基于PLC的中央空调控制系统

合集下载

基于PLC的中央空调控制系统设计

0 引言随着社会生产水平的提高，人们对日常生活环境的舒适要求也逐渐提高，空调系统在建筑家具中的应用也越来越广泛。

大型商场、办公大厦也基本运用大型中央空调。

为了带来更大的效益和收益和减少不必要的开支，以及现在提倡的节能减排，和低碳生活，人们对中央空调系统提出的新要求，希望在保持舒适度的同时把能耗降到最低，根据此要求设计一套基于PLC 的中央空调控制系统。

该控制系统主要由：变频器、温度变送器、水泵机组、可编程控制器（PLC）等组成。

1 系统组成传统中央空调系统无闭环控制系统，系统为开环控制系统。

风机泵类的转速无法随环境的变化而变化，所以循环水的流量也无法随之变化。

电机基本都是按满功率运行。

势必会造成很大的能源浪费。

基于PLC 的中央空调控制系统采用PLC 控制变频器，从而控制水泵机组的转速与风机水泵的运行台数。

主要添加了可编程控制器PLC，温度变送器，变频器。

总系统的结构图如图1所示，更清楚的表达出了信号的传输以及循环水的流向，还有各部件的位置。

该系统由三个机构组成：执行机构、信号检测机构以及控制机构三大部分。

执行机构：由水泵机组构成，用于给冷冻水、冷却水的循环提供动力支持，冷冻水供入用户盘管，与室内环境进行热交换，带走室内热量。

信号检测机构：在系统控制的过程中，冷冻水出/入水温差信号，冷却水出/入水温差信号，室内温度信号，报警信号等都需要检测。

控制机构：PLC 是整个空调控制系统的核心。

PLC 系统可对传感器检测出的各种信号进行采集，分析并处理上位机指令，控制执行机构；变频器可以接受PLC 的指令对电机进行调速。

图1 基于PLC 的中央空调控制系统2 硬件组成其扩展模块PLC图3 控制电路图3 系统软件设计系统初始化程序：系统的初始化在启动开始之时，先检测各系统的工作状态，然后对参数进行初始化处理，赋予初始值。

然后中断连接，设置系统工作模式。

增、减泵判断和相应操作程序：会根据增、减泵的条件是否满足，若满足条件，则延时5min 已消除波动干扰再执行增、减泵命令。

基于PLC的中央空调控制系统设计

摘要中央空调系统已广泛应用于工业与民用领域，在宾馆、酒店、写字楼、商场、住院部大楼、工业厂房中的中央空调系统，其制冷压缩机组、冷冻循环水系统、冷却循环水系统、冷却塔风机系统等的容量大多是按照建筑物最大制冷、制热负荷选定的，且再留有充足余量。

在没有使用具备负载随动调节特性的控制系统中，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，能量的浪费是显而易见的。

近年来由于电价的不断上涨，造成中央空调系统运行费用急剧上升，致使它在整个大厦营运成本费用中占据越来越大的比例，加之目前各生产、服务业竞争激烈，多数企业利润空间不够理想。

因此电能费用的控制显然已经成为经营管理者所关注的问题所在。

随着负荷变化而自动调节变化的变流量变频空调水系统和自适应智能负荷调节的压缩机系统应运而生，并逐渐显示其巨大的优越性，而且得到越来越多的被广泛推广与应用。

随着PLC技术和变频器的发展，采用变频调速技术不仅能使空调系统发挥更加理想的工作状态，还能节省不必要的电能和水资源的浪费。

本文采用三菱PLC控制系统设计中央空调的控制系统，因为采用PLC控制系统对中央空调的操控很简单，抗干扰能力强，输入和输出接口，运行速度快，稳定可靠，维护和维修方便，此外，该中央空调控制系统具有高可靠性，低功耗，长寿命，良好的环境适应性，适用于中央空调的开发，以及中央空调利润也很高，从而使PLC的机可以得到更好的发展，因此，本次的基于PLC的中央空调控制系统的设计在某种程度上面来说具有重大的经济和社会意义。

