若不考虑传递滞后的影响,当出现扰动时,被调参数立即发生变化。严格说来,空调对象是有纯滞后的分布参数对象。在工程计算中,为使问题简化,一般不考虑调节对象的纯滞后并把空调对象按集中参数处理,多数空调对象一般可以一阶线性常系数非齐次方程近似描述,一阶调节对象的时间常数是表示扰动后被调参数完成其变化过程所需时间的一个参数,即表示对象惯性的一个参数。时间常数的数值可用实验方法求得。调节对象的时间常数还可用“调节对象受到阶跃干扰后,被调参数从扰动零值变化到其总变化量的63.2%所需的时间”表达。
8.1.52 组态软件
随着工业自动化水平的迅速提高,计算机在工业领域的广泛应用,人们对工业自动化的要求越来越高,种类繁多的控制设备和过程监控装置在工业领域的应用,使得传统的工业控制软件已无法满足用户的各种需求。在开发传统的工业控制软件时,当工业被控对象一旦有变动,就必须修改其控制系统的源程序,导致其开发周期长;已开发成功的工控软件又由于每个控制项目的不同而使其重复使用率很低,导致它的价格非常昂贵;在修改工控软件的源程序时,倘若原来的编程人员因工作变动而离开时,则必须同其他人员进行源程序的修改,因而更是相当困难。通用工业自动化组态软件的出现为解决上述实际工程问题提供了一种崭新的方法,因为它能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题,使用户能根据自己的控制对象和控制目的的任意组态,完成最终的自动化控制工程。
组态(configuration)为模块化任意组合。通用组态软件主要特点:
1)延续性和可扩充性。用通用组态软件开发的应用程序,当现场(包括硬件设备或系统结构)或用户需求发生改变时,不需作很多修改而能方便地完成软件的更新和升级;
2)封装性(易学易用),通用组态软件所能完成的功能都用一种方便用户使用的方法包装起来,对于用户,不需掌握太多的编程语言技术(甚至不需要编程技术),就能很好地完成一个复杂工程所要求的所有功能;
3)通用性,每个用户根据工程实际情况,利用通用组态软件提供的底层设备(PLC、智能仪表、智能模块、板卡、变频器等)的I/ODriver、开放式的数据库和画面制作工具,就能完成一个具有动画效果、实时数据处理、历史数据和曲线并存、具有多媒体功能和网络功能的工程,不受行业限制。
8.1.53 工况自动转换
暖通空调系统都是需要全年运行的。在绝大多数情况下,由于季节的变化或者运行条件的变化,空调系统通常都不会在全年或运行周期内仅仅处于设计工况条件下运行。因此,好的自动控制系统,能够根据所监测到的不同条件,自动进行控制运行模式的改变以满足不同的运行工况。
对于暖通空调设计人员来说,重要的任务就是:针对不同的运行工况,提出自动转换的边界条件,并在控制系统中进行落实。
本条给出的定义是广义的。自动控制的涵义既可以是最简单的开和关,也可以是复杂的计算机控制。自动控制的实质,就是利用控制装置模仿人或代替人去对设备、系统或生产过程等进行各种操作的过程。在空调中经常采用的自动调节也是自动控制的一种形式,但它是具有被调参数负反馈的闭环系统,与自动测量、自动操作和自动信号报警等开环系统有本质的区别。控制系统的应用目的是多种多样的,因此,在自动控制的分类上有多种方法:可以按被调参数如温度、湿度和流量等分类,也可按调节规律等分类或按给定值的形式分类,每一种分类方法都只反映了自动控制系统的某一个特点。
8.1.10 调节对象时间常数
本术语的定义是特指一阶调节对象而言的。调节对象通常分为简单对象和复杂对象,简单对象是指只有一个被调参数,而且对象内部被调参数的取值是一致的,若不考虑传递滞后的影响,当出现扰动时,被调参数立即发生变化。严格说来,空调对象是有纯滞后的分布参数对象。在工程计算中,为使问题简化,一般不考虑调节对象的纯滞后并把空调对象按集中参数处理,多数空调对象一般可以一阶线性常系数非齐次方程近似描述,一阶调节对象的时间常数是表示扰动后被调参数完成其变化过程所需时间的一个参数,即表示对象惯性的一个参数。时间常数的数值可用实验方法求得。调节对象的时间常数还可用“调节对象受到阶跃干扰后,被调参数从扰动零值变化到其总变化量的63.2%所需的时间”表达。
8.1.52 组态软件
随着工业自动化水平的迅速提高,计算机在工业领域的广泛应用,人们对工业自动化的要求越来越高,种类繁多的控制设备和过程监控装置在工业领域的应用,使得传统的工业控制软件已无法满足用户的各种需求。在开发传统的工业控制软件时,当工业被控对象一旦有变动,就必须修改其控制系统的源程序,导致其开发周期长;已开发成功的工控软件又由于每个控制项目的不同而使其重复使用率很低,导致它的价格非常昂贵;在修改工控软件的源程序时,倘若原来的编程人员因工作变动而离开时,则必须同其他人员进行源程序的修改,因而更是相当困难。通用工业自动化组态软件的出现为解决上述实际工程问题提供了一种崭新的方法,因为它能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题,使用户能根据自己的控制对象和控制目的的任意组态,完成最终的自动化控制工程。
组态(configuration)为模块化任意组合。通用组态软件主要特点:
1)延续性和可扩充性。用通用组态软件开发的应用程序,当现场(包括硬件设备或系统结构)或用户需求发生改变时,不需作很多修改而能方便地完成软件的更新和升级;
2)封装性(易学易用),通用组态软件所能完成的功能都用一种方便用户使用的方法包装起来,对于用户,不需掌握太多的编程语言技术(甚至不需要编程技术),就能很好地完成一个复杂工程所要求的所有功能;
3)通用性,每个用户根据工程实际情况,利用通用组态软件提供的底层设备(PLC、智能仪表、智能模块、板卡、变频器等)的I/ODriver、开放式的数据库和画面制作工具,就能完成一个具有动画效果、实时数据处理、历史数据和曲线并存、具有多媒体功能和网络功能的工程,不受行业限制。
8.1.53 工况自动转换
暖通空调系统都是需要全年运行的。在绝大多数情况下,由于季节的变化或者运行条件的变化,空调系统通常都不会在全年或运行周期内仅仅处于设计工况条件下运行。因此,好的自动控制系统,能够根据所监测到的不同条件,自动进行控制运行模式的改变以满足不同的运行工况。
对于暖通空调设计人员来说,重要的任务就是:针对不同的运行工况,提出自动转换的边界条件,并在控制系统中进行落实。
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