PLC控制系统方式实现小型中央空调系统的自动控制
基于PLC控制的变频调速技术在中央空调系统中的应用论文
毕业设计（论文）设计（论文）题目：基于PLC控制的变频调速技术在中央空调系统中的应用学校：专业班级：机械设计及其自动化学生姓名：指导教师：2012年9 月 1 日目录摘要 (1)第一章引言1.1 课题的来源选题的目的及意义 (2)1.2 本课题在国内外的现状及发展趋势 (3)第二章中央空调的工作原理 (4)2.1 基本结构 (5)2.2 水泵的变频节能原理............................. 错误！未定义书签。
2.3 水泵的变频节能方案............................. 错误！未定义书签。
第三章变频器在空调中的应用. (6)3.1 变频技术介绍 (6)3.2 交流变频和直流变频的区别 (7)3.3 直流变频 (8)5. 总结 (9)6参考文献 (10)摘要本论文在分析和比较了国内外中央空调自动控制系统的发展现状和特点的基础上，结合变频调速在中央空调系统中的工作原理与我国城市中央空调的需求现状，设计了一套以变频调速技术为基础的中央空调冷冻泵自动控制系统。
该系统综合运用软启动器、变频调速技术以及自动控制技术，通过调节水泵电机的供电频率，控制电机转速以调节流量实现了中央空调恒温参数的自动控制，保证了中央空调系统随时维持在最佳运行状况。
基于变频器为主体构成的中央空调冷冻泵系统不仅能够最大程度满足需要，也提高了整个系统的效率，延长系统寿命、节约能源、而且能够构成复杂的功能强大的中央空调控制系统。
随着变频器的飞速发展，高度智能化，系列标准化是未来中央空调设备适应恒温调度和整体规划要求的必然趋势。
关键词：变频冰箱,压缩机,无刷直流电动机第一章引言1.1论文研究背景及意义随着国民经济的发展和人民生活水平的日益提高，各种大型建筑在我们国家越来越普遍，其中一般都安有中央空调系统，用于保持整栋大厦温度恒定。
如今，人们对中央空调系统提出的要求就是舒适和节能，要求在能耗更低的情况下保持室内合适的温度、湿度，让居住者感觉最舒适。
PLC在中央空调控制系统中的应用
PLC 在中央空调控制系统中的应用摘要：当前建筑设施中，中央空调是其中必不可少的重要设施之一。
通过对中央空调系统的应用，大大增加了人们生活的便利。
而PLC在中央空调控制系统中的应用，更是进一步提升了中央空调使用的便利性。
本文就PLC在中央空调控制系统中的具体应用进行了分析，以供参考。
关键词：PLC；中央空调；控制系统中央空调控制系统主要是对建筑物中空气进行调节的系统。
当前建筑物中央空调系统的组成中，一般有冷压缩机系统、冷却循环水系统、冷冻水系统、冷却塔系统等。
中央空调控制系统主要就是通过对空调各个系统中风机、阀门等设备的启动和关闭控制，来实现对建筑物中温度、湿度等环境参数的自动调整[1]。
传统的中央空调控制系统，更多的采用接触式控制系统、直接数字式控制器DDC来实现对建筑物环境参数的自动调节控制，这些控制的功能比较简单，但无法联网，控制灵活性比较差，不能做到实时控制，还需要人工花费大量的时间进行手动操作控制。
而当前建筑物中央空调控制系统中，更多的采用先进、可靠的编程控制器（PLC）来控制中央空调中的各个系统。
一、PLC的控制原理1、PLC的基本构成PLC与传统继电器控制系统一样，其组成部分主要有输入、逻辑以及输出三个部分。
其中逻辑部分还要被细分为微处理器和存储器两个部分，同时PLC要求其微处理器要由大规模的集成电路来构成，否则微处理器难以保证其性能，PLC也就无法正常稳定的运行[2]。
PLC中存在逻辑部件还有继电器、定时器以及移位寄存器等，通过这些逻辑部件，PLC能够实现更多的功能，满足不同用户的多种需求。
通过PLC对这些部件的不断优化，可以将相应的部件设定为专门的编程语言，在PLC中通过编程器可以对多种逻辑部件按照相应的工艺要求进行组合之后，能够充分的发挥出逻辑部件的相关作用，从而实现PLC不同的逻辑功能。
PLC中输入相关信息，然后通过所组合的相关逻辑发挥功能作用，最后通过输出部分，将相应的作用转化为实际的控制行为，以实现对中央空调的相关控制。
基于PLC的中央空调控制系统
毕业论文课题名称:基于PLC的中央空调控制系统学生姓名:学号：专业：电气自动化技术班级：电气自动化技术指导老师：2011 年 12 月 25 日摘要中央空调系统是大型建筑物不可缺少的配套设施之一，其电能的消耗非常大。
由变频器、PLC构成的控制系统应用在中央空调的冷却水泵和冷凝水泵的节能改造中，使冷却水泵和冷冻水泵能随空调负荷的变化而自动变速运行，达到显著节能效果。
本文介绍了中央空调的主要组成，分类以及工作原理;介绍了中央空调的控制技术的特点、结构和类型; 分析了中央空调的控制要求，给出了其设计流程图，编写了PLC 梯形图，设计中央空调的PLC 控制系统，并进行调试运行。
随着变频技术的日益成熟，利用变频器、PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块等器件的有机结合，构成温差闭环自动控制系统，自动调节水泵的输出流量，达到节能目的提供了可靠的技术条件。
关键词：中央空凋；变频器；PLCABSTRACTThe central air conditioning system is a large building，one of the indispensable facilities，its power consumption is very heavy．By the frequency converter，PLC control system composed of the central air conditioning cooling water pump and Condensate pump energy-saving，allowing the cooling water pump and Condensate pump can cope with changes in air conditioning load of the automatic transmission operation，to achieve significant energy savings. This paper mainly introduces the main composition of central air-conditioning,classification and working principle.It introduces the control technology of central air conditioning the characteristics, structure and type. Itanalyzes the central air conditioning control requirements, gives the design flow chart, write PLC ladder diagram, the design of central air-conditioning and PLC control system, test and operation.With the fast maturity of Frequency Conversion Technology, using organic combination of inverter, PLC, digital analog conversion module, temperature sensor and temperature module to thermoelectric closed-loop automatic control technology which can adjust output flow rate automatically to