关键词：中央空调资源 PLC 意义AbstractWith development of all kind of science technology and global economy, Pneumatic manipulator is a automated devices that can mimic the human hand and arm movements to do something，aslo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety.Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors.The pneumatic part of the design is primarily to reasonablepneumatiatcompressedneceengththdirectionprocedurework.The inver ted pendulum is a typical high order system, with multi variable, non-linear, st rong-coupling, fleet and absolutely instable. It is representative as an ideal mod el to prove new control theory and techniques. During the control process, pend ulum can effectively reflect many key problems such as equanimity, robust, foll ow-up and track, therefore.This paper use Plc control method of double inverted pendulum .This several test matrix value the results are not satisfactory response, then we opti mize matrix by using Genetic Algorithm. Simulation results show: The system response can meet the design requirements effectively after Genetic Algorithm optimization. Small twisted paper broken machine for ordinarhome.Keywords：sewingmachine, assembly,Plc,meaning目录摘要...................................... 错误!未定义书签。

基于PLC的变频中央空调控制系统的开发设计毕业设计学位论文

目录目录 (1)前言 (3)一、中央空调系统简介 (4)1、冷水机组 (4)2、冷却水塔 (4)3、外部热交换系统 (4)4、冷却风机 (5)二、系统工作原理 (6)1、中央空调制冷原理 (6)2、中央空调系统原理 (6)三、中央空调与家用空调对比分析 (8)1、普通家用空调基本工作原理 (8)2、中央空调工作原理 (8)四、四通阀在中央空调中的应用 (11)五、温度传感器在中央空调中的应用 (12)1、传感器作用分析 (12)2、传感器故障分析 (13)六、中央空调系统控制分析 (15)1、冷冻水循环系统的控制 (15)2、冷却水循环系统的控制 (15)3、末端送风机的变频控制 (16)4、应用方案的系统考虑 (18)5、机组台数控制 (18)七、PLC技术在中央空调中的应用 (20)1、PLC的简介 (20)2、PLC结构 (20)3、PLC选型及设置 (20)4、软件设计 (21)5、PLC控制系统主要功能 (21)6、系统特点 (23)7、控制方法 (23)8、系统设计和应用说明 (24)八、中央空调常见问题分析 (26)1、吸气温度过高 (26)2、吸气温度过低 (26)3、排气温度不正常 (27)4、排气压力较高 (27)5、排气温度过低 (28)九、结束语 (29)参考文献 (29)前言随着国民经济的发展和人民生活水平的日益提高，中央空调系统已广泛应用于工业与民用建筑领域，在宾馆、酒店、写字楼、商场、住院部大楼、工业厂房的中央空调系统，其制冷压缩机组、冷媒循环水系统、冷却循环水系统、冷却塔风机系统、盘管风机系统等的容量大多是按照建筑物最大制冷、制热负荷或新风交换量需求选定的，且留有充足余量。

在没有使用具备负载随动调节特性的控制系统中，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，尽管有的系统采用了闸阀档板节流方式，但其能量的浪费仍是显而易见的。

近年来由于电价的不断上涨，造成中央空调系统运行费用急剧上升，致使它在整个大厦营运电费成本中占据越来越大的比例，因此，电能费用的控制显然已经成为经营管理者所关注的问题所在。

