毕业设计---空调温度控制器
本科毕业论文PID温控系统的设计及仿真
CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 本科生毕业论文题目PID温控系统的设计及仿真学生指导教师学院信息科学与工程学院专业班级完成时间年月摘要温度是工业控制的主要被控参数之一。
可是由于温度自身的一些特点,如惯性大,滞后现象严重,难以建立精确的数学模型等,给控制过程带来了难题。
要对温度进行控制,有很多方案可选。
PID 控制简单且容易实现,在大多数情况下能满足性能要求。
模糊控制的鲁棒性好,无需知道被控对象的数学模型,且在快速性方面有着自己的优势。
研究分析了PID 控制和模糊控制的优缺点,把两者相互结合,采用了用模糊规则整定P K 、I K 两个参数的模糊自整定PID 控制方法。
本研究以电烤箱为控制对象,用MATLAB 软件对PID 控制、模糊控制和参数模糊自整定PID 控制的控制性能分别进行了仿真研究。
仿真结果表明PID 对于对象模型复杂和模型难以确定的控制系统具有很大的局限性,不能满足调节时间短、超调小的技术要求。
由于模糊控制的理论(如量化因子和比例因子的确定问题)并不完善,其可能获得的控制性能无法把握,而且模糊控制易受模糊规则有限等级的限制而引起稳态误差。
参数模糊自整定PID 控制吸收前两种方法的长处,满足了调节时间短、超调量为零且稳态误差较小的控制要求。
因此本论文最终确定采用参数模糊自整定PID 控制方案。
本系统硬件采用了以 AT89C52 单片机为核心的温度控制器,选用 k 型热电偶为温度传感器结合MAX6675芯片构成前向通道,同时双向晶闸管和SSR 构成后向通道,由按键、LED 数码显示器及报警单元等组成人机联系电路。
关键词:单片机,PID ,模糊控制,仿真ABSTRACTTemperature is one of the main parameters in the industrial process control.Yetthere are difficultiesto have a good control oftemperature becauseof the characteristics of the temperature itself:the temperature inertia is great, its time-lag is serious and it is hardto establish an accurate mathematical model.There are many methods to be selected in order to control a system. The PID controlis simple,easily realized andin most casesit meetsthe control demand. Fuzzy control has the advantage of quickness,itsrobustness is good and there is no needto know theobject ’smathematical model.This paper analyses the advantages and disadvantages of both PID control and fuzzycontrol and es to the method of bining them together,fuzzy self-tuningPID control. In this method,P K and I K of the PID controller are adjusted by fuzzy control rules .In the paper simulations of PID control, fuzzy control and fuzzyself-tuning PID control are done by MATLAB to control a electric oven.Conclusions are that for those control objects of which models are plicated or hard to establish,the PID method has limitation and doesn ’t meet the control demand. As the fuzzy control method theory is not perfect, a good control performance cannot be expected. And it could easily cause the steady-state error for it is restricted by limited grades of the fuzzy rules.Finally the fuzzy self-tuning PID control method is selected, since it meets the control demands.In this paper AT89C52 is used as controller, toward access is posed of K which is used as the temperature sensor and MAX6675.Backward access is posed of bidirectional thyristor and SSR. Man-machine circuit is posed of keyboard, LED and warning unit, etc.Key words :Micro Controller, PID Control, Fuzzy Control, Simulation目 录摘要IABSTRACTII第一章绪论11.1 课题的提出及意义11.2 控制系统背景介绍11.3 当代温控系统及智能算法2第二章温控系统的设计52.1 温控系统的总体设计52.1.1 温控系统设计的基本原则52.1.2 温控系统的结构及设计62.2 温控系统的硬件设计72.2.1 前向通道设计72.2.2 后向通道设计102.2.3 人机通道设计11小结15第三章系统控制方案163.1 PID 控制163.1.1 PID的概述163.1.2 PID 控制的基本理论及特点163.2 模糊控制183.2.1 模糊控制的概述183.2.2 模糊控制的基本原理及特点183.3 模糊PID 控制19小结21第四章仿真研究224.1 MATLAB及其模糊逻辑工具箱和仿真环境simulink224.2 仿真和优选234.2.1 控制对象模型234.2.2 仿真和方案选择25小结32第五章总结与展望335.1 主要工作容335.2 工作小结335.3 存在的问题及未来的方向34结束语35参考文献36第一章绪论1.1 课题的提出及意义温度是生产过程和科学实验中非常普遍而又十分重要的物理参数。
【论文】空调智能控制大学毕业论文
【关键字】论文摘要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建筑中,使得建筑的智能化已成为一种发展的必然趋势。
众所周知,智能建筑主要由建筑设备自动化系统(BAS)、通信自动化系统(CAS)和办公自动化系统(OAS)三大系统组成。
智能建筑也往往是从建筑设备自动化系统开始。
本文主要阐述,智能建筑中的中央空调(冷冻站)系统的PLC控制设计。
通常大型建筑都有两套(或两套以上)中央空调系统,由三台冷却水泵、三台冷冻水泵、两台冷却塔风机、两台冷水机组等主要设备组成两套制冷系统,其中冷水机组是由设备生产厂成套供应的。
它一般是根据空气调节原理及规律等由微处理器自动控制的。
冷水机组由压缩机、冷凝器与蒸发器组成。
压缩机把制冷剂压缩,压缩后的制冷机进入冷凝器,被冷却水冷却后,变成液体,析出的热量由冷却水带走,并在冷却塔里排入大气。
液体制冷剂由冷凝器进入蒸发器蒸发吸收热量,使冷冻水降温,然后冷冻水进入冷风机盘管吸收空气中的热量。
本文主要是通过用plc对中央空调中变频器的控制来调节中央空调的各参数以达到所需要求,通过上位机系统(中央管理工作站),下位机系统(区域工作站),共同对中央空调系统进行控制,上位机主要有PC机和激光打印机以及由MCGS构成的人机交互界面组成,下位机主要有TP21触摸屏和FX-1S-14MR可编程序控制器组成。