save energy.Key words：central air conditioning； convener；PLC；目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)前言 (Ⅴ)第一章、绪论1.1中央空调系统简介 (1)1.2、中央空调原理图及各结构的作用 (5)1.3、空调控制系统国内外研究现状 (8)1.4、中央空调控制系统设计中的一般控制方法和技术……………………………………………………………第二章、中央空调控制系统的设计2.1、基于PLC的控制系统设计方案 (9)2.2、中央空调变频调速系统的控制依据 (11)2.3、中央空调使用PlC、变频器的总体方案设计 (19)2.3.1、总体控制原理 (19)2.3.2、冷冻水泵和冷却水泵控制原理 (21)2.2.3、变频器变频调速 (23)2.4、PLC，变频器的I/O分配及系统外部接线 (36)第三章、软件设计3.1、系统软件开发环境介绍 (39)3.2、系统软件开发语言介绍 (41)3.3、系统软件设计主流程图 (44)3.4、按键模块程序设计 (46)3.5、红外线接收部分程序设计 (48)3.6、串口通讯部分程序设计 (50)3.7、游戏界面程序设计（VB程序设计） (52)第四章、设计心得 (56)参考文献 (58)致谢 (59)附录附录一元器件清单 (60)附录二系统硬件原理图 (61)附录三系统硬件PCB图 (62)附录四硬件实物图................................................. (63)附录五游戏实物图 (64)前言在传统的中央空调系统中，冷冻水、冷却水循环用电约占系统用电的12％“14％，并且在冷冻主机低负荷运行中，其耗电更为明显，冷冻水、冷却水循环用电约达30％’40％。
基于PLC的中央空调控制系统设计
基于 PLC的中央空调控制系统设计摘要：在整个设计过程中，对中央空调的结构、运行原理、控制策略进行了研究，得到中央空调变频运行的方案。
在此基础上设计了硬件控制系统并对主要硬件进行了选型；设计了软件控制的流程，规划了控制流程图；设计了组态监控界面包括自动控制界面和手动控制界面，从而实现了中央空调的变频运行控制，最终实现变频节能的目的，该设计方案和思路对在大型建筑物（如学校、商超、地铁等公共场所）的中央空调变频节能运行设计有一定的参考作用。
关键词：中央空调；控制系统；PLC；变频器1系统组成传统的中央空调系统采用开环方式，没有闭环的控制方式。
风机的速度不能随着环境的改变而改变，循环水量也不能随着环境的改变而改变。
电动机基本上都是全功率运转。
这必然会导致大量的能量消耗。
以PLC为核心的中央空调系统，通过PLC对变频调速进行控制，实现了对水泵的转速和抽油机的运转次数的控制。
主要增加PLC、温度传感器、变频调速等。
更清晰的显示出了信号的传递，水流的流动，各个零件的位置。
整个系统包括三大机构：执行机构、信号检测机构和控制机构。
制冷器：包括水泵组，为冷却水、冷却水的循环提供动力，冷冻水被送至用户盘管，与室内空气进行热交换，并将室内的热量带走。
信号探测机制：在系统控制时，必须对制冷水进出水量的温差、进出水量的温差、室内温度、警报等进行监测。
控制机制：可编程控制器是整个空调器的核心.PLC系统能够采集各种由传感器探测到的信号，并对其进行分析、处理，从而实现对执行机构的控制。
变频控制系统能接收PLC的指令来调节电动机的转速。
2中央空调控制系统的软件设计2.1中央空调工作控制流程设计PLC根据指令，对控制对象进行控制，分为自动控制和手动控制。
自动控制主要是启动各个设备和对各种泵进行变频控制，根据控制温度和实际温度差值，进行PID调节。
具体在流程中的控制为：首先设定为自动模式，系统检测当前的实际温度，然后和设定的温度值进行比较，结果如果是相等或相近，则空压机低频节能运行；如果温度相差较大，则启动空压机、冷却泵、冷冻泵等设备进行工频全压运行，控制模式算法采用PID算法，可在博图软件中设置P、I和D的参数值，并设置为自动调节参数。
PLC中央空调控制系统设计
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- I -基于PLC的中央空调控制系统设计目录摘要 (I)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 中央空调控制的研究现状及发展 (2)1.2.1 中央空调控制系统的发展 (2)1.2.2 中央空调变流量控制的发展 (3)1.3 本研究课题的主要工作 (4)第2章中央空调变流量控制的原理 (5)2.1 中央空调系统的结构和原理 (5)2.1.1 概述 (5)2.1.2 制冷原理 (5)2.1.3 中央空调系统的构成 (5)2.2 中央空调变流量控制的原理及特点 (5)2.2.1 变流量空调系统概述 (5)2.2.2 中央空调变流量控制的实现方式 (7)2.2.3 中央空调系统变流量系统的特点 (9)2.3 电机的软启动原理及应用 (10)2.3.1 软启动设备介绍 (10)2.3.2 软启动器的应用场合 (10)2.3.3 软启动器与变频器之间的区别对比 (10)2.4 PID控制的设计 (11)2.4.1 PID控制原理 (11)2.4.2 PID控制器的参数整定 (12)2.4.3 PID的反馈逻辑 (12)2.4.4 P、I、D参数调整原则 (13)2.4.5 对空调系统的PID变频控制 (13)2.4.6实现设定值的自动调节 (13)2.4.7 PID控制器设计及实现 (13)2.5 本章小结 (14)第3章中央空调控制系统的硬件设计 (15)3.1 变频器的原理 (15)3.2 西门子MM440变频器性能介绍 (15)3.2.1 主要特征 (16)3.2.2 控制性能的特点 (16)3.2.3 保护功能 (16)3.2.4 变频器运行的环境条件 (16)3.2.5 使用变频器设计系统时需注意的问题 (17)- II -3.3 PLC选型 (17)3.3.1 PLC简介 (17)3.3.2 PLC控制功能的选择 (17)3.3.3 西门子S7-200PLC介绍 (19)3.3.4 模拟量I/O模块的种类 (19)3.3.5 EM231技术指标 (20)3.3.6 EM232技术指标 (20)3.3.7 EM231 RTD接线及注意事项 (20)3.4 PT100温度传感器 (20)3.5 PT100温度变送器 (21)3.6 人机界面设计 (21)3.7 系统硬件设计 (22)3.8 本章小结 (24)第4章控制系统软件设计 (25)4.1 设备间通讯 (25)4.1.1 RS-485介绍 (25)4.1.2 USS协议 (25)4.2 PLC的初始设定 (26)4.3 PLC主程序流程图 (28)4.4 PLC编程软件 (29)4.5 程序设计 (29)4.5.1 中央空调控制系统的I/O分配表 (29)4.5.2 程序中使用的存储器及功能 (30)4.6 中央空调控制系统的MCGS组态 (31)4.6.1 MCGS组态软件简介 (31)4.6.2 MCGS 6.2通用版介绍 (31)4.6.4 系统脚本程序编写 (33)4.6.5 组态运行界面 (34)4.7 本章小结 (35)结论 (36)致谢................................................................................................. 错误!未定义书签。
中央空调实现PLC自动化控制的设计要点研究 张风合 张妍妍
中央空调实现PLC自动化控制的设计要点研究张风合张妍妍摘要：可编程控制器，简称为PLC，主要是以微处理器为核心，并且综合运用现代计算机技术，还有自动化控制技术，再到通信技术，从本质上来说属于新型工业化自动控制装置，在应用过程中显现出如下优势：结构简单、体积小、抗干扰能力较弱等，因而在工业中得到了极为广泛的应用。
