中央空调的自动控制系统综述
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上显示对应的温度和湿度的实测值。 （6）在默认的情况下，系统是处于手动状态，如果切换到
自动状态下，可以按下SB8按钮，此时在软件的左下方会 提示当前处于的控制方式，如果是出于手动状态时，在 界面右边中间的地方会出现输入送风机的转速值，以及 变频器的频率值，对应的送风机会开始运转，循环水系 统也开始流动，水流开关动作，如果不动作请检查变频 器的频率值是否太小或线路连接是否正常。
I0.4
Q0.4
回风小
EM235
V0 V0 I0 I0
M0 COM
变频器 （4~20mA ）
Q0.5 I0.5
出风大
RA
出风口温湿度 温度
E+
温湿度传感器
（T3） 湿度 EΨ 3 （H3）
A+ A-
Q0.6 I0.6
出风小 +
第 2个
（ 4~20mA） COM3
1L-2L-3L 外部连 DC24V -
? 训练的主要内容
（1）中央空调系统的 组成与基本原理 、系统接线
认识系统的基本构成，对各种 传感器的位置分布及其 功能有脚深刻的认识，了解系统的基本工作原理及 基本控制方法 。
根据电气接线图，连接系统的电气连线。
（2）中央空调系统的 手动控制
对中央空调系统进行手动控制，观察各部件的工作 情况。
? （3）中央空调系统的数据采集与动态控制 ? 中央空调系统的数据采集与管理； ? 中央空调的自动控制； ? 监测冷水机组的运行状态、故障报警及手/自动状态；冷冻水
T
回风
H 新风
M
T 初效过滤表冷
DPS
M
送风 加热 加湿 中效过滤 送风
P Td
VVVF
M
DPS
空调自动化控制器
恒温恒湿中央空调系统图
3. 装置原理
? 基本原理
现代空调控制系统一般由传感器、控制器、执 行器和被控对象等几个环节组成的单回路闭 环典型室温控制系统原理框图如图11.2所示。
设定温度 +-
B+
RB B+
Q0.2
新风小
COM4-COM5-COM6 外部连
B-
B-
RC
I0.2 Q0.3
回风大
表冷器后温湿度 温度
C+
（ T2） 湿度 C-
+
温湿度传感器 Ψ 2 （H2）
C+ C-
I0.3
第2 个
1L 1L-2L-3L 外部连 DC24V
-
（ 4~20mA） COM2
D+ D-
RD D+ D-
（9）压差开关动作条件：当新风过滤网变脏时，就会触动压 差开关报警，（可以用纸来模拟过滤脏堵），压差开关动作， 报警器启动，但制冷系统不会停机。
（10）手动状态下参数设定来控制开通，从0到90度的开启需 11 秒，同样关闭也要同样的时间。
（11 ）学习设置变频率的频率值的方法。
5. 思考题
? （1）新风口温度、表冷器室出口温度、模拟 房间温度、出风口温度之间的大小关系？
2005.
[M]. [8]殷际英. 楼宇设备自动化技术 化学工业出版，2004.