关键词:空调系统;可编程控制器(PLC);空调机组自动控制ABSTRACTWith the constant development of 's economy, a high degree of information-based society, the new high-tech technology applied to the building, making the intelligentbuilding has become a development trend. As we all know, intelligent building construction equipment from the major automation systems (BAS), communications automation system (CAS) and office automation systems (OAS) three system. tend to be from the beginning of construction equipment automation system. This article described, the intelligent building in the central air-conditioning (Freezing Point) PLC control system design.Usually have two sets of large-scale construction (or two or more) central air-conditioning system, cooling water pump from the Big Three, three chilled water pumps, two cooling tower fan, two chiller comprising two sets of major equipment such as refrigeration system, cold water Units from complete sets of equipment manufacturing plant supply. It is based on general principles and laws of the air-conditioning, such as automatic control from the microprocessor. Chiller from the compressor, condenser and evaporator components. Compression of the refrigerant compressors, compressed into the refrigerator condenser, cooling water cooling, a liquid, precipitation heat away from the cooling water and cooling Tarja discharged into the atmosphere. Liquid refrigerant from the condenser into the evaporator evaporation absorb heat, chilled water cooling and chilled water fan coil absorbed into the cold air in the heat.This paper is mainly used by the central air-conditioning plc in the frequency converter to regulate the control of central air-conditioning in all parameters to achieve the necessary requirements, through the host computer system (central management workstations), the under-machine system (Regional workstations), the common central air-conditioning system Control, the PC main PC and laser printers as well as by the MCGS a component of human-computer interface, the crew mainly TP21 touch-screen and FX-1S-14MR PLC components.Keywords:air-condition; PLC; central air conditioning目录1 绪论1.1空调系统研究背景随着人们生活水平的不断提高,智能建筑得到了迅猛发展,并己成为21世纪建筑业的发展主流。
毕业设计-空调温湿度自动控制原理
毕业设计 - 空调温湿度自动控制原理篇一:空调温度控制单元设计_毕业设计说明书唐山学院毕业设计设计题目:空调温度控制单元设计空调温度控制单元设计纲要以温度作为被控丈量的反应控制系统,在化工、石油、冶金等生产过程的物理和化学反响中,温度常常是一个很重要的量,需要正确的加以控制。
除了这些部门外,温度控制系统还宽泛的应用于其余领域,是用途很广的一类工业控制系统。
温度控制系统常用来保持温度恒定或许使温度依据某种规定的程序变化。
本文以空调机的设计为例,介绍了以AT89S51单片机为控制核心的温度控制器的设计过程,温度设定范围为- 10~45℃,最小划分温度为1℃. ,标准温差≦1℃。
用液晶显示屏显示目前温度。
能依据设定的温度实现自动加热或降温处理。
设计出控制系统电路单元。
在该设计中采纳高精度温度传感器 AD590对室内的温度进行及时精准丈量,用超低温平漂移高精度运算放大器 OP07将温度 - 电压信号进行放大,再送入ADC0809进行A/D 变换,将收集到的温度信号传输给单片机,再由单片机控制显示器,并比较收集温度与设定温度能否一致,而后驱动空调机的加热或降温循环对空气进行办理,进而模拟实现空调温度控制单元的工作状况。
该设计份整体方案设计、硬件设计、软件设计等几个部分,设计过程流利,所波及的电路较为合理。
该设计在硬件方案设计、单元电路设计、元器件的选择等方面较有特点。
要点词:空调,温度,AD590,ADC0809, LCD1602Air temperature control unitAbstractCharged with measuring the temperature as a feedback control system,in the chemical, petroleum, metallurgical production process of physicaland chemical reactions, temperature is often a very important quantity,1require accurate control.In addition to these departments,the temperature control system is also widely used in other areas, is veryversatile and a class of industrial control systems.Temperature control system used to keep the temperature constant or to temperature changesin accordance with a prescribed procedure.In this paper,the design of air conditioning for example,introduced to AT89S51 microcontroller core temperature controller to control thedesign process,the temperature setting range is-10~45 ℃,the minimum temperature distinction between 1 ℃.,Standard t emperature≦ 1 ℃. With the LCDdisplay shows the current temperature.The temperature can be set automatically according to heating or cooling treatment. Design a control system circuit unit. Used in the design of high-precision temperaturesensorAD590 on the indoor temperature in real-time accurate measurement ofultra-low temperature drift, high-precision operational amplifier OP07level the temperature - voltage signal amplification, and then carriedinto the ADC0809A / D conversion,the temperature will be collected signal transmission to the microcontroller, controlled by the MCU monitor andcompare the acquisition is consistent with temperature and set temperature,and then drive air conditioning heating or cooling cycle to process the air to simulate the temperature control unit for air conditioning work.The overall program design were the design, hardware design, software design, and several other parts of the design process fluid, involvingthe circuit is more reasonable. The design of the hardware design,unit circuit design, component selection such as more unique.Key words: air-conditioning, temperature, AD590, ADC0809, LCD1602目录摘要 .................................................................. ..................................................................... . (II)Abstract ............................................................ ..................................................................... .. (II)1.绪论 .................................................................. ..................................................................... (1)1.1课题的国内外现状 .................................................................. (1)1.2课题的目的及意义 .................................................................. (1)1.3本文的主要工作 .................................................................. . (1)2.温度控制系统硬件实现 .................................................................. (2)2.1总体设计 .................................................................. . (2)2.2温度采样电路设计 .................................................................. (3)2.3A/D转换电路设计 .................................................................. . (4)A/D转换的常用方法 .................................................................. . (4)A/D转换器的主要技术指标 .................................................................. . (5)ADC0809 的主要特性和内部结构 .................................................................. (5)ADC0809管脚功能及定义 .................................................................. (6)2.4单片机的选择 .................................................................. .. (7)2.5数字显示部分设计 .................................................................. .. (9)显示模块的选择 .................................................................. . (9)LCD1602简介 .................................................................. .. (9)2.6驱动控制电路设计 .................................................................. (13)2.7键盘电路 .................................................................. . (14)3 .温度控制系统软件实现 .................................................................. . (15)3.1主程序模块 .................................................................. (15)3.2A/D转换子程序 .................................................................. (16)4.设计总结 .................................................................. ....................................................................... 16谢辞 .................................................................. ..................................................................... (18)参考文献 .................................................................. ..................................................................... (19)附录 .................................................................. ..................................................................... (20)外文资料 .................................................................. ..................................................................... (26)唐山学院毕业设计1.绪论1.1课题的国内外现状空调器即空气调理器( room air conditioner),是一种用于给空间地区提供办理空气的机组。
基于PLC的中央空调温度控制系统设计毕业设计论文
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 (19)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。
空调毕业设计任务书
空调毕业设计任务书一、项目背景随着现代人的生活水平不断提高,空调成为了家庭和办公环境中必不可缺的电器设备。
然而,传统的空调设备存在一些问题,例如能源消耗大、环境污染和噪音等。
因此,开发一种高效、环保和智能化的空调系统成为了当下空调技术研究的热点。
本毕业设计旨在设计并开发一种新型的空调系统,以满足人们对空调设备的需求。
二、项目目标1. 设计一种高效能的空调系统,能够在保持舒适室温的同时尽量减少能源消耗。
2. 开发一种环保的空调系统,减少对大气环境的污染,并能够有效回收和利用废热。
3. 实现空调系统的智能化控制,能够根据室内外温度和湿度等因素自动调节空调系统工作状态。
4. 提高空调系统的运行安全性和可靠性,减少故障发生的概率,并能够快速诊断和修复故障。
三、项目内容及技术路线1. 系统设计:根据目标要求,设计系统框架及各个组成部分的功能和交互方式。
2. 硬件设计:选择合适的传感器、控制器和执行器,并进行电路设计和硬件构建。
3. 软件设计:编写空调系统的控制程序,实现智能化控制、故障诊断和修复功能。
4. 性能测试与优化:对系统进行全面的测试,并针对测试结果进行性能优化。
5. 最终系统集成:将硬件和软件系统进行集成,并进行系统整体测试和调试。
四、进度安排1. 第1周-第3周:系统设计和技术调研,撰写毕业设计开题报告。
2. 第4周-第6周:硬件设计和制作,编写硬件设计文档。
3. 第7周-第9周:软件设计和开发,编写软件设计文档。
4. 第10周-第12周:性能测试与优化,编写性能测试报告。
5. 第13周-第14周:最终系统集成和调试,编写系统集成报告。
6. 第15周-第16周:实验数据分析和论文撰写,准备毕业答辩。
五、预期成果1. 毕业设计开题报告和进展报告。
2. 硬件设计文档和软件设计文档。
3. 性能测试报告和系统集成报告。
4. 毕业论文和答辩PPT。
六、评价标准1. 设计方案的合理性和创新性。
2. 实际实现效果的稳定性和优越性。
毕业论文-基于AT89C51单片机的空调控制系统设计 精品
毕业论文-基于AT89C51单片机的空调控制系统设计精品1总体方案设计随着人们生活水平的提高,人们对空调的舒适性和空气品质的要求越来越高,分体式空调已不能满足人们的要求,户式中央空调得到了迅猛的发展。
就室内居住环境而言,恒温环境并非是卫生和舒适的。
因为除了温度外,还有湿度、空气流速、空气洁净度等诸多因素影响到舒适的程度。
而传统的中央空调靠设置机械温控开关来实现房间的恒温控制。
这种控制方法,一方面操作不方便;另一方面温度波动范围大,不但影响人的舒适感,而且会造成一定的能量损耗。
采用单片机温度控制系统控制的户式中央空调系统,可以根据室内的环境因素,调节风机的转速,为人们创造一个舒适的室内环境,同时又节省电。
