基于PLC的中央空调节能控制系统研究

基于PLC的中央空调节能控制系统研究

摘要：人们对生活环境的舒适度要求提高，中央空调控制系统得到广泛应用。

中央空调控制系统的运行中，虽然能满足用户的需求，但是，能源消耗量大，导

致资源浪费。采用中央空调节能控制系统，其中PLC发挥着重要的能源控制作用，可以获得能源节约的效果，且保证其功能性充分发挥。本论文基于PLC的中央空

调节能控制系统展开研究。

关键词：PLC；中央空调；节能控制系统；研究

引言：

中央空调监控系统提升了室内环境的舒适度，但是能源消耗量比较大。国家

倡导节能减排，中央空调监控系统要符合国家发展战略，就要重视系统的节能设

计工作。在中央空调监控系统的设计中积极引进新技术，以对能源有效控制。设

计中央空调监控系统的过程中采用节能技术，发挥PLC的控制作用，对中央空调

监控系统运行中的耗能情况实时自动监测，实现智能化控制，对能源消耗可以起

到一定的控制作用[1]。当前，中央空调节能控制系统已经在智能建筑中安装并发

挥着室内温湿度调节的作用，不仅自动化程度高，而且能够自动监测，对能源自

动控制，使得系统的能源消耗量降低，降低了运行成本。随着科学技术的发展，

中央空调节能控制系统的智能化控制中发挥PLC的作用，与变频技术相结合，当

中央空调节能控制系统运行中，频率不同，实际负荷也会出现变化，在符合负荷

要求的前提下，消耗的能源得到有效控制，由此降低了中央空调的运行成本。

一、中央空调节能控制系统的总体设计方案

中央空调节能控制系统的设计中。应用PLC，结合使用变频器，对中央空调

节能控制系统的机组设备进行控制，采用手动控制与自动控制相结合[2]。在空调

系统以及操作站的设计上，包括温度的控制以及湿度的控制都要满足要求。在中

央空调节能控制系统的自动控制系统的设计中，安装变频控制系统和温度测量仪表，对系统的运行状况做出调整，系统的控制功能、报警功能等等都能够得到有

效调整。

从中央空调节能控制系统的构成上来看，为功能设备构成的闭环自动控制系统，构成设备包括PLC、主接触器、温度检测装置、变频器以及水泵机组。在整

个的控制系统中，PLC是主要的控制机构。将变频器连接到各个空调机组上，实

时对系统运行状况现场检测，之后将检测获得的温度信号通过变送器和转换器传

输给PLC，经过运算之后，将结果传输给变频器[3]。在变频器的作用下，频率发

生了改变，控制泵的运行速度发生变化，由此温度得到有效控制。（图1：将

PLC与变频器连接设计图）

图1：将PLC与变频器连接设计图

二、中央空调节能控制系统的硬件设计

中央空调节能控制系统的硬件设计中，要重视变频器的选择，PLC 的型号要

符合要求，相关硬件的选择上要与系统安装的其他装置相匹配。在对系统的设计中，交流电动机要处于额定电压和额定频率下运行，包括电功率以及输出转矩都

符合额定值[4]。设计控制系统的过程中，采用变频调速系统，供电频率就会出现

变化，电机的转矩以及输出功率也会有所变化。变频器的选择过程中，从系统应

用的场合选择变频器，还要对电动机的容量充分考虑。

变频调速控制系统中，PLC是重要的部分。变频器与空调系统的各个组件之

间连接，PLC起到了重要的作用。PLC 控制变频器，通过逻辑切换就可以对中央空调系统予以控制。

输入的信号进入到 PLC中，经过PLC运算获得结果，就会有相应的控制信号

发出，对相应的执行机构予以控制，包括变频器、中央空调系统都在控制下运行，其他的联动设备也按照控制指令运行[5]。

中央空调节能控制系统的硬件设计中，发挥PLC 控制变频器的变频控制作用，对水泵的运转速度予以控制，由此达到室内温度的控制目的。（图2：PLC监控

系统结构）

图2：PLC监控系统结构

三、中央空调节能控制系统的PLC软件设计

中央空调节能控制系统设计的主要目的是减少能源消耗量。在系统硬件设计

合理的情况下，软件设计上就要通过PLC 程序设计对系统起到控制作用。PLC 程

序可用于检测空调进出水的温度，使用PLC使变频器加以控制，不仅系统的运行

效率提高了，能源节约效果良好[6]。

进行PLC 程序设计，就是温度传感器对现场的温度信息采集后传输给PLC，

通过运算获得结果，对变频器的频率予以控制，由此空调设备的运转速度得到控制，室内的温度符合要求。中央空调系统采用这种控制方式，运行达到最佳效果，实现能源节约，中央空调设备的维修维护次数减少，使用寿命延长。

结束语：

综上所述，中央空调系统运行中，要获得能源节约的效果，应用PLC是非常

必要的，不仅对系统实现自动化控制，而且实时监测能源消耗情况，能源控制伴

随着中央空调的运行，实现过程化控制。应用PLC，对中央空调节能控制系统还

可以起到一定的保护作用，避免出现误操作的问题，保证了系统运行的安全可靠性。

参考文献：

[1] 吕丽荣.基于PLC控制的中央空调节能系统设计[J].电子技术与软件工程，2018（04）：121—122.

[2] 秦冲.一种基于PLC和变频器的中央空调循环水节能控制系统设计[J].现代

制造技术与装备，2018（03）：167—169.

[3] 崔玲玲.基于PLC控制的中央空调冷却水系统设计研究[J].机械工程与自动化，2018（01）：190—191.

[4] 刘敏层，张峰.基于PLC和组态王的中央空调水控制系统设计与应用[J].现

代建筑电气，2017，8（01）：19—22.

[5] 王文成，单程程，王永振，李珂.基于Modbus网络的中央空调变频节能控

制系统[J].自动化与仪表，2016，31（09）：41—44.

[6] 陈武.PLC在中央空调系统节能中的运用[J].科教导刊，2018，335（04）：34—36.