本文中借以展开PLC自动控制设计的要点分析，并为之后的研究给予参考依据。
关键词：中央空调；PLC自动控制；设计要点1设计原理阐述PLC控制系统，通常情况下是由两部分构成的，分别是微处理器、存储器，属于逻辑组成部分，主要构成是规模较大集成电路。
从某种意义上来说，为药厂的用户给予电气控制逻辑部件，比如计数器、定时器等等，与此同时，还提供与之相关的语言及符号，也就是我们常说的编程语言。
PLC在实际操作中，主要是借助PLC内部不同逻辑部件，然后依据工艺要求予以重新组合，从而实现逻辑功能。
PLC输入采集信息之后，按照程序需求形成逻辑功能，最终输出达到控制要求。
2中央空调系统的PLC控制2.1冷冻水系统控制针对药厂空调控制而言，这其中非常重要的环节当属冷冻水系统，一般情况下，药厂应用空调的目的非常明确，即更好的调节室内空气温度，正是因为如此，必须要确保冷冻水系统具有足够的冷量。
根据专业人士的多年研究可知，冷冻水出水温度相对比较固定，基本上保持在7℃，而其回水温度则控制在12℃，始终保持在节能状态。
为了获得良好的冷冻水控制效果，需要借助触摸屏，以优化出水及回水温度设置，并且需要将两者温差控制在5℃，PLC主机借助FＲOM指令时，通过读取模拟模块输入的温度，然后运用实际回水温度，减去实际出水温度，然后将其和实际温度做对比，并且同时进行PID控制。
在设定过程中，假设温差高于实际温差，这就说明实际控制冷量存在不足，无法满足空调房间实际需求，必须适当增加冷量。
PLC借助TO指令控制，从而促使DA模块输出电流递增，这样能够推动冷冻泵的速度有所提升，继而推进实际供冷量，最终会减少实际温差值，直至接近实际设定温差；设定温差低于实际值时，由此表明，实际供冷量存在极大的富余，并且是超出空调房间实际应用量，这时就需要减少冷量。
论基于PLC控制系统的中央空调
论基于PLC控制系统的中央空调随着时代的发展，我国科技水平的提高，带动着我国工业生产与电气设备领域的快速发展，而在这一过程中加强PLC技术的应用能够在很大程度上促进工业生产与电气设备更加高效便利的进行发展。
当前时期，在现代建筑中，为了保障建筑内部的空气温度等因素能够在最大程度上满足人们的日常需求，相关人员加强了中央空调的应用，而加强PLC技术在中央空调控制系统的应用，能够在很大程度上减少中央空调设备所消耗的电能，提高中央空调运行的效率与质量，同时强化设备的质量与稳定性，进而确保在最大程度上满足人们在日常生活中对室内温度的需求。
标签：PLC技术;中央空调;控制系统一、PLC技术的概念与作用所谓的PLC技术是指可编程的逻辑控制器，它主要是由CPU、电源、存储器以及输入输出接口电路等部分所组成，同时利用现代计算机技术来对工业生产过程中产生的数据信息进行运算操作，进而加强PLC技术在中央空调领域中的应用。
此外，加强PLC技术的应用还可以在一定程度上加强相关信号的收集，实现相关指令的输入或输出，以此来对中央空调运行的效率与质量进行保障[1]。
二、中央空调运行过程中的原理中央空调在运行过程中主要是通过相关设备进行集中的制冷之后，将处理之后的冷气进行合理的分配，传递到建筑内部的各个房间之内，以此来对房间室内的空气湿度、温度以及空气流动速度进行科学合理的调节。
而当前时期，现代的中央空调大多采用智能化的控制系统，以此来降低中央空调在运行过程中所消耗的电能，同时提高中央空调自身的使用寿命，进而增加相关设备的经济效益。
三、现代智能中央空调的组成结构当前时期，现代建筑中所使用的中央空调大多采用智能化交流变频的控制系统，其中又是由制冷、冷冻水循环以及冷却水循环等系统所组合而成，最终由设备中的供风系统将处理之后的冷气向各个房间进行传递。
（一）制冷系统所谓的制冷系统在中央空调的运行过程中处于极为关键核心的位置，相关设备通过压缩机与制冷剂的使用，以此来降低温度，同时将设备内部经过冷却之后的水进行一定的热交换，之后形成冷冻水，向各个子系统进行输送，进而实现制冷系统的功效与目标。
基于plc的中央空调自动控制系统设计
基于plc的中央空调自动控制系统设计.The XXX large buildings。
XXX。
accounting for about 50% of the total energy n of the building。
Usually。
the load of the chiller in the central air ning system XXX with the change of seasonal temperature。
while the matching chiller XXX the load。
almost running at 100% load for a long time。
causing a great waste of XXX and quality of the central air XXX the structure and working principle of the central air ning system。
and then uses Siemens S7-200 PLC as the main control unit。
adopting nal PID control algorithm and controlling the water pump speed through Siemens MM440 frequency converter to ensure that the system can adjust the flow rate according to the actual load n。
achieve constant temperature control。
and save a lot of energy.Keywords: PLC。
central air ning。
controlThe central air XXX system is an essential facility for modern large-XXX。
基于PLC的中央空调温度控制系统设计设计
摘要中央空调已经广泛应用于商用与民用建筑中，用于保持整栋建筑温度恒定。
传统的设计中，无论季节、昼夜和用户负荷的怎样变化，各电机都长期固定在工频状态下全速运行，所以会造成极大的的能源浪费。
本设计采用变频器、PLC、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，从而最大程度的解决能源浪费问题。
本设计通过采用基于 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，使用 MCGS 工控组态软件，对系统进行理论分析。
通过分析该设计，验证了该设计的可靠性，可以解决中央空调的能源浪费问题。