随着电子技术的发展,特别是随着大规模集成电路的产生,给人们的生活带来了根本性的变化,如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃,那么单片机技术的出现则是给现代工业控制测控领域带来了一次新的革命。
目前,单片机在工业控制系统诸多领域得到了极为广泛的应用。
特别是其中的C51系列的单片机[3]的出现,具有更好的稳定性,更快和更准确的运算精度,推动了工业生产,影响着人们的工作和学习。
而本次设计就是要通过以C51系列单片机为控制核心,实现空调机温度控制系统的设计。
1.1方案一选用AT89C51单片机为中央处理器,通过温度传感器DS18B20对空气进行温度采集,将采集到的温度信号传输给单片机,由单片机控制显示器,并比较采集温度与设定温度是否一致,然后驱动空调机的加热或降温系统对空气进行处理,从而模拟实现空调温度控制单元的工作情况。
在整个设计中,涉及到温度检测电路、驱动控制电路、显示电路、键盘电路以及电源的设计等电路。
其中单片机的控制程序是起到各个电路之间的相互协调,控制各个电路正常工作的至关重要的作用。
其方框图如下:图1-1 方案一设计图框该图控制简单,思路清晰,各单元模块的相互衔接较简单,同时成本低廉,用的各种器件都是常用器件,更具有使用性。
空调自控系统设计论文
空调自控系统设计论文毕业设计(论文)空调自控系统研究与设计1摘要随着人们生活水平的日益提高,人们生活、生产及办公的环境要求也日益曾长了,而中央空调自动控制就给人们创造这样一个环境,它在各个领域各个行业占据了重要的位置,空调自动化程度决定着智能楼宇建筑的科技水平高低。
所以空调自动控制系统的研究有很高的实用价值,而本论文的作用就是介绍空调的工作原理以及设计自控系统时的一些方案。
本论文详细的介绍了空调的原理,并结合一些原理图更加直观的了解空调的工作原理。
本论文介绍了空调的自动控制方案以及在设计时应当注意的问题。
本论文还通过一些烟厂实际工程的空调自控系统来详细的介绍空调自控方案设计。
关键词:空调原理监控系统空调自控系统水系统2目录34第1章绪论1.1空调体系的研究意义随着人们生活水平的日益提高,楼宇、厂房的空调自控系统也迅猛的发展起来。
并成为21世纪的主流。
所谓空调自控就相当于给空调加上“灵魂”和一个大脑,以提高生活和生产环境,给人们一个舒适、安全、便捷的生活和工作环境。
而空调自控系统在各行各业、各种办公楼得到了广泛的运用。
一方面,在空调自控系统中,通过对空气的纯净度、湿度、温度、流速等的处理以满足人们生产、生活的需求。
另一方面,据统计在楼宇建筑中空调的能耗占60%左右,为使空调系统运行效果达到最佳,并且更加节能环保。
因此空调系统研究有很大的经济效应。
1.2空调系统的发展状况伴随着计算机控制技术的发展。
世界上HVAC系统的控制从五十年代就采用气动仪表控制。
六十年代改进为电动单元组合仪表。
七十年代采用专用微型计算机进行集中式控制。
直到1984年,XXX福特市第一栋采用微型计算机集散式控制的大厦出现,标志着智能建筑的开始。
集散式控制(即集中管理、分散控制)目前以趋于成熟。
作为掌握体系中的单元掌握器,国内外首要采用PID掌握,因其掌握简单,成本低、技术较成熟、易于实现、参数方便调整。
在氛围调节中应用较为广泛。
毕业设计 基于单片机的空调控制系统
IMCU-based air-conditioning control systemABSTRACTAs a result of global climate warming and national people's living standards, air-conditioning will be in people's lives gradually become an indispensable part. Micro-computer control system for air conditioners by the task instructions and in accordance with 89S52 room temperature, indoor heat exchanger temperature, outdoor temperature heat exchangers, compressors, etc. to control the status of the operation of air conditioners. Specifically, is to control the compressor, outdoor fan, indoor fan, indoor wind motor and the actual set temperature and room temperature liquid crystal display with LCD display. Main function is based on room temperature and temperature difference, and considering other conditions, and then on the indoor and outdoor compressors and fans running for intelligent control.The control system uses a single chip AT89S52 data collection, data processing to achieve the temperature control system of regulation and control. The main process is as follows: use of temperature sensor DS18B20 collecting temperature signal and then the signal is converted to non-power electrical signal, electrical signal and then converted into the A / D converter into a digital transmitted to the single-chip microcomputer for data processing, and output control signal peripherals. Loss single-chip, and then displayed by the single-chip control, and compare the acquisition of the temperature and the temperature settings are consistent, and then drive the heating or air conditioning to cool the air to deal with the cycle in order to achieve the regulation of indoor temperature in the entire design, related to the temperature detection circuit, driver control circuit, display circuit, the keyboard circuit and power circuit design. LCD charged by the real-time display of temperature and set temperature, in line with the use of C language and assembly language programming to enable software conversion air-conditioning temperature of the basic functions of intelligence. Low cost of this control circuit, functional and practical, is easily to operate, a certain degree of practical value.This paper discusses three aspects, first of all is the description of the hardware circuit; then the software part of the design; the final is the realization of function.KEY WORDS:Temperature Control,89S52, DS18B20 ,LCD liquid crystal displayII基于单片机的空调控制系统摘要由于全球气候的变暖和国内人民生活水平的提高,空调将逐渐成为人们生活中不可缺少的一部分。
毕业论文冷库控制系统的研究与设计
摘要
摘要
本课题源于学院冷库实训室建设,本项目主要为空调工程技术专业的学生提 供制冷系统和自动化控制的实训及课程设计,同时为其他专业提供了设计控制 电路的对象,实现对冷库的过程控制,也为周边院校和企业提供服务,实现资 源共享及减少实训开支。由于冷库的控制系统要求较高,能量传递系统复杂和 冷库本身的特点决定了冷库实训室必须保证系统的操作无误和运行可靠,根据 实训和企业真实冷库的要求,本课题的主要任务是研究设计一套集控制和监控 功能为一体的控制系统。
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图l 2化霜循环模式
该阶段的主要作用是平衡蒸发器、冷凝器、储液器中的压力,为机组的循 环切换做准备。