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。

基于PLC的中央空调控制系统

毕业论文基于PLC的中央空调控制系统Ⅰ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％。

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。

基于PLC技术的中央空调制冷系统变频控制系统研究

基于PLC技术的中央空调制冷系统变频控制系统研究目录1. 内容综述 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 研究目的与意义 (3)1.3 国内外研究现状 (4)1.4 论文结构安排 (5)2. 中央空调制冷系统概述 (6)2.1 中央空调系统的组成 (7)2.2 制冷系统的工作原理 (8)2.3 变频技术在制冷系统中的应用 (9)3. PLC技术及其在控制系统中的应用 (11)3.1 PLC技术的基本概念 (12)3.2 PLC的工作原理 (13)3.3 PLC在中央空调控制系统中的应用 (14)4. 变频控制技术 (15)4.1 变频器的基本工作原理 (16)4.2 变频器在制冷系统中的优势 (17)4.3 变频控制系统的组成 (19)5. 基于PLC的变频控制系统设计 (20)5.1 系统总体设计 (22)5.2 PLC选型与参数设置 (23)5.3 控制系统硬件设计 (25)5.4 控制系统软件设计 (26)6. 基于PLC的变频控制系统的实现 (27)6.1 现场硬件连接 (28)6.2 软件编程与调试 (30)6.3 系统测试与验证 (31)7. 系统性能评估与优化 (33)7.1 系统性能指标分析 (34)7.2 节能效果分析 (35)7.3 系统优化措施 (36)8. 结论与展望 (37)8.1 研究总结 (38)8.2 存在问题与不足 (39)8.3 研究展望 (41)1. 内容综述随着科技的飞速发展，自动化控制技术在各个领域的应用越来越广泛，中央空调制冷系统作为现代建筑的重要组成部分，其运行效率和能耗问题日益受到关注。

可编程逻辑控制器作为一种高效、可靠的工业自动化控制设备，在中央空调制冷系统的控制中发挥着重要作用。

变频控制系统通过改变电机供电频率，进而达到调节制冷剂流量和压缩机转速的目的，实现对制冷系统运行状态的精确控制。

这种控制方式不仅提高了空调系统的运行效率，降低了能耗，还能减少对环境的污染。

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的中央空调控制系统设计说明

1.绪论随着生活水平的提高，人们对物质生活的要求也逐渐提高，空调系统在建筑家具中的应用也越来越广泛。

本着节能降耗的要求，对空调监控系统的需求也越来越大。

亚控科技产品组态王软件和PLC（Programmable Logic Controller）作为工业控制领域的优秀控制软件和控制器，在非工业领域如空调监控系统等中也起着重要作用。

本次空调监控系统就是采用组态王作为上位机监控软件和人机交互界面，PLC作为下位机和空调系统控制器，实现对空调系统的实时监控。

2.系统设计原理空调监控系统主要利用PLC的控制功能，通过执行装载在PLC部的预先设定的控制程序并执行上位机实时的命令语句，调节空调系统中的阀门开度、控制水泵启停、监控并采集空调系统中温度传感器、湿度传感器、压力传感器、水流开关等现场仪器仪表的数据，转换为组态王可用的数据格式传送给组态王软件。

组态王接收PLC采集的现场数据并实时的在组态画面中动态实时显示，此外，组态王可接收组态画面中的有操作人员输入的命令并下传给下位机PLC，实现对空调系统的调节控制。

2.1.空调系统原理空调系统主要就是调节室空气的冷、热、干、湿，并起净化空气的作用，使人们工作、生活在比较舒适的环境中。

空调系统主要由三部分组成：空气调节系统、制冷系统、供热系统。

2.1.1空气调节系统监控原理A.新风机组监控原理新风机组主要靠包括进口挡板、加热器、表冷器、过滤器、加湿器、送风机及各种传感器和执行机构等。

使得在夏季通过表冷器湿新风降温、除湿，冬季通过加热器、加湿器使空气加热、加湿。

新风机组监控的主要容如下：（1）监控送风温度。

由送风通道的温度传感器实测送风温度，信号送入控制器，与送风温度设定值进行比较，采取控制算法生成控制指令调节冷、热水供水阀门开度，用以调节热水（或冷水）流量，是送风温度控制在设定值围，保持室温度恒定。