关键词：中央空调，PLC，PID，变频器ABSTRACTThe central air conditioning has been widely used in commercial and civil buildings, which are used to maintain constant temperature of the building. In traditional design, regardless of the season, day and night, and how the user load changes, the motor is fixed to run at full speed for a long time in the condition of power frequency. It will cause great waste of energy.This design is developed based on the combination of frequency converter, PLC, temperature sensor. It makes up a temperature difference closed-loop automatic control system and automatically adjust the output flow of pump to achieve energy saving. The system adopts the Siemens S7-200 PLC as the main control unit, using the traditional PID to control algorithm, using Siemens MM440 inverter to control of pump speed, to guarantee system adjust load flow according to actual situation. All of these will bring out constant temperature control, so as to solve the problem of energy waste to a great extent.This design use RS - 485 bus communication networks which is based on USS protocol and using the Siemens TD200 to realize the human-computer interface design, and using the software made from MCGS, to carries on the theoretical analysis to the system. Verified the reliability of the design, the design can solve the problem of central air conditioning energy waste through the analysis of the design.KEY WORDS: The central air conditioning, PLC, PID, frequency converter目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1 中央空调的发展 (1)1.1.1 中央空调现在状况 (1)1.1.2 中央空调发展趋势 (1)1.2 本设计的意义 (1)1.2.1 设计的主要内容 (1)1.2.2 设计的意义 (2)第2章中央空调系统介绍 (3)2.1 中央空调结构 (3)2.1.1 中央空调概述 (3)2.1.2 中央空调结构 (3)2.2 中央空调系统工作原理 (4)2.2.1 制冷原理 (4)2.2.2 工作原理 (4)2.2.3 中央空调的控制原理 (4)2.3 中央空调的评价 (5)2.4 本章小结 (5)第3章中央空调控制系统的硬件设计 (6)3.1 变频器 (6)3.1.1 变频器的介绍 (6)3.1.2 变频调速的原理 (6)3.1.3 变频器的选择 (9)3.1.4 使用注意的问题 (10)3.2 电机的软启动原理及应用 (11)3.2.1 软启动的介绍 (11)3.2.2 软启动工作原理 (11)3.2.3 软启动的优点 (11)3.2.4 软启动与变频器的对比 (12)3.3 PLC选型 (12)3.3.1 PLC的工作原理 (12)3.3.2 西门子S7—200介绍 (13)3.4 温度传感器 (14)3.5 温度变送器 (15)3.6 人机界面选型方案 (15)3.7 总体硬件设计 (16)3.8 本章小结 (18)第4章软件设计 (20)4.1 PID控制 (20)4.1.1 PID控制简介 (20)4.1.2 PID参数整定 (20)4.1.3 对中央空调的PID控制 (21)4.2 应用软件STEP7 (21)4.3 plc编程 (22)4.3.1 程序流程图 (22)4.3.2 中央空调控制系统的I/O分配表 (24)4.3.3 程序中使用的存储器及其功能 (25)4.3.4 中央空调温度控制系统程序 (25)4.4 设备通讯 (26)4.4.1 RS-485介绍 (26)4.4.2 USS协议软件与S7—200间的通讯 (26)4.5 MCGS组态软件 (27)4.5.1 MCGS组态软件简介 (27)4.5.1 MCGS组态画面 (27)4.6 本章小结 (29)第5章结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录 (33)第1章绪论1.1 中央空调的发展1.1.1 中央空调现在状况中央空调行业现在存在着巨大的竞争，这种竞争是产品革新所产生的，产品革新主要围绕低碳环保进行，低碳环保在这个时代有着很重大的意义。
PLC在中央空调模型控制系统中的应用
摘要：PLC以其体积小、成本低和功能专一等特点在工业控制方面的应用已日趋明显，并在发电、化工、电子等行业的电气控制方面得到了广泛的应用。
利用PLC实现对中央空调系统的控制，可以确保大厦内中央空调系统处于高效、节能、最佳运行状态。
本课题以本校楼宇智能化专业实训室内的一套中央空调系统模型为工程对象，采用西门子SIMATIC S7-200系列PLC实现对该中央空调模型的控制。
该PLC 控制系统使该空调系统按照一定的逻辑顺序实现启停控制，包括冷源（压缩式制冷系统）的监控、冷冻水系统的监控、冷却水系统的监控。
关键词：PLC；中央空调模型；控制目录引言. 31 概述. 31.1 工程概述. 31.2 设计要求. 31.3 设计依据. 42 PLC控制系统简介. 42.1 PLC的体系结构. 42.2 PLC的组成. 52.3 PLC的特点. 52.4 SIMATIC S7-200系列PLC 53 系统设计. 63.1 受控对象分析. 63.1.1 系统介绍. 63.1.2 系统分析. 63.2 流程图. 73.3 点位设计. 73.4 产品的选型及地址分配. 93.5 梯形图. 93.6 二次接线图. 103.6.1 二次接线图的PLC控制部分. 103.6.2 二次接线图的PLC返回信号部分. 104 安装调试. 114.1 程序的模拟调试. 114.2 程序的现场调试. 12总结. 12致谢. 12参考文献. 12附录. 13引言中央空调是对建筑物内空气进行调节的专用系统，随着人们生活水平的不断提高，越来越多的大、中型建筑采用中央空调系统。
为提高中央空调系统的经济性、可靠性及可维护性，需采用控制系统对中央空调系统的各个设备进行控制。
目前，中央空调的控制方法主要有：继电器控制、PLC(可编程序控制器)控制和DDC（直接数字控制器）控制，更先进的则是采用BAS（建筑设备自动化系统）对中央空调等建筑设备进行监控和系统集成。
中央空调实现PLC自动化控制的设计要点
中央空调实现PLC自动化控制的设计要点作者：陈雅林来源：《中国新技术新产品》2010年第16期前言可编程控制器(简称PLC)。
它是以微处理器为核心.综合了现代计算机技术、自动化控制技术、通信技术以及传统的继电器控制技术,是一种新型的工业自动化控制装置,并且具有结构简单、体积小、使用灵活、抗干扰能力强、可靠性高等优点,在许多工业生产领域中得到广泛的应用,已经成为了现代工业自动化的三大支柱之一。
3.2.1 冷却水系统逻辑控制首先选择自动模式控制,并设定好温差,启动冷却水自动控制,PLC主机首先控制冷却水出水和回水阀门打开,延时5s启动冷却水循环泵,两台15kW冷却水泵由变频器控制并联运行(主电路分开,变频器频率信号一样),变频器频率由模拟量DA模块输出电流信号控制。
和冷冻水系统控制一样,冷却水系统会根据设定自动启动的时间,跟随制冷主机和冷冻水系统启动而启动。