关闭蒸发器风扇,吸气电磁阀。并手』玎旁通电磁阀和蒸发器接水盘加热器. 过程的平衡时间在控制器巾平衡时『自J选项中设置。待平衡过程结束后,系统自 动进入化霜模式2。
毕业设计58基于LONWORKS技术的空调自控系统设计
基于LONWORKS技术的空调自控系统设计摘要目前,变风量(VAV)空调系统以其巨大的节能潜力逐渐成为国内外空调系统的主流。
本文通过对变风量空调实验系统的控制原理分析,结合设计要求,设计了以LONWORKS现场总线技术为主的控制网络体系,在设计中分别选取了六个LONWORKS的输入、输出模块,来完成信号的传递和模块间的相互通讯,其中每个输入模块(送风温度、管道静压、二氧化碳浓度)对应一个输出模块(水阀开度、变频器频率、新风阀开度),传感器将现场信号传给输入模块,输入模块再通过双绞线传送至输出模块,由输出模块中的PID控制器运算后,输出一个控制量给执行机构,完成了现场控制功能。
这样,不仅节省了导线成本,控制起来也更加及时方便,使控制系统更有保障。
另外,在系统的上位机运用了组态王软件,并结合LONMAKER FOR WINDOWS软件设计监控画面,实现系统的全程监控。
在对系统送风温度控制回路的调节器的参数进行整定时,使用了史密斯预估补偿法来克服纯滞后环节对系统带来的影响;整定VAV末端串级控制回路,采用“先内后外”的原则,并结合临界比例度整定法对系统进行了整定。
此外,本文还运用了单纯型法对PID参数进行优化,使得调节效果更加显著。
关键词:变风量空调,LonWorks技术,史密斯预估补偿,寻优Design of Automatic Control in VAV SystemBased on LonWorks TechnologyAbstractNowadays, VAV air-conditioning system has gradually become most popular in China and abroad because of its significant energy saving.According to analyzing the principle of control on VAV experimental system and combining with the designing requirement,we select six input and output module of LonWorks, to complete the transmission of the signal and mutual communication among the modules. One input module (air flow temperature, pipeline static pressure, carbon dioxide density) correspond to one output module (open degree of water valve, frequency of converter, open degree of new air flow valve). The transducers send the on –the- spot signals to input modules, and then the input modules send it to output modules through the twist wire. These signals, which are operated by PID controller, are conversed into control signals. The control signals can drive actuator to complete the on-the-spot control. In this way , not only the cost of the wire can be saved, but also the control of the system can become more convenient , make the control system more safe. In addition, we use Kingview 6.5 and LonMaker for Windows soft ware designing the monitoring man-machine interface to monitor the whole system.When setting the parameters of the controller in the air flow temperature control loop, we select Smith predictor to overcome disturbing, which was induced by delay links of the loop; when adjust the VAV box series loops, we adjust the inter-loop firstly, after the inter-loop was adjusted well, we use the critical proportion method to adjust the outer-loop.By the way, a simplex method is adopted to find the best parameters.Key Words: VAV air condition, LonWorks technology,Smith predictor,Optimization目录1 绪论 (1)1.1变风量空调概述 (1)1.1.1变风量空调系统简介 (1)1.1.2 变风量系统基本结构 (1)1.2.2 变风量空调系统的缺点与不足 (4)1.2.3变风量空调系统的应用场合 (5)1.3变风量空调系统的研究现状 (5)2 变风量空调系统的控制 (7)2.1变风量空调系统的工作原理 (7)2.2变风量空调控制系统的分析 (7)2.2.1 室内温度控制 (8)2.2.2新风量控制 (10)2.2.3 送风温度控制 (11)2.3变风量控制系统的原理 (12)2.3.1 系统各回路的控制分析 (12)2.3.2变风量空调系统的常见控制方式 (15)3 基于LONWORKS技术的自控系统方案设计 (17)3.L L ONWORKS技术介绍 (17)3.1.1 LonWorks概述 (17)3.1.2 LonWorks通信技术 (17)3.1.3 LonPoint概述 (18)3.1.4 LonMaker for windows 集成工具 (19)3.1.5 LNS DDE 服务器 (20)3.1.6 PCLTA-20 PCI LonTalk适配器 (20)3.1.7 AI-10模拟量输入接口模块 (21)3.1.8 AO-10模拟量输出接口模块 (21)3.1.9 终结器 (22)3.2基于L ON W ORKS技术的系统硬件设计 (22)3.2.1 lonworks控制器 (22)3.2.2 设备功能设计 (23)3.2.3 设计步骤 (23)3.3LON网络软件的设计、安装和监视 (37)3.3.1用LonMaker for windows 集成工具进行网络设计 (38)3.3.2 用LonMaker Browser进行LON网络监视 (39)4 空调自控系统仿真 (40)4.1送风温度控制回路控制器设计 (40)4.1.1 回路模型建立 (40)4.1.2参数整定 (40)4.1.3史密斯预估补偿设计 (41)4.1.4 PID参数的单纯形法寻优 (44)4.1.5PID控制器的计算机数字化实现 (49)4.2VAV末端控制器设计 (52)4.2.1末端控制回路分析 (52)4.2.2 模型建立 (53)4.2.3 控制器参数整定 (53)4.2.4 PID控制器的计算机数字化实现 (57)5 结论与展望 (58)5.1结论 (58)5.2展望 (58)参考文献 (59)附录1系统控制原理图 (60)附录2系统结构示意图 (61)附录3 设备清单 (62)致谢 (63)1 绪论1.1 变风量空调概述1.1.1变风量空调系统简介随着人民生活水平不断提高和科技水平的不断发展,空调系统已成为人们生活中不可缺少的一部分。
空调毕业设计说明书
空调毕业设计说明书空调毕业设计说明书一、引言空调作为一种常见的家电产品,已经成为现代家庭和办公场所必备的设备之一。
它不仅可以调节室内温度,还能提供舒适的环境,改善人们的生活品质。
因此,本毕业设计旨在设计一款高效能、低能耗的空调产品,以满足人们对舒适环境的需求。
二、设计目标1. 高效能:通过优化空调的制冷和制热效果,使其能够快速达到设定的温度,并保持稳定。
2. 低能耗:采用先进的能源管理技术,减少能源消耗,降低对环境的影响。
3. 舒适性:提供多种操作模式和智能控制功能,以满足不同用户的需求,并提供舒适的室内环境。
三、设计原理1. 制冷原理:本设计采用蒸发冷却制冷原理,通过循环往复的制冷剂流动,吸收室内热量并排出室外,从而降低室内温度。
2. 制热原理:采用电加热和热泵技术,通过将外界热量传递到室内,提高室内温度。
3. 能源管理:引入智能控制系统,通过感知室内外温度、湿度和人员活动情况,自动调节空调的运行模式和温度设置,以实现能源的最优利用。
四、设计特点1. 高效能压缩机:选用高效能压缩机,提高制冷和制热效果,同时减少噪音和能源消耗。
2. 智能控制系统:通过内置传感器和智能算法,实现室内外温度的精确控制,并根据人员活动情况自动调节运行模式,提供舒适的室内环境。
3. 节能模式:设计了节能模式,通过减少制冷和制热功率,降低能源消耗,以适应不同季节和用户需求。
4. 空气净化功能:增加空气净化模块,通过过滤室内空气中的颗粒物和有害气体,提供更健康的室内环境。