动控制的况态 下才能设置右边的参数 (回路增益、积 分时间、微分时间 )。
? 注意事项 （1）请勿带电插拔PLC通讯电缆 （2）请勿操作控制屏内侧线路 （3）由于设置了对压缩机的保护，因此压缩不会频繁启动。 （4）软件操作时，必须先连接好通讯电缆，并插上加密狗。 （5）在手动切换到自动或自动切换到手动状态时，都应先将
堵塞； ? 根据回风湿度与设定湿度，调节电磁加湿阀开度，保持送风
湿度为设定值，精度为±10%RH；
? （4）中央空调系统的PID控制
? 通过计算供回水之间的压差，将压差与设定值进行比较，用 PI 方式调节电动阀， 使压差保持在设定的范围内；
? PID控制算法的整定；
? 趋势图与历史曲线的显示；
? （5）STEP_7-MicroWIN_V4_SP3编程与力控组态软件组态。
（7）各风门的动作直接由SB1~SB6按钮来控制，其中开大或 减小只能动作一个，不能同时开，按下SB7按钮后，需过二 分钟后，压缩机才会启动，这只是为了防止压缩机频繁启动， 从而带设置对压缩机的保护。
（8）自动状态，先按下SB8按钮，此时进入自动控制状态， 所有风阀都将关闭，在房间设置温度，设定完成后，点击启 动按钮将会变灰色，系统开始运行，点击查看曲线，并可以 对PID参数进行修改。
它主要由三大系统组成： 楼宇自动化系统 (BAS)、办公自动化系统 (OAS)和 通信自动化系统 (CAS)，即目前流行的 3A建筑的说 法。
（2）中央空调控制系统是楼宇自动化系统中最重要 的组成部分之一。
（3）中央空调系统是一个复杂的多输入、多输出的 多变量系统。
? 训练目的
工程实训的主要目的是：（1）了解中央空调自 动控制系统的组成、工作原理；（2）了解各 类传感器的基本原理；（3）掌握S7-200 PLC与三菱S500变频器的使用方法及编程方 法。（4）了解力控组态软件的基本使用方法。 能独立完成系统的外围电路的接线；（5）培 养故障排除能力及阅读工程图纸的能力，为 工程实际及以后工作打下良好基础。
参数设为0，并等系统全部停止后方可以切换操作，如果出 现控制不对或程序跑乱，只用关闭PLC主机电源，重新启动 即可。 （6）面板接线时，一定要注，AC220V的接线，只有接3L和 Q0.7位，不可接到其他任何地方，否则会烧坏设备器件。接 完线要请老师确认之后方可启动。
4. 训练内容
?项目特点
中央空调自动控制系统是采用计算机控制的一个多输 入、多输出量的集散控制系统，电气硬件部分采用 S7-200 与三菱 S500 变频器为核心控制中央空调的 风系统与水系统；软件部分采用 STEP_7MicroWIN_V4_SP3 进行软件编程，力控 6.0进行组 态，完成系统的参数采集与动态显示，对系统进行
? 控制量
恒温恒湿中央空调控制系统是一个多输 入、多输出的大滞后控制系统，一般系统的 被控参数可设定为两个：室内温度和湿度。
? 空调系统的工况
按室外季节变化情况，基本上可以分成两个运 行工况：夏季工况和冬季工况。
? 中央空调的恒温恒湿控制
当被调房间温度与湿度受内部热源干扰或室外 温湿度变化而发生波动时，首先由温度与湿 度传感器把信号送给控制器，控制器与设定 值进行比较后发出指令给执行器，执行器动 作后，不断调整温湿度符合要求。
? （2）若变频器的频率设置太小，会有什么现 象？
? （3）压差开关的工作原理？ ? （4）系统的PID参数如何设定？ ? （5）变频器的频率范围如何设定？ ? （6）讨论中央空调节能有哪些措施？
6. 参考文献
[1] [M] 苏玮．楼宇自动化工程技术训练 ．山东大学出版社， 2007(8)：32-36．
重点与难点： 重点： （1）系统的电气接线 （2）STEP7 V4.0 SP3及力控组态软件V6.0的使用方法。 （3）系统的联调 难点： （1）控制参数的整定。 （2）故障分析与故障排除。
1. 项目概况
（1）智能建筑是现代高科技技术的产物，它是结合 了现代建筑技术与信息技术，是信息社会发展的需 要和未来建筑发展的方向。
[J] [2] 刘显成．智能建筑的发展与展望 ．武汉建设，2007(4). [M] [3] 黄翔．空调工程 ．机械工业出版社，2006(5)：11-13．
[4] 鲁劲松.中央空调自控系统的设计与研究,河北工业大学硕士 论文，2007.
[M]. [5] 曲丽萍.楼宇自动化系统 中国电力出版社，2004. [M]. [6] 沈晔. 楼宇自动化技术与工程 机械工业出版社，2009. [M]. [7] 程大章. 智能建筑楼宇自控系统 中国建筑工业出版社，
调节器
执行器
送风温度
室内温度
调节阀
房间
传感器
湿度的控制方法与温度控制相类似。
? 装置组成
风门 过滤网
温湿度传感器
模拟房间
表冷器室
送风机
电气操作面板 压力控制器及压力表
压缩机 压 缩 机
干式蒸发器
水泵
?