PLC会自动检测温度冷却水出水和回水传感器的状态,当传感器异常时会发出报警;当有变频器发生故障时,PLC主机检测到变频器的故障信号,会发出报警信号,提醒维修保养人员去排除故障。
3.2.2 冷却水系统PID控制当冷却水系统设定温差大于实际温差时,表明实际散热量不足,无法即时散出制冷主机所产生的废热,需要增加冷却水泵循环速度以达到加快散发制冷主机所产生的废热,PLC通过TO指令控制DA模块输出电流增加,从而提高冷却泵转速以使水循环能力增加,则实际温差会逐渐减小直至接近设定温差;当设定温差小于实际温差时,表明实际冷却水循环有富余,超过需要散发制冷主机所产废热的需要,需要减小冷却循环水流量。
PLC通过TO指令控制DA模块输出电流减小,从而降低冷却泵转速以使实际散热量减小,则实际温差会逐渐减小直至接近设定温差。
3.3冷却塔系统控制冷冻水系统是将冷却水泵抽出来的水,通过室外空气冷却,为了达到水温快速冷却的目的,使用了冷却塔系统。
冷却塔的工作原理是利用室外空气比冷却泵抽出冷却水温度低,通过空气流动并通过热传递迅速将水中的热量交换到大气中,同时通过冷却塔风机加速水蒸发,因为蒸发要吸热,通过蒸发吸热来达到降低冷却水温的目的。
论基于PLC控制系统的中央空调
冷剂冷量 ， 这样就保证 了冷冻水 的循环 ， 达到了有 效控制调节室 内 温度 、 湿度等 目的。 以上 是 中央 空 调 的 结构 系统 ， 及工作的原理 ， 空调 智 能化 的 改 善离不开Ｐ Ｌ Ｃ 原理的应用。 Ｐ Ｌ Ｃ 控 制 系 统 的 编程 比较 简 单 ， 而且 指 令多样 ， 其功能性高 ， 性 比价高 ， 其硬 件 设 施 配 套 齐全 ， 运 行 可 靠 方 便， 安装使用与调试维护 比较简单 ， 无触点免赔险， 较大强度 的抗干 扰硬 件 级 软 件 设 施 使得 其 抗 干 扰 能 力 强 ， 最 重 要 的 是其 体 积 小 ， 能 量消耗低 ， 在中央空调领域 日益得 到广泛 的应 用。
１ ． ３Ｐ ＬＣ
Ｐ Ｌ Ｃ 可编程逻辑控制器， 是应用于工业创造 中的数字运算操作 电子装置 。 Ｐ Ｌ Ｃ 实质上就是一部 电脑 ， 是一个计算机 ， 其硬件和软件 结构和计算机是基本一致， 现在被广泛的应用于工业领域 ， 其 中中
央空调的领域也是被广泛应用的 。 Ｐ Ｌ Ｃ 基 本结 构 是 Ｃ Ｐ Ｕ 模块、 Ｉ ／ Ｏ 模块、 编程 器 。 Ｃ Ｐ Ｕ和 电脑 Ｃ Ｐ Ｕ 功 能 是一 致 的 ， 是 整 个 系 统 的控 制 中 心 ， 采集 信 号 ， 输 入 输 出 指令 。 Ｉ ／ Ｏ 模 块是指令输出和输入模块 ， 输入模 块采集信号 ， 接受指令 ， 输 出模 块 输 出信号 ， 执 行 指令 ， 完 成整 个 编程 的动 作 和 目的 。 编 程 器 包 括系统程 序和 用户程序存储 ， 用于存储系统和用户的程 序和数据 。
数控 技 术
辫 Ｉ ｆ 数 丽 字 技 术 鼯
论基于 Ｐ Ｌ Ｃ控制系统的中央空调
陈 芳
（ 安徽 城 市 管理 职 业 学院 安 徽合 肥 ２ ３ ０ ６ ０ １ ）
用PLC技术改造中央空调控制系统
用PLC技术改造中央空调控制系统一、中央空调系统控制要求中央空调系统的启动／停止均设有自动、手动两种方式。
自动方式用于联锁集中控制，手动用于调试或检修。
各台设备按工艺要求启动的顺序为：冷却塔、冷却水泵、冷冻水泵、制冷压缩机，采用每台设备启动后经15s左右延时，再启动下一台设备；停止的顺序为启动的逆序：制冷压缩机、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔。
有必要的电气保护和联锁。
此外，中央空调系统设有压力保护和水流保护装置。
中央空调机组运行过程中，当压缩机吸气压力过低或压缩机排气压力过高时，压力保护继电器动作，并停止中央空调机组运行；当冷却水或冷冻水不流动时，相应的水流保护继电器动作，压缩机不能启动。
二、原中央空调电气控制原理1.主电路主电路如图1所示，有4台电动机，分别是冷却水塔风机TM、冷却水泵电机PM1、冷冻水泵电机PM2、压缩机电机CM；电源由总开关QS引入，熔断器FU1为整个电气线路的短路保护。
热继电器FR1、FR2、FR3、FR4分别为TM、PM1、PM2、CM的过载保护。
交流接触器KM1、KM2、KM3、KM4分别控制TM、PM1、PM2、CM与电源的通、断。
2.控制电路控制电路如图2所示。
启动控制过程(合上电源隔离开关QS)：（1）按下启动按钮SB1，KM1三对主触头闭合（此时，时间继电器KT1获电，计时开始），冷却塔电动机TM启动；（2）通过时间继电器KT1延时后，其延时闭合的常闭触头闭合，KM2三对主触头闭合（此时，时间继电器KT2获电，计时开始），冷却水泵电动机PM1启动；（3）再通过时间继电器KT2延时后，其延时闭合的常闭触头闭合，KM3三对主触头闭合（此时，时间继电器KT3获电，计时开始），冷冻水泵电动机PM3启动；。
PLC在中央空调系统中的应用
PLC在中央空调系统中的应用以写字楼的中央空调系统工程项目的设计为对象，设计了以PLC为核心的中央空调控制系统，实现了中央空调的自动控制。
基于当前中央空调行业冷水机组的技术不断趋于成熟为起点，对楼群制冷和制热方面进行分配和能源管理优化为目的，然后加以群控为手段来达到节能高效的目的。
标签：中央空调；PLC；控制系统；节能引言随着我国经济的发展，城市中智能建筑大量增加，这些建筑大都采用中央空调提供舒适的办公或居住环境。
但是中央空调能耗高的问题也在制约着中央空调的发展，因此节能、高效是中央空调系统的重要课题。
文章以某写字楼的中央空调系统的设计为对象，介绍该系统在节能、高效应用方面的设计。
1 系统组成1.1 中央空调系统的组成中央空调系统主要由冷热源、冷冻水系统、冷却水系统、冷却塔和空调末端等组成。
与一般中央空调系统不同的地方是该系统的冷源是靠水冷机组提供的，热源是使用市政蒸汽通过热板换进行热量交换增加循环水水温来实现的。
采用两台130KW的压缩式冷水机组提供冷源，用于制冷；采用两套热板换进行热交换增加循环水水温，用于制热。
空调末端采用的是新风空调机组和风机盘管两种类型，新风机组主要用于保证室内新鲜空气的质量，控制送风温湿度；风机盘管通过热交换为室内提供冷量和热量。
1.2 控制系统的组成传统的中央空调控制方法是采用DDC控制方式，将各个温度、湿度检测点和控制点连接到多台DDC上，进行多点监控。
但是由于现代智能建筑楼层较多，多组中央空调设备位于不同楼层，温湿度检测点分布于各个房间，采用DDC方式进行控制有着线路复杂、施工不便、资源浪费、系统的实时性和可靠性不高等缺点。
PLC控制集成度低于DDC，可以自由编写，价格低，且运行可靠，这些优点使其得到广泛的应用。
中央空调系统的现场设备有一台西门子的S7-200 CPU226 PLC作为主控制器；两个EM223数字量输入输出模块，分别为32DI/32DO和8DI/8DO；一个EM231 8AI模拟量输入模块；一个EM232 4AQ模拟量输出模块；一个EM321RTD 热电阻输入模块，提供两路模拟量输入；一个MP277触摸屏最为上位机。
PLC在中央空调智能自动控制中的应用浅述
PLC在中央空调智能自动控制中的应用浅述摘要：计算机硬件飞速发展、体积不断减小、性能不断提升，逐渐深入到社会的每个角落，使得我们的社会变得越来越智能化、自动化、信息化。
各种由传统接触器与硬线完成的电气控制正在悄然地被计算机所替代。
PLC（Programmable Logic Controller）可编程逻辑器件，作为一种计算机在实际应用中的变形产品，其实质上便是一种简易的高度集成的微型计算机主机，其组成上包括：电源、中央处理器（CPU）、存储器、寄存器、IO接口、通讯模块以及功能扩展模块等。