（2）送风湿度控制。

由送风通道的湿度传感器检测湿度信息送入处理器经运算后控制冷水阀或蒸汽阀开度，使被调环境的湿度保持恒定。

基于PLC的中央空调系统节能及高效应用设计

基于PLC的中央空调系统节能及高效应用设计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。

下面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。

这种冷热源的配置方式达到了较好的节能效果。

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控制系统的组成目前，中央空调的控制方法主要有：继电器控制、可编程逻辑控制（PLC控制）、直接数字控制器（DDC控制），更先进的则是采用建筑设备自动化系统（BAS）对中央空调等建筑设备进行监控和系统集成。

继电器控制系统由于故障率高、系统复杂、功耗高等缺点已逐渐被淘汰。

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，抗干扰能力强，使用与维护均很方便，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S7-200CPU226PLC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EM2318AI模拟量输入模块；一个EM2324AQ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。

基于PLC的变频中央空调温度控制系统的毕业设计

唐山学院毕业设计设计题目：基于PLC的变频中央空调温度控制系统设计系别：智能与信息工程学院班级：姓名：***师：***2016年6月 1 日基于PLC的变频中央空调温度控制系统设计摘要为了保证环境温度和湿度的舒适，大多酒店、大型商场、工厂车间、写字楼甚至学校等都装有中央空调系统，方便管理以及节约能源。

但传统的中央空调能源利用率还是相对较低，普遍存在30%左右的无效能耗。

传统的中央空调能源消耗大，而效率相对低下，无论负荷的大小，电机已及系统都是在全负荷的状态下工作的，当用户不需要这么大的负荷时，就造成了资源的浪费。

中央空调系统由空调主机，冷却水泵、冷却塔，冷冻水泵、风机、盘管系统等组成。

冷冻水是流过空调主机后，经过空调主机制冷降温，通过冷冻泵输送到各个房间中，然后通过盘管系统，和室内的空气进行热交换，最后再流回空调主机，形成循环。

而冷却水系统则主要是给空调主机降温，在冷却泵的作用下，冷却水流经空调主机，把空调主机的热量带走，再在冷却塔处经由却塔风机进行散热，最后再流回空调主机，形成循环。

冷冻水、冻却水作为热量的载体，不断地把室内的热量带到室外。

本论文所研究的中央空调系统可在PLC的控制下，利用PT-100温度变送器采集室内温度，通过EM235模拟量输入输出模块将采集到的温度度数转化为模拟量，进行PID计算，转化后输送给变频器，变频器再带动电机做出相应的加减速转动，使室内温度发生变化，从而形成闭环控制，实现最优控制，低能源高效率，保证居住、工作环境的温度和湿度的同时，最大空间的节约能源，提高能源利用率。