系统电气接线图
实验接线图（手
/自动状态下）
压缩机 SB7
新风大 SB1
新风小 SB2
回风大 SB3
? 中央空调控制系统的一般要求 （1）被控区域温度的控制 以达到工艺或舒适性要求； （2）被控区域湿度的控制 以达到工艺或舒适性要求； （3）被控区域新风量的控制 以达到工艺或人体健康
要求； （4）对冷热水的水阀开度大小的控制以及送风量的
控制 使系统的能耗最低。
? 中央空调系统的基本组成
一般全空气空调系统，都包括水系统和 风系统两个部分，其中水系统一般包括冷水 机组、冷却水系统和冷冻水系统等；而风系 统一般又包括送、回、排风系统三个部分。
水泵 送风机
1M-2M
根据天煌提供的图纸绘制而成
? 软件部分 （1）安装软件 （2）设置 PC-PPI 通讯 （3）打开工程文件“ THBCKZ- 2.mwp”。 （4）下载程序至 PLC （5）插好加密狗，打开力控组态软件 6.0。 （6）按说明书与软件要求控制系统动作。 （7）查看曲线， PID控制曲线只有在控制方式处于 自
连 回风小 SB4
部
外
8
M
O 7-C
出风大 SB5
M
CO
出风小 SB6
水流开关
差压开关
手/自动 SB8
+ 第1个
- DC24V 1M-2M
S7-200
I0.0
Q0.0
Q0.1 I0.1
报警器 新风大
RA
新风风口温湿 温度
A+
温度传感器
（ T1） 湿度 AΨ1 （H1）
A+ A-
（ 4~20mA） COM1
? 训练的主要步骤： （1）了解中央空调系统的硬件组成部分，熟悉传感器的位
置与作用。 （2）了解系统的软件组成部分，掌握基本操作方法。 （3）熟悉系统的基本控制原理 （4）检查水箱中是否有水，按实验接线图，接好导线，再
将配套的PLC程序下载到PLC中，让系统工作在运行状态。 （5）双击桌面“自控系统工程”进入组态监控界面，界面
? 编写PLC编制时间程序自动控制风机启停（但注意不要覆盖 原有程序）；
? 力控组态软件的使用及组态程序的修改与编程（但注意不要 覆盖原有程序）；
? （6）故障模拟与故障排除
? 用纸堵住压差开关的一侧，模拟压差开关的故障，观察压差 开关的报警情况。
? 若在实验过程中出现故障，要求能根据故障现象，及时发现 并排除故障。
进水水温、出水水温的数值（由液晶显示表显示）。 ? 控制新风机的启停，监测其运行状态、手/自动状态和故障报
警，风机风流监视； ? 控制送风机的启停，监测其运行状态、手/自动状态和故障报
警，风机风流监视； ? 监测送/回风机的运行压差状态，当其两侧压差低于设定值时，
故障报警并停机； ? 监测回风温、湿度； ? 监测过滤器前后压差，到设定范围后通知清洗过滤器，以防
度娘为什么总是下给我上传啊，那个20分的太坑人了 再不给我上传你懂的
中央空调自动控制系统
教学目的： （1）中央空调自动控制系统是多输入、多输出系统，作为工程项目之一可以很 好地培养学生对综合负载控制系统的基本技能。 （2）培养学生掌握采用PLC+变频器控制中央空调系统的温度与湿度的方法。 （3）掌握S7-200 PLC与三菱变频器的使用及控制方法。 （4）掌握S7-200 PLC的编程软件STEP7 V4.0 SP3及力控组态软件V6.0的使用 方法。 （5）掌握中央空调系统的PID调节方法。