随着经济的飞速发展、社会的进步，各种高层超高层的商业中心、办公楼宇层出不穷，人们对工作生活环境的节能环保、健康舒适等方面要求不断提升，因此现代建筑的智能化已经成为建筑的必然需要与未来的发展方向，各种高科技也不断地被应用于现代的建筑尤其是楼宇中，这其中作为温度湿度主要掌控的空调系统的智能化就显得尤为重要。
中央空调系统在各种大型建筑中早已极其普遍，传统的中央空调系统中的冷热源、各种循环系统都是根据建筑物的最大需求量在预留足够大的余量后设计的，并且需要由人为操控开关按键等来完成控制，调控的依据完全依靠个人的体感，不能根据建筑物中的实际情况、例如：人流量、季节情况、昼夜情况等来具体进行调节工作情况。
根据统计数据显示：传统中央空调的用电量占据整个建筑用电量的60%以上；其中水泵耗电量为整体的20%到40%；由于传统中央空调的控制有极大的延时与过度调节，造成资源的巨大浪费，导致建筑整体的高运营成本，也与国家倡导的节能环保相违背，并且随着大型建筑的增多，更多的建筑内采用中央空调进行建筑内部温度湿度的调节，早期的中央空调系统大多采用继电器、接触器、硬线搭建控制电路完成系统的整体控制，但这种系统存在着诸多的问题，其体积大，成本高，系统复杂，不便于维护保养，几乎不能完成数据处理、通讯、联网控制等问题日渐突出亟待解决。
PLC的出现与飞速发展，其强大的数据处理、自动控制与联网等功能给中央空调的各种问题提供了一种可行的解决方法，本文主要阐述在现代智能建筑里中央空调基于PLC的控制原理及其优势。
中央空调实现PLC自动化控制的设计要点
利用 Ｍ Ｎ Ｔ Ｂ软件分 析 Ｅ Ｓ １ＩＡ Ｓ 梗颗粒添 加 比例与炯碱 的回归 曲线并进行方差分析如下 ：
自变 量 常量
一
图 １控 制 系统 图
器和存储器来组成逻辑部分 。为用户提供 了很 多适用 于电气控制 的逻辑部件 ， 如继 电器 （ 、 与 或、 非运算 ） 时器 、 、 定 计数器 、 寄存 器 、 移位 触发 器和数据寄存器等 ，同时也提供了描述这些逻 辑部件 的符号和语 言， 即编程语 言。 Ｐ Ｃ通过编程器 ， Ｐ Ｃ内部 的各种 逻辑 Ｌ 将 Ｌ 部件按照工艺要求进行组合 以达到一定的逻辑 功能 。Ｉ Ｐ ｃ将输 入信息采人 Ｐ Ｃ内部 之后 ， Ｌ 执行 逻辑部件组合后所达到的逻辑功能 ，最后输出 达到控制要求。
３结 论
系 数 Ｏ ９ １３ ６ ５４
系数 标准 误
Ｔ
Ｐ
Ｏ Ｏ ６ ８ １７ ７ ００ ０ ０９ １ ３ ３ ０
Ｏ Ｏ ３ ５ ５ ０ ０ ０ ８ ５ — ４ ４ ０ ０ ２ ｏ４ ０ ．０ ７ １ ２ ２
Ｓ０ ０ ７４９ －ｑ８． ＝ ． ８ ４ ３ Ｒ Ｓ ＝ ６ ％ Ｒ－ ｑ调 整 ） ０ ７ Ｓ（
１ ． ２可编 程控制器的基本结构 Ｐ Ｃ主要是模块式 的 ， Ｌ 包含 Ｃ Ｕ模块 、０ Ｐ Ⅳ 模块等 ， Ｌ Ｐ Ｃ一端接传感器 ，另一端接执行器 ， 从传感 器得到的数据经 Ｐ Ｃ读 、 Ｌ 运算等 处理下 达给执行器 ， 执行器动作。 Ｌ Ｐ Ｃ相当于继 电器的 作用 ， 处是可靠 性高 ， 其好 自动化程度高 、 可进 行 网络化等。 １ ． ３可编程控制器的编程语言 Ｐ Ｃ提供了完整的编程语 言，以适应 Ｐ Ｃ Ｌ Ｌ 在 ｌ业环境中的使用。 丁 利用编程语言 ， 按照不同
基于PLC-的中央空调控制系统设计
毕业设计题目：基于PLC的中央空调控制系统设计院、系：自动化学院自动化系姓名：指导教师：系主任：哈尔滨理工大学毕业设计(论文)任务书教务处制表哈尔滨理工大学学士学位论文基于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- I -哈尔滨理工大学学士学位论文PLC Based Central Air Conditioning Control SystemDesignAbstractCentral air conditioning has been widely used in major shopping malls, officebuildings and other places, the traditional control system in the control of suitable temperature at the same time, it consumes a lot of energy.nowadays, people pay more and more attention to central air conditioning comfort and energy efficiency, this paper focuses on the research of central air conditioning refrigeration pump unit control system, for comfortable living and working environment and effective energy-saving provide technical conditions.This paper introduces the structure and working principle of central air conditioning, summarizes the traditional central air-conditioning system shortcomings, namely refrigeration pump, cooling pump can not self regulation in long-term load, full load operation, causing great waste of energy, along with the frequency conversion technology is mature with each passing day, the use of frequency converter, PLC, digital to analog conversion module, temperature sensors and other devices the organic combination of form, thermoelectric closed-loop automatic control system, automatically adjust the pump output flow to achieve the purpose of energy saving. The system adopts Siemens S7-200PLC as the main control unit, by using the traditional PID control algorithm, through the MM440 Siemens inverter control pump speed, ensure the system according to the actual load adjusting flow, to achieve constant temperature control, but also can save a lot of energy.Through the theoretical analysis on the central air conditioning, proved to abackwater temperature based on the variable flow control reliability. The frequency- II -哈尔滨理工大学学士学位论文conversion control system was designed, in order to realize the temperature signal remote transmission based on USS