五、设计流程1. 市场调研:通过调研用户对空调产品的需求和反馈,了解市场上的主流产品,为设计提供参考和指导。
2. 技术选型:根据设计目标和市场调研结果,选择适当的制冷和制热原理,确定核心技术和关键零部件。
3. 原型制作:基于选定的技术方案,制作空调的原型,进行实验验证和性能测试,不断优化设计。
4. 产品优化:根据用户的反馈和实验结果,对原型进行改进和优化,提高产品的性能和稳定性。
毕业设计(论文)-汽车空调故障诊断及检测维修模板
目录摘要 (I)Abstract ............................................................. I I第1章绪论 (1)第2章汽车空调组成及工作原理 (2)2.1汽车空调的组成 (2)2.2汽车空调的工作原理 (3)2.3汽车空调的作用 (2)第3章汽车空调故障诊断与排除 (3)3.1汽车空调常见故障现象及排除方法 (4)3.2汽车空调检漏的5种方法 (5)第4章汽车空调实例故障检测维修 (7)4.193款宝马525I暖风频繁失控 (7)4.2奥迪1002.2E空调制冷效果差 (8)4.393款雪佛兰子弹头水温高,风扇运转不正常 (8)第5章汽车空调的使用及注意事项 (8)5.1汽车空调的正确使用和维护 (9)5.1.1使用中应注意的问题 (9)5.1.2空调的日常维护与保养 (10)5.2汽车空调的使用知识及注意事项 (11)结论 (12)致谢 (13)参考文献 (15)摘要汽车空调系统是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置。
它可以为乘车人员提供舒适的乘车环境,降低驾驶员的疲劳强度,提高行车安全。
空调装置已成为衡量汽车功能是否齐全的标志之一。
汽车空调的作用已是众所周知。
汽车空调装置已不再是豪华奢侈的象征,不仅轿车、客车上采用空调,货车、工程车上也纷纷安装空调装置。
人们对空调的需求越来越迫切,对汽车空调质量的要求也越来越高。
近几年来,国内公路大量新建,尤其是高速公路迅速发展,有力地带动了公路客运事业特别是高速客运事业的迅猛发展。
同时,随着地球表面日益变暖和人民生活水平的提高,促进城市公交开始采用空调客车,这两方面因素造成对客车空调器的需求大增。
由于客车车型基本上都是国内自行开发的,其空调系统需国内客车厂和空调器厂自行设计、配套,所以汽车制造厂、空调器制造厂及空调器维修站迫切需要了解汽车空调的有关知识。
伴随汽车空调的普及与发展,汽车空调的发展大体上历经了五个阶段:单一取暖阶段、单一冷气阶段、冷暖一体化阶段、自动控制阶段、计算机控制阶段。
空调系统毕业设计开题报告
空调系统毕业设计开题报告1. 引言空调系统作为现代办公和生活中必不可少的电器设备,不仅可以调节室内温度,还可以调节湿度和空气质量。
随着科技的发展和人们对舒适生活需求的不断提高,空调系统在设计和效能上面临着新的挑战。
本篇开题报告将对空调系统的毕业设计进行介绍和分析,包括设计目标、背景、主要内容和章节安排等。
2. 设计目标本毕业设计的主要目标是设计一种智能化的空调系统,满足以下需求: - 提供舒适的室内环境,包括温度、湿度和空气质量的调节。
- 降低能源消耗,提高能效,减少对环境的影响。
- 实现远程控制和自动化控制,提高用户的使用便利性。
- 加入人工智能技术,使系统能够学习用户的偏好,实现智能化的调节和优化。
3. 背景空调系统已经广泛应用于住宅、办公室、商业场所等各个领域,成为人们舒适生活的一部分。
然而,传统的空调系统在能效和使用体验上存在一些问题。
传统空调系统的控制策略通常使用固定的温度设定值来调节室内温度,无法满足不同人群在不同时间对舒适环境的需求。
此外,传统空调系统对于室内空气质量的控制有限,无法自动调节湿度和空气PM2.5等指标。
为了解决这些问题,本毕业设计拟采用人工智能技术和先进的控制算法,设计一种智能化的空调系统。
4. 主要内容本毕业设计的主要内容包括以下几个方面: 1. 空调系统需求分析:对不同场景下的空调需求进行调研和分析,明确设计目标和用户需求。
2. 空调系统设计:基于需求分析,设计空调系统的硬件和软件结构,包括传感器、执行机构、控制算法等。
3. 空调系统实现:实现设计的空调系统,并进行性能测试和功能验证。
4. 空调系统优化:使用人工智能技术,对空调系统进行优化和自主学习,提高系统的能效和用户体验。
5. 空调系统评估:对设计的空调系统进行评估和讨论,总结设计过程中的经验和教训。
5. 章节安排本毕业设计计划按照以下章节进行组织: 1. 引言: 介绍空调系统的背景和设计目标。
基于单片机和DS18B20的空调温控系统毕业设计
目录第一章绪论11.1 课题研究背景11.1.1 空调的工作原理11.1.2 空调的功能21.2 控制技术介绍21.3 总体方案设计3第二章空调温度控制系统硬件设计52.1 单片机的选择52.1.1 AT89S52单片机简介52.1.2 AT89S52单片机引脚介绍52.1.3 AT89S52单片机的外围电路62.2 温度传感器的选择72.3 键盘的设计82.3.1 行列式键盘和独立键盘的接口设计82.3.2 矩阵键盘和独立键盘的工作原理92.4 液晶显示的设计92.4.1液晶1602的接口电路92.4.2 液晶1602工作原理92.4.3 液晶1602的其他参数102.5 DA转换电路设计112.5.1 DA转换器的选择112.5.2 DAC0832简介122.5.3 DAC0832结构12第三章空调温度控制设计133.1 PID调节器控制原理133.2 位置式PID算法143.3 数字PID参数的整定143.3.1 采样周期选择的原则153.3.2 PID参数对系统性能的影响153.3.3 PID计算程序17第四章空调温度控制系统软件设计204.1 系统部件的软件设计方案204.2 系统软件设计框图204.3 主程序和子程序流程图设计214.3.1 主程序流程图214.3.2 液晶1602流程图224.3.3 温度转换子程序流程图224.3.4 键盘处理子程序流程图23结束语24 参考文献26第一章绪论1.1 课题研究背景温度是一个和人们生活环境有着密切关系的物理量,也是一种在生产、科研、生活中需要测量和控制的重要物理量,是国际单位制七个基本量之一。
温度的变化会给我们的生活、工作、生产等带来重大影响,因此对温度的测量至关重要。
其测量控制一般使用各式各样形态的温度传感器。
随着现代计算机和自动化技术的发展,作为各种信息的感知、采集、转换、传输相处理的功能器件,温度传感器的作用日显突出,已成为自动检测、自动控制系统和计量测试中不可缺少的重要技术工具,其应用已遍与工农业生产和日常生活的各个领域。
(完整版)基于PLC的中央空调自动控制系统设计毕业设计
毕业论文(设计)基于PLC的中央空调自动控制系统设计The design of automatic control system of central air conditioning based on PLC学生姓名:邓英杰指导教师:刘雨合作指导教师:专业名称:轮机工程所在学院:航海与船舶工程学院二〇一五年六月目录摘要 (1)Abstract (2)第一章前言 (3)1.1 研究目的和意义 (3)1.2 国内外研究现状 (3)1.2.1 国外空调控制系统的发展 (3)1.2.2 国内空调控制系统的发展 (4)1.3 研究内容与方法 (4)第二章中央空调控制系统基本原理 (6)2.1 中央空调原理与结构 (6)2.1.1 空调制冷与制热原理 (6)2.1.2 中央空调结构介绍 (6)2.2 同步电动机工作原理 (7)2.3 变频器工作原理 (8)2.4 PID作用概述 (9)第三章控制系统硬件介绍 (10)3.1 PT100温度传感器和变送器 (10)3.2 西门子MM440变频器 (11)3.3 西门子S7-200系列PLC (11)3.3.1 S7-200系列PLC简介 (11)3.3.2 CPU226技术指标 (12)3.3.3 EM231模块及EM232模块技术指标 (12)第四章控制系统程序设计 (13)4.1 STEP7-MICROWIN软件介绍 (13)4.2 空调启动流程图 (13)4.3 送风量调节PID程序设计 (14)4.4 加热器顺序启停梯形图 (17)第五章监控系统画面的组态软件设计 (19)5.1 WinCC flexible2008简介 (19)5.2 画面及说明 (19)结论 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录............................................................................................................................ . (26)摘要可编程逻辑控制器(PLC)作为一种新型的工业控制装置,因为其优越性被广泛应用于自动控制系统当中,正逐步取代由传统继电器、接触器所组成的控制系统。
空调毕业设计
空调毕业设计空调毕业设计报告1. 引言空调是现代社会必不可少的家用电器之一,可以调节室内温度和湿度,提供舒适的居住环境。
本毕业设计旨在设计一款新型的能效高、使用方便的空调产品,以满足用户对于空调产品的需求。
2. 设计目标2.1 能效高:空调产品的能源消耗是用户最关心的问题之一,我们希望设计一款能效高的空调,减少能源浪费,节约用户的费用。
2.2 使用方便:用户使用空调的过程中,希望能够简单便捷地调节温度和湿度,因此设计一个易于操作的控制系统至关重要。
2.3 环保节能:考虑到环境保护的重要性,我们希望设计一款低碳环保的空调产品,减少二氧化碳的排放,促进可持续发展。
3. 设计原理本设计基于逆变技术,通过将直流电转换为交流电来控制空调的运转。
同时,通过引入先进的压缩机技术,可大大减少空调的能耗,提高能效比。
4. 主要组成部分4.1 冷却系统:采用组合式冷凝器和蒸发器结构,使得冷却效果更好,降低功率消耗。