F+ F-
RB B+ B-
2L
RC
I1.0
Q0.7
压缩机
G+
C+
G-
C-
第2个 +
I1.1
DC24V -
3L 1L-2L-3L 外部连
RD
H+
D+
H-
D-
EM235
V1 V1 I1 I1
COM M1
变频器 （4~20mA ）
1.M0 与M1 在扩展模块中内部已经相连
I1.5
2.【COM4-COM5-COM6 外部连 +COM7-COM8 外部连】两组内部已经相连。 1 、 COM2 、COM3 内部已经相连。
自动状态下，可以按下SB8按钮，此时在软件的左下方会 提示当前处于的控制方式，如果是出于手动状态时，在 界面右边中间的地方会出现输入送风机的转速值，以及 变频器的频率值，对应的送风机会开始运转，循环水系 统也开始流动，水流开关动作，如果不动作请检查变频 器的频率值是否太小或线路连接是否正常。
I0.4
Q0.4
回风小
EM235
V0 V0 I0 I0
M0 COM
变频器 （4~20mA ）
Q0.5 I0.5
出风大
RA
出风口温湿度 温度
E+
温湿度传感器
（T3） 湿度 EΨ 3 （H3）
A+ A-
Q0.6 I0.6
出风小 +
第 2个
（ 4~20mA） COM3
1L-2L-3L 外部连 DC24V -
? 训练的主要内容
（1）中央空调系统的 组成与基本原理 、系统接线
认识系统的基本构成，对各种 传感器的位置分布及其 功能有脚深刻的认识，了解系统的基本工作原理及 基本控制方法 。
根据电气接线图，连接系统的电气连线。
（2）中央空调系统的 手动控制
对中央空调系统进行手动控制，观察各部件的工作 情况。
? （3）中央空调系统的数据采集与动态控制 ? 中央空调系统的数据采集与管理； ? 中央空调的自动控制； ? 监测冷水机组的运行状态、故障报警及手/自动状态；冷冻水
T
回风
H 新风
M
T 初效过滤表冷
DPS
M
送风 加热 加湿 中效过滤 送风
P Td
VVVF
M
DPS
空调自动化控制器
恒温恒湿中央空调系统图
3. 装置原理
? 基本原理
现代空调控制系统一般由传感器、控制器、执 行器和被控对象等几个环节组成的单回路闭 环典型室温控制系统原理框图如图11.2所示。
设定温度 +-
B+
RB B+
Q0.2
新风小
COM4-COM5-COM6 外部连
B-
B-
RC
I0.2 Q0.3
回风大
表冷器后温湿度 温度
C+
（ T2） 湿度 C-
+
温湿度传感器 Ψ 2 （H2）
C+ C-
I0.3
第2 个
1L 1L-2L-3L 外部连 DC24V
-
（ 4~20mA） COM2
D+ D-
RD D+ D-
（9）压差开关动作条件：当新风过滤网变脏时，就会触动压 差开关报警，（可以用纸来模拟过滤脏堵），压差开关动作， 报警器启动，但制冷系统不会停机。
（10）手动状态下参数设定来控制开通，从0到90度的开启需 11 秒，同样关闭也要同样的时间。
（11 ）学习设置变频率的频率值的方法。
5. 思考题
? （1）新风口温度、表冷器室出口温度、模拟 房间温度、出风口温度之间的大小关系？
2005.
[M]. [8]殷际英. 楼宇设备自动化技术 化学工业出版，2004.