protocol, the design of RS-485 bus communication network. Siemens TD200 text display is realized through the man-machine interface design, finally using the MCGS configuration software for system configuration design and research.Keywords Central air conditioning；PLC；frequency converter；PID；RS-485- III -哈尔滨理工大学学士学位论文目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 中央空调控制的研究现状及发展 (2)1.2.1 中央空调控制系统的发展 (2)1.2.2 中央空调变流量控制的发展 (3)1.3 本研究课题的主要工作 (4)第2章中央空调变流量控制的原理 (5)2.1 中央空调系统的结构和原理 (5)2.1.1 概述 (5)2.1.2 制冷原理 (5)2.1.3 中央空调系统的构成 (5)2.2 中央空调变流量控制的原理及特点 (5)2.2.1 变流量空调系统概述 (5)2.2.2 中央空调变流量控制的实现方式 (7)2.2.3 中央空调系统变流量系统的特点 (9)2.3 电机的软启动原理及应用 (10)2.3.1 软启动设备介绍 (10)2.3.2 软启动器的应用场合 (10)2.3.3 软启动器与变频器之间的区别对比 (10)2.4 PID控制的设计 (11)2.4.1 PID控制原理 (11)2.4.2 PID控制器的参数整定 (12)2.4.3 PID的反馈逻辑 (12)2.4.4 P、I、D参数调整原则 (13)2.4.5 对空调系统的PID变频控制 (13)2.4.6实现设定值的自动调节 (13)2.4.7 PID控制器设计及实现 (13)2.5 本章小结 (15)第3章中央空调控制系统的硬件设计 (16)3.1 变频器的原理 (16)3.2 西门子MM440变频器性能介绍 (16)3.2.1 主要特征 (17)3.2.2 控制性能的特点 (17)- IV -哈尔滨理工大学学士学位论文3.2.4 变频器运行的环境条件 (17)3.2.5 使用变频器设计系统时需注意的问题 (18)3.3 PLC选型 (18)3.3.1 PLC简介 (18)3.3.2 PLC控制功能的选择 (18)3.3.3 西门子S7-200PLC介绍 (20)3.3.4 模拟量I/O模块的种类 (20)3.3.5 EM231技术指标 (21)3.3.6 EM232技术指标 (21)3.3.7 EM231 RTD接线及注意事项 (21)3.4 PT100温度传感器 (21)3.5 PT100温度变送器 (22)3.6 人机界面设计 (22)3.7 系统硬件设计 (23)3.8 本章小结 (25)第4章控制系统软件设计 (26)4.1 设备间通讯 (26)4.1.1 RS-485介绍 (26)4.1.2 USS协议 (26)4.2 PLC的初始设定 (27)4.3 PLC主程序流程图 (29)4.4 PLC编程软件 (30)4.5 程序设计 (30)4.5.1 中央空调控制系统的I/O分配表 (30)4.5.2 程序中使用的存储器及功能 (31)4.6 中央空调控制系统的MCGS组态 (32)4.6.1 MCGS组态软件简介 (32)4.6.2 MCGS 6.2通用版介绍 (32)4.6.4 系统脚本程序编写 (34)4.6.5 组态运行界面 (35)4.7 本章小结 (36)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录C (40)- V -哈尔滨理工大学学士学位论文第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，例如酒店、宾馆、办公大厦、商场、工厂厂房等场所。
PLC在中央空调温度控制中的应用
PLC在中央空调温度控制中的应用摘要：PLC控制器在工业控制方面的应用意义日趋明显，它具有编译简单、功能强大、使用可靠、维修简单等许多优点，并且在很多地方已取代了继电器电路的逻辑控制。
本文主要介绍PLC对中央空调的温度实现智能化控制，并总结了PLC技术在中央空调系统控制中的应用以及常见的故障和维修方法。
关键词：PLC控制系统温度传感器智能控制随着我国经济的不断发展，社会高度信息化，新的高科技技术不断应用到各个方面中，使得智能化已成为一种发展的必然趋势，中央空调已经是运用十分广泛的空调形式。
现阶段，中央空调的控制系统还不是很完善，需要我们进一步去优化和改进，而PLC技术的使用，实现了对中央空调系统的有效控制，广泛地运用到中央空调的系统控制中。
一、中央空调制冷系统的控制方式中央空调的控制系统经过不断的改良和优化，已经发展出了多种控制方式。
应用相对广泛的控制方式主要有数字式控制方式、继电器控制方式、PLC控制系统。
继电器控制系统由于故障率高，系统复杂，功耗高等明显的缺点已逐渐被人们所淘汰，直接数字式控制器虽然在智能化方面有了很大的发展。
但由于直接数字式控制器其本身的抗干扰能力问题和分级分步式结构的局限性而限制了其应用范围。
相反，PLC控制系统以其运行可靠、使用与维护均很方便，抗干扰能力强，适合新型高速网络结构这些显著的优点使其逐步得到广泛的应用。
二、中央空调制冷系统的结构及工作原理中央空调控制系统主要包括冷冻泵、冷却泵、冷水机组、冷却塔和加热元件。
对于冷水机组主要由厂家进行成套的供应，可以实现自动控制。
冷水机组自动控制的实现主要依靠空气进行调节，然后通过微处理器来实现。
使用压缩机进行制冷剂的压缩，将压缩的制冷剂送入到冷凝器里，通过冷却水将其冷却为液体，其中的热量会被冷却水吸收。
FX2N-4AD-PT特殊功能模块在本文中的作用是将温度传感器检测到的模拟量转化为数字量输入PLC中，将转换的数据存储于缓冲存储器（BFM）中。
基于plc的中央空调自动控制系统设计说明
基于plc的中央空调自动控制系统设计摘要中央空调系统是现代大型建筑物不可缺少的配套设施之一，电能的消耗非常大，约占建筑物总电能消耗的50%。
通常中央空调系统中冷冻主机的负荷能随季节气温变化自动调节负载，而与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能自动调节负载，几乎长期在100%负载下运行，造成了能量的极大浪费，也恶化了中央空调的运行环境和运行质量。
本文首先介绍了中央空调的结构和工作原理，然后采用西门子的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。