4.2 加热系统:通过电加热器和循环风扇结合使用,提供加热功能。
4.3 控制系统:设计一个简洁而智能的控制面板,用户可以通过面板上的按钮来调节温度和湿度。
5. 设计实施我们将采用原型制作法来实施设计。
首先,进行电路设计和模拟实验,确定逆变器的运行参数。
然后,制作冷却系统和加热系统的相关零部件。
最后,进行系统的组装和调试。
6. 预期成果通过本毕业设计,我们期望能够设计出一款能效高、使用方便、环保节能的空调产品,为用户提供舒适的居住环境。
同时,通过减少能源消耗和二氧化碳排放,促进可持续发展。
7. 进度计划7.1 第一阶段:确定设计目标和原理,进行文献调研,完成设计方案的初稿。
7.2 第二阶段:进行电路设计和模拟实验,制作零部件。
7.3 第三阶段:进行系统组装和调试,完成最终产品。
7.4 第四阶段:编写毕业设计报告,进行实验数据分析和总结,准备答辩。
8. 预期效益本毕业设计通过设计一款能效高、使用方便、环保节能的空调产品,为用户提供舒适的居住环境。
制冷与空调技术毕业设计
制冷与空调技术毕业设计制冷与空调技术毕业设计一、引言制冷与空调技术是现代生活不可或缺的一部分,其应用范围广泛,涉及到工业、商业、住宅等领域。
本文将介绍一个基于制冷与空调技术的毕业设计,旨在探究如何利用该技术提高室内空气质量和舒适度。
二、设计目标本设计的主要目标是开发一种能够自动感知室内环境并根据需要进行调节的智能空调系统。
该系统应具有以下特点:1. 能够实时监测室内温度、湿度和CO2浓度等参数;2. 根据监测结果自动控制空调温度和湿度;3. 能够通过智能手机或电脑进行远程控制;4. 具有节能功能。
三、系统架构本设计的系统架构分为硬件和软件两部分。
1. 硬件部分硬件部分包括传感器模块、控制模块和执行模块。
(1)传感器模块:用于实时监测室内温度、湿度和CO2浓度等参数。
常用的传感器有温湿度传感器和CO2传感器。
(2)控制模块:用于处理传感器数据并根据需要进行调节。
常用的控制模块有单片机和微控制器。
(3)执行模块:用于控制空调的开关、温度和湿度等参数。
常用的执行模块有继电器和智能插座。
2. 软件部分软件部分包括数据采集、数据处理和远程控制等功能。
(1)数据采集:通过传感器模块实时采集室内温度、湿度和CO2浓度等参数,并将数据上传至云端服务器。
(2)数据处理:通过控制模块对上传的数据进行处理,根据需要进行空调温度和湿度等参数的调节,并将结果反馈给执行模块。
(3)远程控制:通过智能手机或电脑连接云端服务器,实现对空调系统的远程控制。
四、系统实现系统实现主要包括硬件设计和软件编程两个方面。
1. 硬件设计硬件设计主要包括传感器模块、控制模块和执行模块的选型和连接方式。
在选型时需要考虑到精度、稳定性、功耗等因素,并根据实际需求选择合适的模块。
在连接方式上,需要根据模块的接口类型和数量进行布线,并注意防止干扰和短路等问题。
2. 软件编程软件编程主要包括数据采集、数据处理和远程控制等功能的实现。
在数据采集方面,需要使用传感器库进行数据读取,并通过无线模块将数据上传至云端服务器。
制冷与空调技术毕业设计
制冷与空调技术毕业设计引言制冷与空调技术是现代社会不可或缺的一部分。
随着科技的发展和人们对舒适生活的需求增加,制冷与空调技术在各种场所得到广泛应用,包括住宅、商业建筑、汽车等。
本毕业设计将探讨制冷与空调技术的关键原理、设计和优化方法,以及未来的发展趋势。
一、制冷技术原理制冷技术的基本原理是通过将热量从一个区域转移到另一个区域,降低一个区域的温度。
常见的制冷原理有以下几种:1.蒸发冷却:利用液体蒸发时吸收热量的特性来降低温度。
常见的蒸发冷却设备包括冰箱、空调等。
2.压缩制冷:通过机械方式将制冷剂压缩,增加其温度和压力,然后将热量释放到周围环境。
常见的压缩制冷设备包括家用冰箱、商用冷柜等。
3.吸收制冷:利用吸收剂和制冷剂之间的化学反应来降低温度。
吸收制冷系统常用于大型工业制冷设备。
4.热泵技术:通过外部能量输入,将热量从低温区域转移到高温区域。
热泵技术不仅可以用于制冷,还可以用于供暖。
以上原理只是制冷技术中的一小部分,不同的应用场景和需求将会采用不同的制冷原理。
二、空调技术原理空调技术是指在制冷基础上,结合通风、湿度控制、空气净化等功能,为室内提供舒适的环境。
空调系统通常由以下几个组件组成:1.蒸发器:吸收室内空气中的热量,并通过制冷剂的蒸发来降低空气温度。
2.压缩机:将低温低压的制冷剂压缩为高温高压状态,增加其冷却效果。
3.冷凝器:通过散热器,将制冷剂释放的热量传递到室外空气中。
4.膨胀阀:调节制冷剂的流量,控制制冷剂的压力和温度。
通过控制这些组件的工作状态和参数,空调系统可以实现自动控制温度、湿度和空气质量。
三、制冷与空调系统的设计和优化制冷与空调系统的设计和优化是一个复杂的工程问题。
在设计制冷与空调系统时,需要考虑以下几个因素:1.负荷计算:根据需要冷却或加热的空间的尺寸、环境温度、人员活动等因素来确定制冷与空调设备的尺寸和容量。
2.管道设计:要确保制冷剂在系统中的流动充分而均匀,尽量减少功耗和压降。
高职毕业设计——基于PLC的室内空调温度控制设计-精品
基于PLC的室内空调温度控制设计【摘要】本设计是将温度传感器采集到的室内温度转换为电阻的变化,再通过变送器将其转化为模拟的输入电流或电压的变化,然后经过温度模块FX0N-3A把采集到的模拟量转换成数字量送给PLC主模块,经过CPU的处理然后输出控制信号,控制两台压缩机和报警灯。
当温度低于25度时,压缩机不工作,空调不启动;当温度高于30度时,启动一台机组Y0,空调开始制冷;当温度高于36时再启动一台Y1,制冷效果加强,当温度减低到30度时;停止Y0,制冷下降,降到26度时两台都停止,空调此时相当于一台风扇,没有制冷效果;当温度低于23度时,Y2会发出报警,并能利用上位机实现实时监控,并且能够控制下位机。
【关键词】:温度传感器,PLC,压缩机ABSTRACTThis design is using temperature sensor PT - 100 acquisition indoor temperature conversion for resistance changes, another transmitter transform and then into module to the input current, voltage or change FX0N - after temperature module and the gathering to triple-a analog conversion into the digital quantity of PLC, after the main module for the processing and CPU output control signal, control two compressors and alarm lamp.When the temperature is below 25 degrees is compressor doesn't work namely air conditioning don't start, when temperature higher than 30 degrees to start a unit Y0, air conditioning refrigeration and when temperature higher than start when restarting a 36 Y1, refrigeration effect strengthening, when the temperature reduced to 30 degrees to stop Y0, refrigeration down, down to 26 degrees, air conditioning stop at two equivalent of a fan, no refrigeration effect, and when temperature is below when 23 degrees issued a warning, and may Y2 could use PC realize real-time monitoring, and can control a machine.【KEY WORD】:temperature sensor, PLC, compressor目录引言 (1)一、PLC基础 (1)(一)PLC的定义 (1)(二)PLC的特点 (1)(三)PLC的功能与选项 (2)二、PT00使用说明 (3)(一)热电阻的工作原理 (3)(二)pt100温度与阻值对照 (3)三、fx0n-3A简介 (4)四、变频器原理及简介 (4)五、MCGS简介 (5)六、温度采集辅助放大电路 (6)七、温度采集与监控系统PLC设计 (6)(一)系统的组成与工作过程 (6)(二)系统工艺要求 (7)(三)控制要求 (7)(四)流程图 (7)(五)元器件使用说明 (7)(六)输入\输出分配 (7)(七)硬件连接图 (8)(八)主电路图 (9)八、系统各个部分的设计分析 (9)(一)FX0N-3A功能模块设计 (9)(二)启停程序设计 (10)(三)PLC主模块采集处理程序 (10)九、温度采集与监控系统的组态监控界面 (11)总结 (13)附录一完整梯形图 (14)附录二指令表 (18)参考文献 (21)致谢 (22)引言目前空调机已经广泛地应用于生产、生活中。