动控制的况态 下才能设置右边的参数 (回路增益、积 分时间、微分时间 )。
? 注意事项 （1）请勿带电插拔PLC通讯电缆 （2）请勿操作控制屏内侧线路 （3）由于设置了对压缩机的保护，因此压缩不会频繁启动。 （4）软件操作时，必须先连接好通讯电缆，并插上加密狗。 （5）在手动切换到自动或自动切换到手动状态时，都应先将
堵塞； ? 根据回风湿度与设定湿度，调节电磁加湿阀开度，保持送风
湿度为设定值，精度为±10%RH；
? （4）中央空调系统的PID控制
? 通过计算供回水之间的压差，将压差与设定值进行比较，用 PI 方式调节电动阀， 使压差保持在设定的范围内；
? PID控制算法的整定；
? 趋势图与历史曲线的显示；
? （5）STEP_7-MicroWIN_V4_SP3编程与力控组态软件组态。
（7）各风门的动作直接由SB1~SB6按钮来控制，其中开大或 减小只能动作一个，不能同时开，按下SB7按钮后，需过二 分钟后，压缩机才会启动，这只是为了防止压缩机频繁启动， 从而带设置对压缩机的保护。
（8）自动状态，先按下SB8按钮，此时进入自动控制状态， 所有风阀都将关闭，在房间设置温度，设定完成后，点击启 动按钮将会变灰色，系统开始运行，点击查看曲线，并可以 对PID参数进行修改。
它主要由三大系统组成： 楼宇自动化系统 (BAS)、办公自动化系统 (OAS)和 通信自动化系统 (CAS)，即目前流行的 3A建筑的说 法。
（2）中央空调控制系统是楼宇自动化系统中最重要 的组成部分之一。
（3）中央空调系统是一个复杂的多输入、多输出的 多变量系统。
? 训练目的
工程实训的主要目的是：（1）了解中央空调自 动控制系统的组成、工作原理；（2）了解各 类传感器的基本原理；（3）掌握S7-200 PLC与三菱S500变频器的使用方法及编程方 法。（4）了解力控组态软件的基本使用方法。 能独立完成系统的外围电路的接线；（5）培 养故障排除能力及阅读工程图纸的能力，为 工程实际及以后工作打下良好基础。
参数设为0，并等系统全部停止后方可以切换操作，如果出 现控制不对或程序跑乱，只用关闭PLC主机电源，重新启动 即可。 （6）面板接线时，一定要注，AC220V的接线，只有接3L和 Q0.7位，不可接到其他任何地方，否则会烧坏设备器件。接 完线要请老师确认之后方可启动。
4. 训练内容
?项目特点
中央空调自动控制系统是采用计算机控制的一个多输 入、多输出量的集散控制系统，电气硬件部分采用 S7-200 与三菱 S500 变频器为核心控制中央空调的 风系统与水系统；软件部分采用 STEP_7MicroWIN_V4_SP3 进行软件编程，力控 6.0进行组 态，完成系统的参数采集与动态显示，对系统进行
? 控制量
恒温恒湿中央空调控制系统是一个多输 入、多输出的大滞后控制系统，一般系统的 被控参数可设定为两个：室内温度和湿度。
? 空调系统的工况
按室外季节变化情况，基本上可以分成两个运 行工况：夏季工况和冬季工况。
? 中央空调的恒温恒湿控制
当被调房间温度与湿度受内部热源干扰或室外 温湿度变化而发生波动时，首先由温度与湿 度传感器把信号送给控制器，控制器与设定 值进行比较后发出指令给执行器，执行器动 作后，不断调整温湿度符合要求。
? （2）若变频器的频率设置太小，会有什么现 象？
? （3）压差开关的工作原理？ ? （4）系统的PID参数如何设定？ ? （5）变频器的频率范围如何设定？ ? （6）讨论中央空调节能有哪些措施？
6. 参考文献
[1] [M] 苏玮．楼宇自动化工程技术训练 ．山东大学出版社， 2007(8)：32-36．
重点与难点： 重点： （1）系统的电气接线 （2）STEP7 V4.0 SP3及力控组态软件V6.0的使用方法。 （3）系统的联调 难点： （1）控制参数的整定。 （2）故障分析与故障排除。
1. 项目概况
（1）智能建筑是现代高科技技术的产物，它是结合 了现代建筑技术与信息技术，是信息社会发展的需 要和未来建筑发展的方向。
[J] [2] 刘显成．智能建筑的发展与展望 ．武汉建设，2007(4). [M] [3] 黄翔．空调工程 ．机械工业出版社，2006(5)：11-13．
[4] 鲁劲松.中央空调自控系统的设计与研究,河北工业大学硕士 论文，2007.
[M]. [5] 曲丽萍.楼宇自动化系统 中国电力出版社，2004. [M]. [6] 沈晔. 楼宇自动化技术与工程 机械工业出版社，2009. [M]. [7] 程大章. 智能建筑楼宇自控系统 中国建筑工业出版社，
调节器
执行器
送风温度
室内温度
调节阀
房间
传感器
湿度的控制方法与温度控制相类似。
? 装置组成
风门 过滤网
温湿度传感器
模拟房间
表冷器室
送风机
电气操作面板 压力控制器及压力表
压缩机 压 缩 机
干式蒸发器
水泵
?