关键词：中央空调温度控制PLC EM235 变频器PID控制Design of Variable frequency central airconditioning temperature control systembased on PLCAbstractIn order to ensure the comfort of the temperature and humidity environment, many hotels, large shopping malls, factories, office buildings, and even schools have been installed central air-conditioning system, to facilitate the management and energy conservation. But the traditional central air conditioning energy utilization is still relatively low, there are about 30% of the invalid energy consumption. The traditional central air-conditioning energy consumption, and efficiency is relatively low, regardless of the size of the load, motor and system are working under the state of full load, when users do not need such a big load, causing the waste of resources.The central air conditioning system by the air conditioning host, cooling water pump, cooling tower, chilled water pump, fan coil system, etc. Chilled water is through the air conditioning host, after a cool air conditioning refrigeration host, through the frozen pump into the rooms, and then through the coil system, and indoor air heat exchange, and then flow back to the air conditioning host, form a circle. Cooling and cooling water system are mainly for air conditioning host, under the effect of cooling pump, cooling water flowing through the air conditioning host, and take away the quantity of heat of air conditioning host, through the tower fan for cooling in cooling tower place again, and then flow back to the air conditioning host, form a circle. Chilled water, frozen water as heat carrier, constantly brought the indoor quantity of heat to outdoor.This paper studied the central air conditioning system is under the control of PLC, using the PT - 100 temperature transmitter collection and indoor temperature, by EM235 analog input/output module collected temperature readings can be converted to analog, the PID calculation, conveying the converted to frequency converter, frequency converter to drive the motor makes the corresponding rotational acceleration and deceleration, make indoor temperature changes, thus forming a closed loop control, realize the optimal control, low energy efficiency, guarantee the living and working environment of temperature and humidity at the same time, the biggest space to save energy, improve energy efficiency.Key words: Control of central air conditioning temperature; PLC; EM235; Frequency changer; PID control;目录1 引言 (1)1.1 课题研究的意义 (1)1.2 中央空调控制系统研究现状 (1)1.3 设计的任务和要求 (2)2 中央空调系统的构成及工作原理 (3)2.1 中央空调系统的工作原理 (3)2.2 中央空调系统的构成 (3)2.2.1 冷冻水循环系统 (3)2.2.2 冷却水循环系统 (3)2.2.3 空调主机 (4)2.2.4 风机盘管系统 (4)3 中央空调系统控制原理 (5)3.1 传统控制方式介绍 (5)3.2 中央空调的变频调速原理 (5)3.3 电机的软启动 (7)3.3.1 电机普通启动电流 (7)3.3.2 软启动设备介绍 (7)3.3.3 软启动的应用 (7)3.3.4 软启动的优点 (8)3.3.5 软启动器与变频器的区别 (8)3.4 中央空调的电机频率的PID控制 (9)3.4.1 PID控制原理 (9)3.4.2 PID参数整定的常规方法及手段 (10)3.4.3 温度控制回路 (11)4 中央空调系统硬件设计 (12)4.1 变频器介绍 (12)4.1.1 变频器原理 (12)4.1.2 变频器的选择 (12)4.1.3 施耐德ATV312系列变频器 (12)4.1.4 使用注意事项 (13)4.2 可编程逻辑控制器介绍 (13)4.2.1 可编程逻辑控制器 (13)4.2.2 PLC的工作原理 (14)4.2.3 西门子S7-200 PLC (14)4.2.4 模拟量输入输出模块 (14)4.3 PT100温度传感器 (15)4.4 三相异步电动机 (15)5 中央空调系统软件设计 (17)5.1 主程序设计 (17)5.2 程序设计 (18)5.2.1 PLC编程软件STEP7Micro (18)5.2.2 I/O点分配 (18)5.2.3 程序中存储器分配 (19)5.2.4 部分程序设计 (20)5.3 EB8000触摸屏编程软件 (25)5.4 仿真界面 (25)6 结论 (29)谢辞 (30)参考文献 (31)附录一电气原理图 (32)附录二源程序 (34)1 引言1.1 课题研究的意义随着我国经济的飞速发展，大家的生活水平明显提高，生活条件也是越来越好。

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；。

基于PLC在中央空调控制系统中的运用问题分析与研究

基于PLC在中央空调控制系统中的运用问题分析与研究摘要：本文介绍了可编程控制器的控制原理以及其在中央空调制冷系统控制中的运用,并对控制系统故障的检查与维修等相关技术进行了深入的探讨。

