11．3自动控制系统的维护保养

11．3　自动控制系统的维护保养

自动控制系统在运行时要保持良好的工作状态，就不能忽视传感器、变送器、调节器和执行器等基本元器件的维护保养。对于继电器控制系统、可编程控制系统和微机控制系统，由于系统的组成形式不同，维护保养的工作内容也有区别。

11．3．1　控制元件

常用的控制元器件有传感器、变送器、调节器和执行器，其作用不同，种类繁多，以下主要以常用的、典型的或有共性的元器件为例，介绍其维护保养的工作内容。

1）传感器的维护保养

传感器是自动控制系统的重要组成部分，它与被测对象放在一起并直接发生联系。传感器的工作好坏直接影响自动控制系统工作的精度，因此对传感器的维护保养十分重要。

（1）温度传感器的维护保养

温度是集中空调系统中最重要的调控参数，自动控制系统要达到调控温度的目的，首先必须对空气温度进行准确检测。自动控制系统采用的温度检测元件是温度传感器。常用的温度传感器有热电阻式和热电偶式两种，其中热电阻温度传感器又分为金属热电阻温度传感器和半导体热敏电阻温度传感器两类。

①金属热电阻温度传感器是以金属导体制成的热电阻作为感温元件，利用其电阻值随温度成正比变化的特性来进行温度测量，属于非电测法。它具有较高的测量精度和灵敏度，便于信号的远距离传送及实现多点切换测量。常用铂、铜两种金属导体制作热电阻。为了使热电阻免受腐蚀性介质的侵蚀和外来的机械损伤，延长其使用寿命，上述两种热电阻体外均套有保护套管。

②半导体热敏电阻传感器是利用某些半导体材料的电阻随温度的升高而急剧下降的原理来工作的，因此它具有负的电阻温度系数。热敏电阻常用的形状有棒状、环状和片状等。热敏电阻的维护保养主要也是防止受到强烈的机械碰撞，因为热敏电阻的探头比较脆，一般情况下不安装保护套管，受到机械碰撞极易破碎。另外热敏电阻的电阻温度特性随时间的变化会有一些变化，因此需定期对其电阻温度特性进行校验和修正。

③热电偶温度传感器是以热电效应为基础的测温传感器，按应用场合的不同一般分为普通型（装配型）热电偶、铠装热电偶和薄膜热电偶。热电偶在应用时要使用冷端温度自动补偿装置才能得到真正的温度测量值。热电偶温度传感器的维护保养主要是做好以下工作：

a．防止热电偶受到强烈的机械撞击，特别是铠装热电偶和薄膜热电偶，因为它们没有坚固的保护套管进行保护，极易受到外来机械力的冲击，从而造成热电偶的损坏。

b．经常检查冷端温度自动补偿装置的工作情况，如果冷端温度自动补偿装置工作不正常，就不能得到正确的测量温度。

c．因为热电偶的延伸导线比较细，也是容易受到破坏的地方，所以维护保养时应仔细检查延伸导线的情况。

（2）空气相对湿度传感器的维护保养

空气的相对湿度与温度是两个相关联的参数，在空调工程中具有同样重要的地位，需要经常进行监控。自动控制系统采用的湿度检测元件是湿度传感器。在空调自动控制系统中使用的空气相对湿度传感器一般有3种，分别是电动干湿球湿度传感器、氯化锂电阻式湿度传感器和电容式湿度传感器。电动干湿球湿度传感器具有测量准确、复现性好的特点，但湿球探头要经常补水，且计算较复杂；氯化锂湿度传感器不需要补水，但它的测量精度较低且易结晶，寿命较短；电容式湿度传感器测量精度高，对环境要求低，性能稳定，寿命长，因而得到广泛应用。

空气相对湿度传感器的维护保养比较麻烦，对干湿球式湿度传感器主要是要经常检查湿球探头附近贮水瓶内的贮水情况，发现少水时及时添加，不然湿度传感器就会工作不正常；对氯化锂湿度传感器主要是检查梳状金属箔表面氯化锂溶液的情况，防止结晶，一旦结晶必须立即更换；对电容式湿度传感器主要检查其电容探头的清洁情况，因为保护电容的陶瓷护套上的小孔孔径很小，周围空气中的尘埃易将小孔堵塞，一旦小孔堵塞传感器将不能正常工作。

（3）水流开关传感器的维护保养

在冷水机组自动控制系统中，水流开关起着重要的保护作用，冷水机组在确认冷却水回路和冷冻水回路水流动起来的情况下才能开机，水流开关起着监视冷却水和冷冻水流动状态的作用。水流开关实际上是由两块具有一定弹性的金属片平行固定在一起组成的，当装有水流开关的水管内有水流动时，水流的力量将两块金属片推到一起，使得与两个金属片相连的电路接通，从而得到水管内水已经流动起来的信号。水流开关传感器的维护保养主要是检查两个金属片的情况，是否有弯曲、是否表面被污染、触点接触是否可靠等，如果已经受到损伤应及时更换。

在集中空调系统的自动控制系统中，有时还要用到压力传感器、压差传感器、液位传感器、流量传感器等，因使用不是很普遍故本书不做具体介绍，它们的维护保养工作可以参考上述传感器的相应内容进行。

2）变送器的维护保养

变送器是把传感器输出的信号进行放大、整形、转换等，使之变成规格化的电流或电压信号传给调节器的装置。变送器往往和传感器组合在一起，也有的和调节器放在一起，还有一些是单独设置的。

3）调节器的维护保养

调节器的作用是把由变送器传来的格化的电信号与调节器内部设定的设定值进行比较，根据预先给定的逻辑关系和控制规律输出一定值去控制执行器的动作。调节器中，由CPU、存贮器、定时器、输出输入接口及键盘、显示器等组成调节控制单元。

对于系统较大的分布式控制系统，除了现场调节器（下位机），还有中央处理机（上位机）和网络通讯控制器，维护保养的任务是确保这些设备在正常的温度、湿度和其他环境条件下安全可靠地工作，其维护保养的方法同一般计算机系统。

4）执行器的维护保养

在空调自动控制系统中，执行器担负着把调节器送来的控制信号转变成水阀或风阀进行开／关动作和开关行程控制的任务。执行器一般分为电动执行器和气动执行器两种。

执行器的维护保养主要是执行器的外观检查和动作检查。通过手动机构的转动检查执行器的动作是否正确有效。当把执行器从最小转到最大时，看阀门是否从全开变为全关（或相反），运转是否灵活，中间是否有卡位现象。阀门不能全开／全关或中间有卡位现象时应及时查明原因予以修复。

11．3．2　控制系统

①定期对控制系统中的传感器、变送器进行检查和校验，对于接线、连线有断开、脱焊、松焊、松动者应及时处理。

②检查控制系统中的有关仪表指示（或显示）是否正确，其误差是否在允许范围内，如发现异常应及时处理。

③检查微机控制系统对指令的执行情况。

④检查微机控制系统的供电电源是否合适，如果微机控制系统的供电电源发生故障，则系统将无法工作，如果电压过高、负载过大将会造成某些元件的烧毁和短路。