系统电气接线图
实验接线图（手
/自动状态下）
压缩机 SB7
新风大 SB1
新风小 SB2
回风大 SB3
? 中央空调控制系统的一般要求 （1）被控区域温度的控制 以达到工艺或舒适性要求； （2）被控区域湿度的控制 以达到工艺或舒适性要求； （3）被控区域新风量的控制 以达到工艺或人体健康
要求； （4）对冷热水的水阀开度大小的控制以及送风量的
控制 使系统的能耗最低。
? 中央空调系统的基本组成
一般全空气空调系统，都包括水系统和 风系统两个部分，其中水系统一般包括冷水 机组、冷却水系统和冷冻水系统等；而风系 统一般又包括送、回、排风系统三个部分。
水泵 送风机
1M-2M
根据天煌提供的图纸绘制而成
? 软件部分 （1）安装软件 （2）设置 PC-PPI 通讯 （3）打开工程文件“ THBCKZ- 2.mwp”。 （4）下载程序至 PLC （5）插好加密狗，打开力控组态软件 6.0。 （6）按说明书与软件要求控制系统动作。 （7）查看曲线， PID控制曲线只有在控制方式处于 自
连 回风小 SB4
部
外
8
M
O 7-C
出风大 SB5
M
CO
出风小 SB6
水流开关
差压开关
手/自动 SB8
+ 第1个
- DC24V 1M-2M
S7-200
I0.0
Q0.0
Q0.1 I0.1
报警器 新风大
RA
新风风口温湿 温度
A+
温度传感器
（ T1） 湿度 AΨ1 （H1）
A+ A-
（ 4~20mA） COM1
? 训练的主要步骤： （1）了解中央空调系统的硬件组成部分，熟悉传感器的位
置与作用。 （2）了解系统的软件组成部分，掌握基本操作方法。 （3）熟悉系统的基本控制原理 （4）检查水箱中是否有水，按实验接线图，接好导线，再
将配套的PLC程序下载到PLC中，让系统工作在运行状态。 （5）双击桌面“自控系统工程”进入组态监控界面，界面
? 编写PLC编制时间程序自动控制风机启停（但注意不要覆盖 原有程序）；
? 力控组态软件的使用及组态程序的修改与编程（但注意不要 覆盖原有程序）；
? （6）故障模拟与故障排除
? 用纸堵住压差开关的一侧，模拟压差开关的故障，观察压差 开关的报警情况。
? 若在实验过程中出现故障，要求能根据故障现象，及时发现 并排除故障。
进水水温、出水水温的数值（由液晶显示表显示）。 ? 控制新风机的启停，监测其运行状态、手/自动状态和故障报
警，风机风流监视； ? 控制送风机的启停，监测其运行状态、手/自动状态和故障报
警，风机风流监视； ? 监测送/回风机的运行压差状态，当其两侧压差低于设定值时，
故障报警并停机； ? 监测回风温、湿度； ? 监测过滤器前后压差，到设定范围后通知清洗过滤器，以防
度娘为什么总是下给我上传啊，那个20分的太坑人了 再不给我上传你懂的
中央空调自动控制系统
教学目的： （1）中央空调自动控制系统是多输入、多输出系统，作为工程项目之一可以很 好地培养学生对综合负载控制系统的基本技能。 （2）培养学生掌握采用PLC+变频器控制中央空调系统的温度与湿度的方法。 （3）掌握S7-200 PLC与三菱变频器的使用及控制方法。 （4）掌握S7-200 PLC的编程软件STEP7 V4.0 SP3及力控组态软件V6.0的使用 方法。 （5）掌握中央空调系统的PID调节方法。
F+ F-
RB B+ B-
2L
RC
I1.0
Q0.7
压缩机
G+
C+
G-
C-
第2个 +
I1.1
DC24V -
3L 1L-2L-3L 外部连
RD
H+
D+
H-
D-
EM235
V1 V1 I1 I1
COM M1
变频器 （4~20mA ）
1.M0 与M1 在扩展模块中内部已经相连
I1.5
2.【COM4-COM5-COM6 外部连 +COM7-COM8 外部连】两组内部已经相连。 1 、 COM2 、COM3 内部已经相连。