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模拟电子技术课程设计课题名称:空调温度控制器班级:学号:姓名:指导教师:目录一、引言··1二、设计目的··2三、设计任务与要求··2四、实验设备及元件··3五、方案设计与论证··8六、单元电路设计与实验调试··9七、整体电路制作调试说明··11八、调试中出现的问题··12九、总结与心得··13十、设计成果展示··14十一、参考文献··15一、引言温度控制电路广泛应用于社会生活的各个领域,如家电、汽车、材料、电力电子等,常用的控制电路根据应用场合和所要求的性能指标有所不同,传统的继电器调温电路简单实用,但由于继电器动作频繁,可能会因触点不良而影响正常工作。
文献[2 ]提出改进的、电路,采用主回路无触点控制,克服继电器接触不良的缺点,且维修方便,缺点是温度控制范围小,精度不高。
本设计要求温度可以设定,并要求温度被控制在设定的值附近,所以该系统应该是一个闭环控制系统。
实现对温度控制的方法很多,有采用模拟电路实现的,也有采用计算机构成的智能控制。
模拟控制温度的方法主要有开关式控制法、比例式控制法和连续式控制法。
开关式控制是将检测的温度信号和设定的温度值通过比较器比较后,驱动一开关器件(一般是继电器)控制加热器的通断。
如当测量的温度低于设定的温度值时,驱动电路使继电器接通加热器的电源,使温度上升;当温度高于设定的温度时,驱动电路使继电器断开加热器的电源,停止对加热器的加热,温度将下降。
这样继电器反复动作,温度将被控制在设定值附近。
开关式温度控制方法的优点是电路简单,缺点是控制精度较低,并且在设定温度附近,频繁启动继电器,影响继电器的使用寿命。
比例式控制是选择一个固定的时间T作为控制周期,选择控制周期的长短一般根据加热的热容量选取,热容量大的可选择控制周期长一些,一般选择T=10~15秒。
当温度低于设定的温度较多时,在一个控制周期T内接通加热器电源的时间就比较长(假设为t),随着温度的升高,加热时间t逐渐减少;当温度高于设定的温度时,加热时间t等于零,温度逐渐下降,最后使温度接近稳定。
该方法控制温度精度将大大提高。
连续控制是根据测量温度的大小自动连续调节加热器电流的大小,当温度大于设定的温度时,可自动的控制减小加热器的电流,反之则增大电流,可使温度自动的保持在设定的温度上,该方法控制稳定的精度最高,电路也比较复杂,同时要求一个可控的功率器件实现对加热器电流大小的控制。
本设计要求温度的控制精度不高,可采用控制线路较简单的开关式控制方法。
二、设计目的1通过实验调试,了解并掌握运算放大器的工作原理和使用方法及其注意事项。
2 学会查阅元器件资料, 读电路图辨别元器件,检查并测试元器件。
3学会绘制电路图并组装电路,调试电路的能力。
4 熟练掌握各种基本仪器的使用。
5 学会并熟练掌握电路仿真软件的使用(Multisim等)。
三、设计任务与要求本次课程设计,是满足小型家用空调温度控制器,可通过手控预置温度。
控制器可按人们的要求,将室内温度保持在一定范围内。
先由环境温度作用于热敏电阻,从而改变运算放大器的电位,以达到控制具有开关作用的三极管的电位状态,继而控制继电器的工作,最后控制发动机运转。
整个过程都是自动的。
在设计思路上同学们可以发挥自己的创造性,有所发挥,并使设计方案可行,效果良好。
使用模拟电子元件显示空调的运行和静止状态.,显示空调的运行和静止状态. ,开发同学们的发散思维。
同时可以充分发挥同学们的动手操作能力。
培养同学们对课程设计的兴趣。
加深对各种援建的认识。
四、设备及元器件代码名称规格型号数量IC1集成电路LM324 1IC2集成电路CD4011 1 VT 三极管2N2222 1 VD1二极管1N4148 1 VD2、VD3发光二极管2EF441(R、G) 2R t 负温度系数热敏电阻MF12-1-10kΩ 1R1电阻RTX-0.125-3kΩ-Ⅱ1R2、R4电阻RTX-0.125-15kΩ-Ⅱ2R3、R5电阻RTX-0.125-10kΩ-Ⅱ2R6、R8电阻RTX-0.125-1kΩ-Ⅱ2R7电阻RTX-0.125-4.7kΩ-Ⅱ1RP1、RP2微调电位器3296 47kΩ 2 KR 电磁式继电器JZC-12F/012-12 1图1、 LM324引脚图与元件图表1 LM324引脚功能引脚 功能(v ) 电压引脚 功能 电压(v )1 输出1 3.0 8 输出3 3.0 2反向输入12.79反向输入32.43 正向输入12.8 10 正向输入 2.84 电源 5.1 11 地 05 正向输入 2.8 12 正向输入 2.8 6反向输入21.013反向输入42.27 输出2 3.0 14 输出4 3.0图2、CD4011引脚图表2、CD4011引脚功能图表图3 CD4011引脚图引脚 功能 引脚 功能 1 数据输入端 8 数据输入端 2 数据输入端 9 数据输入端 3 数据输出端 10 数据输出端 4 数据输出端 11 数据输出端 5 数据输入端 12 数据输入端 6 数据输入端 13 数据输入端 7地14VDD 正电源项目 原件参数VDD 电压范围 -0.5V to 18V 功耗双列普通封装 700mW工作温度范围CD4011BM -55℃ - +125℃ CD4011BC -40℃ - +85℃表3 CD4011参数表图4、2N2222型三极管表4、2N2222型三极管参数 管脚838电子符号 2N2222 2N2222A 单位 集电极-发射极电压 V CEO 30 40 V 集电极-基极电压 V CBO 60 75 V 发射极-基极电压 V EBO 56 V 集电极电流-连续 Ic 600 mA 器件耗散 @ TA = 25℃ PD 625 mW 操作和存储结温范围TJ,Tstg–55 to +150℃图5 1N4148二极管表5 1N4148二极管参数表MF12负温度系数热敏电阻外型结构和尺寸:主要技术参数:时间常数≤30S项目 参数 项目 参数 二极管类型 小信号 针脚数 2电流, If 平均 150mA 总功率Ptot:500mW表面安装器件轴向引线正向电压 Vf 最大1V 时间, trr 最大 4ns 电流, If @ Vf 10mA 电流, Ifsm 2000A 最大正向电流, If 200mA 结温, Tj 最高200°C电流, Ifsm2000A测量功率≤0.1mW使用温度范围-55~+125℃耗散系数≥6mW/℃额定功率0.5WJZC-12F-DC5V电磁继电器:3296W微调电位器;1、逆时针旋转2、滑动片3、顺时针旋转实验设备:1、模拟电路试验箱2、万用表五、方案设计与论证图6 空调温度控制器电路图该电路利用由运算放大器构成的双限比较器,控制室内的最高温度以及空调开启的温度。
当空调接通电源时,由R2和R3及RP1微调电位器对直流电源分压后给U1A的同相输入端一个固定基准电压。
由温度调节电路RP2、R5及R4对电源分压的微调电位器RP2调整后输出一个设定温度电压给U1B的反相输入端,这样就由U1A组成开机检测电路,由U1B组成关机检测电路。
当室内的温度高于设定温度时,由于负温度系数热敏电阻R t和R3的分压大于U1A的同相输入端和U1B的反相输入端电压,U1A输出低电平,U1B输出高电平。
由IC2组成的RS触发器其输出端输出高电平,使三极管导通,VD2(R)点亮,继电器吸合,其常开触电闭合,接通压缩机电动机电路,压缩机开始制冷。
当压缩机工作一定时间后,室内温度下降,达到设定温度时,温度传感器阻值增大,使U1A的反相输入端和U1B的同相输入端电位下降,U1A的输出端为高电平,而U1B的输出端为低电平,RS触发器的工作状态翻转,其输出为低电平,从而使三极管截止,VD3(G)点亮,继电器停止工作,常开触点被释放,压缩机停止运转。
六、单元电路设计与实验调试分析根据设计要求,对电路进行了Multisim软件仿真,整体仿真电路的连接见模块七。
实验一:对运算放大器LM324加载电源测试实验图A LED灯亮(74LM324输出端为高电平)图B LED灯灭(74LM324输出端为低电平)实验步骤:1.按图接线,将ui-与2连接,ui+与3连接,u+与+12V连接,u-与-12V连接,uo与图1-21中Vcc连接。
2.调节电源输入,观察LED灯状态。
3.灯亮为“1”,熄灭为“0”。
实验一小结:①当ui+ > ui-即ui>0时uo为高电平②当ui+ < ui-即ui<0时uo为低电平实验二:对运算放大器LM324加载电阻测试实验图C 带电阻的LED灯灭当R6阻值增大到一定值时,U->U+,运算放大器LM324输出为低电平,此时,发光二极管灭。
图D带电阻的LED灯亮当R6阻值减小到一定值时,U-<U+,运算放大器LM324输出为高电平,此时,发光二极管亮。
实验步骤:1.先定下来u-的电位,用示波器观察。
2.调节Rt阻值,使输出处于临界状态,用示波器观察u+的电位。
小结:①RT变阻器部件位于电子箱的“整流滤波”模块,另一变阻器于“互补功放”模块,LED灯位于“观点耦合”模块。
②调试时要注意正确接线,注意防止led灯发生耦合。
七、整体电路制作调试说明完成单元电路设计与调试试验后,步入整体电路设计与分析调试阶段,总结单元电路设计经验,在小组队员的一致努力下,团结协助,成功设计出可行的整体电路图,仿真如下图:图E 整体电路设计仿真图实物调试步骤:1、检验各器件是否完好无损2、正确按图焊接电路板3、调试各元器件参数4、在模拟电子试验箱进行通电实验5、观察LED灯是否正确显示,跳变八、调试中出现的问题在实验过程中,林林总总的问题频繁出现在调试中。
本小组遇到许多典型性问题,如焊接问题中的虚焊,导线焊接不牢等基本错漏。
此类问题需要组员细心协作、检查。
又诸如调试间的LED灯亮息问题,如:只亮红灯,只亮绿灯,亮灯皆亮的代表性问题。
此类问题,比较难以段时间内攻克,此问题往往是由于接线错误导致的问题,属于知识理论出错范畴,尤其需要全体组员重新对整个电路进行检查推倒。
据本小组经验所得,两灯只亮其一,往往是在芯片CD4011中与非门的错误连接上导致,而且,问题隐蔽性较高,难于通过检查发现。
而红灯与绿灯皆亮,往往是因为芯片CD4011芯片中的输出端漏接导致。
其中,一比较普遍的问题值得引起调试者关注:如滑动变阻器滑动端漏接导致变阻器未能起作用,因而导致调试失败,此问题发生现象极为普遍,本小组深有体会。