基于plc_的中央空调控制系统设计2013届专科毕业论文__

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1、word文档整理分享毕业设计课题名称可编程的中央空调控制系统的设计姓名孙成彩学号201003110736所在系电子电气工程系专业年级P10电气七班指导教师张德迪职称讲师二O一三年四月十四参考资料word文档整理分享基于PLC的中央空调控制系统设计摘要中央空调现已广泛的应用在各大商场、办公大厦等场所中，传统控制系统中在控制较适宜的温度的同时，却消耗了大量的能量。如今，人们越来越重视中央空调的舒适性和节能性，本文重点研究了中央空调冷冻泵机组控制系统，为舒适的生活工作环境及有效节能提供了技术条件。本文首先介绍了

2、中央空调的结构和工作原理，总结了传统中央空调的缺点，即冷冻泵、冷却泵不能自我调节负载，长期处于满负荷运行，造成了极大的能源浪费，随着变频技术日趋成熟，利用变频器、PLC、数模转换模块、温度传感器等器件的有机结合，构成温差闭环自动控制系统，自动调节水泵的输出流量达到节能目的。该系统采用西门子的S7—200PLC作为主控制单元，利用传统PID控制算法，通过西门子MM440变频器控制水泵运转速度，保证系统根据实际负荷的情况调整流量，实现恒温控制，同时又可以节约大量能源。通过对中央空调的理论分析，验证了以出回水温

3、差为根据对其进行变流量控制的可靠性。对变频控制系统进行了设计，为实现温度信号远距离传送，设计了基于USS协议的RS-485总线通讯的网络。通过西门子TD200文本显示器实现人机界面的设计，最后使用MCGS工控组态软件进行了系统的组态设计研究。关键词中央空调；PLC；变频器；PID；RS-485参考资料word文档整理分享基于PLC的中央空调控制系统设计目录摘要I第1章绪论11.1课题背景11.2中央空调控制的研究现状及发展21.2.1中央空调控制系统的发展21.2.2中央空调变流量控制的发展31.3本研究

4、课题的主要工作4第2章中央空调变流量控制的原理52.1中央空调系统的结构和原理52.1.1概述52.1.2制冷原理52.1.3中央空调系统的构成52.2中央空调变流量控制的原理及特点52.2.1变流量空调系统概述52.2.2中央空调变流量控制的实现方式72.2.3中央空调系统变流量系统的特点92.3电机的软启动原理及应用102.3.1软启动设备介绍102.3.2软启动器的应用场合102.3.3软启动器与变频器之间的区别对比102.4PID控制的设计112.4.1PID控制原理112.4.2PID控制器的参

5、数整定122.4.3PID的反馈逻辑122.4.4P、I、D参数调整原则132.4.5对空调系统的PID变频控制132.4.6实现设定值的自动调节132.4.7PID控制器设计及实现132.5本章小结15第3章中央空调控制系统的硬件设计163.1变频器的原理163.2西门子MM440变频器性能介绍163.2.1主要特征173.2.2控制性能的特点173.2.3保护功能173.2.4变频器运行的环境条件173.2.5使用变频器设计系统时需注意的问题18参考资料word文档整理分享3.3PLC选型183.3.

6、1PLC简介183.3.2PLC控制功能的选择183.3.3西门子S7-200PLC介绍203.3.4模拟量I/O模块的种类203.3.5EM231技术指标213.3.6EM232技术指标213.3.7EM231RTD接线及注意事项213.4PT100温度传感器213.5PT100温度变送器223.6人机界面设计223.7系统硬件设计233.8本章小结25第4章控制系统软件设计264.1设备间通讯264.1.1RS-485介绍264.1.2USS协议264.2PLC的初始设定274.3PLC主程序流程图2

7、94.4PLC编程软件304.5程序设计304.5.1中央空调控制系统的I/O分配表304.5.2程序中使用的存储器及功能314.6中央空调控制系统的MCGS组态324.6.1MCGS组态软件简介324.6.2MCGS6.2通用版介绍324.6.4系统脚本程序编写344.6.5组态运行界面354.7本章小结36结论37致谢38参考文献39附录C40参考资料word文档整理分享第1章绪论1.1课题背景随着国民经济的发展和人民生活水平的日益提高，为了保证温度恒定，中央空调系统已广泛应用于工业与民用建筑领域，例

8、如酒店、宾馆、办公大厦、商场、工厂厂房等场所。随着时间的推移，人们对中央空调控制系统运行效果的评价也改变了。舒适节能才是最符合人们对中央空调系统提出新的要求，希望在能耗更低的情况下保持室内合适的温度、湿度。统计数字显示，传统的中央空调控制系统耗电量极大，且存在巨大的能源浪费。中央空调系统普遍存在着30％以上的无效能耗，有些中央空调系统的无效能耗甚至可以高达50％以上。采用新技术降低系统能耗成为当务之急。因为能源是发展国民经济的