可编程控制器(PLC)控制系统具有工作稳定、可靠,便于维护,具有价格便宜、控制灵活方便等特点,被广泛应用于各行各业的自动控制系统中。

本文是个人的一些见解，可供参考借鉴。

关键词：可编程控制器；中央空调控制；检查与维修；前言设备管理和设备运行对保证建筑的正常使用都同样重要。

现代化的管理也需要现代化技术的支持，设备管理系统的开发和应用无疑将推进智能化建筑的发展，它对保证设备正常运行、设备故障迅速修复和设备故障预防都有十分重要的意义。

一、PLC在中央空调控制系统中的应用问题分析中央空调制冷系统的工艺要求。

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。

如此循环不已，把建筑物里的热量带出，达到降低环境温度的目的。

因此，中央空调冷冻站系统的工艺控制要求为:测量冷冻水供回水温度及流量，从而计算空调实际的冷负荷，根据实际的冷负荷来决定冷水机组的开启台数，达到最佳节能状态。

各设备的程序联动启动:冷却塔风机冷却水泵冷冻水泵冷水机组。

停止:冷水机组冷冻水泵冷却水泵冷却塔风机。

当其中一台冷却水泵/冷冻水泵出现故障时，备用冷却水泵/冷冻水泵会自动投人工作。

测量冷冻水系统供回水管的压差△P=P1一PZ控制其旁通阀(TV)的开口度，使其维持压差。

(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。

基于PLC的中央空调控制系统的设计

青岛黄海学院本科毕业设计（论文）中文题目：基于PLC的中央空调控制系统的设计英文题目：Design of the Central Air ConditioningControl System Based on PLC学院：机电工程学院专业班级：机械设计制造及其自动化3班学生姓名：崔康康学号：1201111111指导教师：宋娟职称：副教授二○一六年六月毕业设计（论文）原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

本人签名：日期：毕业设计（论文）使用授权声明本人完全了解青岛黄海学院有关保留、使用毕业设计（论文）的规定，允许被查阅和借阅；学校可以公布全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存该毕业设计（论文）。

保密的毕业设计（论文）在解密后遵守此规定。

本人签名：导师签名：日期：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，该设计研究了基于PLC的中央空调控制系统，为舒适的生活工作环境及有效节能提供了技术条件。

该设计介绍了中央空调的结构和工作原理，变流量控制的原理，PID控制的原理，利用变频器、PLC、温度传感器等器件的有机结合，构成自动控制系统，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，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；PIDCentral air conditioning has been widely used in major shopping malls,office buildings and other places,while in the control of the suitable temperature of the traditional control system,consumes a large amount of energy.Now,people pay more and more attention to the central air conditioning comfort and energy efficiency,the design of the central air conditioning control system based on PLC.Provide technical conditions for comfortable living and working environment and effective energy saving. This design introduces the structure and working principle of central air conditioning, variable flow control principle,the principle of PID control by frequency converter,PLC, organic combination of temperature sensors,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,through the SIEMENS MM440 inverter control pumpspeed ensure system under the circumstances to adjust the flow of the actual load,To achieve constant temperature control,but also can save a lot of energy.Keywords: PLC; Central Air Conditioning; PID第一章绪论 (1)1.1 中央空调控制系统的研究现状及发展 (1)1.1.1 中央空调控制系统的发展 (1)1.1.2 中央空调变流量控制的发展 (1)1.2 中央空调系统简介 (1)1.3 中央空调原理图及各结构的作用 (2)第二章空调变流量控制的原理 (3)2.1 制冷原理 (3)2.2 中央空调变流量控制的原理及特点 (3)2.2.1 中央空调系统变流量系统的特点 (4)2.2.2 中央空调变流量控制的实现方式 (4)2.3 电机的软启动原理及应用 (7)2.3.1 软启动设备介绍 (7)2.4 PID控制的设计 (8)2.4.1 PID控制原理 (8)2.4.2 PID的反馈逻辑及参数调整原则 (9)第三章中央空调控制系统的硬件设计 (9)3.1 变频器的原理 (9)3.2 西门子MM440变频器 (9)3.3 PLC选型 (9)3.3.1 PLC简介 (9)3.3.2 PLC控制功能的选择 (10)3.4 系统电路连接 (10)第四章中央空调控制系统的软件设计 (11)4.1 设备间通讯 (11)4.1.1 USS协议 (11)4.2 PLC主程序流程图 (12)4.3 PLC编程软件 (13)4.4 程序设计 (13)4.4.1 中央空调控制系统的I/O分配表 (13)4.4.2 程序中使用的存储器及功能 (15)4.4.3 PLC初始程序 (15)第五章结论 (19)参考文献 (20)致谢 (21)附录 (22)第一章绪论1.1 中央空调控制系统的研究现状及发展1.1.1 中央空调控制系统的发展中央空调在1970年代采用小型微机集中控制，直到1984年，哈特福德市第一建筑采用微机分布式控制系统，标志着智能建筑时代的开始[1]。

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。