关键词：PLC；中央空调；控制Design of automatic control system for central air conditioningsystem based on PLCAbstractThe central air conditioning system is one of the necessary supporting facilities of modern large-scale buildings. The consumption of electric energy is very large, which accounts for about 50% of the total energy consumption. The frozen host usually in the central air-conditioning system load can automatically according to the change of temperature and load regulation, refrigeration pump and cooling pump matched with the frozen host can automatically adjust the load, almost run 100% under load operation, resulting in a great waste of energy, but also worsen the operation environment and operation quality of Central air conditioning. This paper first introduces the structure and working principle of central air conditioning, then use SIEMENS S7 200PLC as the main control unit, using the traditional PID control algorithm, through the SIEMENS MM440 inverter control pumpspeed ensure system according to the actual situation to adjust load flow, realize constant temperature control, but also can save a lot of energy.Key words：PLC; central air conditioning; control目录摘要 (I)1绪论 (1)1.1课题的研究背景 (1)1.2 国外中央空调控制系统的研究现状 (2)2中央空调控制的原理 (4)2.1中央空调系统的结构和原理 (4)2.2中央空调电机的软启动原理及应用 (4)3中央空调控制系统的硬件设计 (7)3.1 变频器的原理 (7)3.2 西门子MM440变频器性能介绍 (7)3.2.1 主要特征 (8)3.2.2 控制性能的特点 (8)3.3PLC选型 (9)3.4人机界面设计 (10)3.5系统硬件设计 (11)4控制系统软件设计 (14)4.1PLC的初始设定 (14)4.2 PLC主程序流程图 (16)4.3程序设计 (17)4.3.1中央空调控制系统的I/O分配表 (17)4.3.2 程序中使用的存储器及功能 (18)结论 (20)参考文献 (21)致 (24)附录 PLC软件源程序 (26)1绪论1.1课题的研究背景随着国民经济的发展和人民生活水平的日益提高，中央空调系统己广泛应用于工业与民用建筑域，如宾馆、酒店、写字楼、商场、厂房等场所，用于保持整栋大厦温度恒定。
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PLC控制系统方式实现小型中央空调系统的自动控制
【摘要】如今中央空调系统已广泛应用在办公大厦、酒店等场所，如果再用传统的控制系统来控制适宜温度，将消耗大量的能量，现在人们越来越重视小型中央空调的舒适性和节能性。
所以采用PLC控制系统实现小型中央空调系统的自动控制已成为中央空调行业又一个热点。
本文对中央空调系统的组成及特点、系统中冷冻水系统、制冷系统（冷水机组）等主要设备的工作特性进行分析。
阐述如何将FX系列PLC运用于小型中央空调自动控制系统中，实现对小型中央空调的自动控制，达到方便节能的效用。
【关键词】小型中央空调系统；PLC控制；FX系列；自动控制
1.引言
随着科学技术的发展，人们的生活日益富裕，中央空调这一名词变得家喻户晓，走进了更多的家庭。
然而为了提高中央空调的经济型，可靠性及维护性，需要采用控制系统对空调的各个设备进行控制。
直接数字式控制器（DDC）与电气控制（PLC）相比较，前者功能更强于PLC，PLC控制集成度低于DDC，可以自由编写，价格低，功能强大且易于操作、使用维护均很方便，这些优点使其得到广泛应用。
本课题将采用PLC实现对小型中央空调模型的控制，进行相应的应用设计。
2.小型中央空调系统的组成及特点
小型中央空调系统组成主要由冷冻水系统和制冷系统（冷水机组）二个系统组成，制冷系统由压缩机、冷凝器、节流部件与蒸发器组成。
压缩机压缩制冷剂，产生高温高压的气体进入冷凝器后，由冷凝器风扇吹动空气，使之成为低温高压的液体，降温后的液态制冷剂，通过节流部件变成低温低压制冷剂，在蒸发器中与冷冻水进行热交换，降过温的冷冻水进入风机盘管吸收空气中的热量。
依此循环，把室内的热量带出，达到降低环境温度的目的。
如图1如示：
图1 风冷式小型中央空调运行原理图
图2 FX2N PLC控制系统设计步骤
2.1 冷冻水系统
冷冻水系统由冷冻水循环泵、管道系统等组成。
冷冻水系统的作用是把制冷系统中蒸发器提供的冷量通过冷冻水（冷媒）输送到各类冷水用户（如空调机和风机盘管）。
2.2 制冷系统
制冷系统又由压缩机、节流部件、冷凝器与蒸发器组成。
制冷系统运行时，通过蒸发器中的制冷剂吸收冷冻水的热量，使冷冻水保持低温。
在冷凝器中制冷剂需通过冷却水向室外环境排出热量。
因此，在制冷系统开启时，必须首先开启冷却水和冷冻水系统的阀门和水泵、风机。
保证冷凝器和蒸发器中有一定的水量流过，制冷系统才能启动。
否则，会造成制冷机高压超高、低压过低，直接引起电机过流，易造成对机组的损害。
3. FX2N PLC控制原理
3.2 PLC点位设计
①对压缩机实现运行状态和故障状态的监测和启停控制
②对冷冻水泵实现运行状态和故障状态的监测和启停控制
③对风机实现运行状态和故障状态的监测和启停
④对回水温度实现运行状态和故障监测
⑤对供回水温度实现运行状态和故障监测
3.3点位分析图
3.4 PLC监控I/O点位统计
如下：
表1
3.5 PLC选型
据表1，该系统的输入输出监控点合计22.据此，本项目选用三菱PLC的中小型可编程控制器FX2N-32MR-001.该PLC的输入输出点总数为32点，其中输入点11个，输出点为11个，可连接7个扩展模块，最大扩展至168路数字I/O 点或35路模拟量I/O点；有13K字节程序和数据存储空间，6个独立的30KHZ 高速计算器，2路独立的20KHZ高数脉冲输出，具有PID控制；1个RSB485通讯/编程口，具有PPI通讯协议.MPI通讯协议和自由方式通讯能力；I/O端子排可很容易地整体拆卸；该PLC是具有较强控制能力的控制器。
3.6梯形图
本文只给出PLC控制小型中央空调部分的编程梯形图，如图4、图5所示：
图4 实现小型中央空调压缩机、冷冻泵的运行和故障报警
图5 实现FX2N-4-AD-PT特殊功能模块ID获取
图5功能如下：当Y0（压缩机）得电时，PLC开始检测FX2N-4AD-PT特殊功能模块的ID号，故ID正确，即M11接通，M11的常开触点闭合FX2N-4AD-PT，开始正常进行下一步工作。
4、小结
通过阐述PLC控制小型中央空调系统的组成及工作原理，如何将PLC FX2N-32MR-001运用于小型中央空调自动控制系统中，让读者对PLC控制小型中央空调系统设计有了整体的概念。
PLC控制小型中央控制系统设计的核心就是通过集成的PLC控制器，对整个小型中央空调系统实现自动化控制，既节省了成本，又实现了人性化的一面，且PLC控制系统方式能更好地为人们提供舒适、安全、方便的居住环境。
参考文献：
[1] 郭顺山.中央空调的自动控制方案.新工艺新技术.2004年6期.
[2] 赵俊生. 电气控制与PLC技术项目化理论与实训. 电子工业出版社. 2009年2期
[3] 三菱电器有限公司. 三菱FX 2N PLC选型手册. 2007年8期.
[4] 巫莉. 电气控制与PLC应用. 中国电力出版社. 2008年5期.
[5]姜周曙，赵建. 制冷空调制动化. 西安电子科技大学出版社. 2009年5期.
项目来源：
2012年浙江工商职业技术学院大学生科技创新资助项目。