基于PLC控制的中央空调节能系统设计
基于PLC控制的中央空调节能系统设计

影响 到其他 生产线的正常运行 。PLC技术在分 程 中的实时监控,一旦运输过程中 出现任何 的
的运 用 【J].大科 技 ,2017(og):2 39—240.
散式控 制系统中的应用 ,一定要 和实际运行过 问题 ,运输 系统能够在最短的时间 内发现并做 [4]马 宇 宁 .PLC技 术 在 机 械 电 气 控 制 装
够把监控到 的数据 发送到控制 中心 ,然后再 由 动化 技术 能够满 足发 展需 求,而 PLC技术 在
制 装 置 中 的 应 用 [J】.科 技 创 新 与 应
控制中心对接 受到 的数据 进行分析和处理 ,检 机械 电气控制装置 中的应用 能够对机械 电气控
用 ,201 6(08):1 01-101.
的办公环境 。因此诞生 了集散 型中央空调监控 1控制 系统 总体方案 系统,此 中央空调监控系统综合 了现代控 制技
术、现代通信技术和现代计算机技术 以及微 电
本 系统 的控制 采用 PLC与变频 器相结 合
子于一体 的控制系统 。在智能建筑 中得到 了广 的 控 制 方 式对 空 调 系 统 机 组 进 行 手 动 、 自动 控
制对 象的 PLC控制 也不 同,那 么在 整个 系统 性 ,提高煤炭的运输效率。在 电气安全监测控
月 ),2014(12):2O2—2 03.
运 行 过 程 中 就 算 是 出现 一 台设 备 故 障 , 也 不 会 制 装置 中使角 PLC技 术还 能够加 强对运 输过 [3】薛挺 .探 讨机械 电气控 制装置 中 PLC技 术
<<上 接 120页
从而 实现相应的数据连接 ,在 运行过程 中采用 术对运输设备进行智能化控制 ,实现对运输 设 [2】刘光 ,王海彦 .PLC技 术 在机械 电气控 制
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。
中央空调PLC节能变频控制设计

中央空调PLC节能变频控制设计本工程为两台机组实现换热,每台机组为双系统(即两台压缩机)。
两台机组的水路为并联(见下图)。
为实现中央空调机组的节能,根据用户使用空调的量不同而引起制冷负荷不同的特点,我公司采用PLC及变频器控制水泵的流量,已达到节能的效果。
地源侧泵与空调侧泵分别采用两用一备方案,我公司将地源侧与空调侧分别设一变频器,由PLC控制。
具体要求如下:一、如上图所示,在两台机组空调侧的水路汇总处分别设一个温度探头,两温度探头感知的温度C1、C2作为两个PLC的输入量。
由PLC将C1、C2计算差值(即△C1=︳C1-C2 ︳)作为变频调速信号反馈给空调侧变频器用于调速。
进出水温差采集周期选择4 s。
当温差<4.5 oC时,变频器运行频率自动调整下降,每次下调0.5 Hz,直到温差≥4.5 oC或频率降至下限30 Hz时停止;当温差>5.0 oC时,变频器运行频率自动调整上升,每次上调0.5 Hz,直到温差≤5.0 oC或频率升至上限50 Hz 便停止。
这样,保证冷冻水的回水与出水温差维持4.5—5.0 oC运行,实现最大限度的节能。
二、如上图所示,在两台机组地源侧的水路汇总处分别设一个温度探头,两温度探头感知的温度C3、C4作为两个PLC的输入量。
由PLC将C3、C4计算差值(即△C2=︳C3-C4 ︳)作为变频调速信号反馈给地源侧变频器用于调速。
进出水温差采集周期选择4 s。
当温差<4.5 oC时,变频器运行频率自动调整下降,每次下调0.5 Hz,直到温差≥4.5 oC或频率降至下限30 Hz时停止;当温差>5.0 oC时,变频器运行频率自动调整上升,每次上调0.5 Hz,直到温差≤5.0 oC或频率升至上限50 Hz 便停止。
这样,保证冷却水的回水与出水温差维持4.5—5.0 oC运行,实现最大限度的节能。
三、每台机组的电控部分有两个中间继电器分别用于地源侧与空调侧泵的自动控制,利用这两个中间继电器的的常开点作为输入开关量(I)引入PLC。
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。
S7-1200PLC在中央空调节能系统中的应用

S7-1200PLC在中央空调节能系统中的应用摘要:采取合适的技术对中央空调进行有效的改造,能明显降低中央空调系统的能耗,对建筑的安全使用和环境保护均有重要意义。
本文以某中央空调改造为例,分析了传统中央空调存在的能源浪费问题,采用科学合理的PID控制算法和变频技术,设计出温差闭环自动控制系统,能自动调节水泵的输出流量,实现了降低能耗的目的。
关键词:中央空调;S7-1200PLC;变频器;PID引言传统中央空调系统普遍存在浪费能源的情况,不利于中央空调系统的正常运行和电网设备的安全。
为了降低能耗和保证建筑的使用性能,如何对中央空调系统进行有效改造,使其能够高效运行,同时能够恒温控制,成为了人们关心的问题。
下面就结合实例对此进行讨论分析。
1 S7-1200PLC的特点S7-1200PLC是西门子公司替代S7-200PLC的产品,该控制器将微处理器、集成电源、输入和输出电路、内置PROFINET接口、高速运动控制I/O以及板载模拟量输入组合到一个设计紧凑的外壳中以形成功能强大的控制器。
控制器使用灵活、功能强大,设计紧凑、组态灵活且具有功能强大的指令集,这些优势的组合使它成为自动化应用中的完美解决方案,决定了S7-1200PLC具有强大的分布式网络控制、计数、测量、PID闭环控制和运动控制等功能,特别是它的以太网通信功能,是西门子S7系列其它产品所没有的,顺应了工业信息化和高度自动化中的发展要求。
2 中央空调控制系统的设计2.1 中央空调控制控制回路根据节能的需要,中央空调冷冻水变流量控制控制回路设计成图1的结构。
图1 冷冻水变流量控制回路某小型超市的中央空调控制系统是以温差来调节的闭环控制系统,实现对冷冻泵的流量、流速控制任务,从而达到控制房间温度和其它参数的目的。
2.2控制系统的组成温度设定由上位机根据工作要求通过CSM1277以太网交换机给出,温度调节器采用S7-1200PLC(CPU1214C,1个),执行元件由1个西门子MM440变频器、3台异步电动机、2台冷冻机主机,6台冷冻水水泵(3用3备用,每台功率为22千瓦)和盘管组成,进出水温度由2个PT100温度传感器检测,西门子SM1231模拟量输入输出模块完成盘管后端温度模拟量的A/D转换,SM1234模拟量输入输出模块将数字量转换为模拟量,并将PLC根据温差确定的频率值传送至MM440变频器,控制异步电动机进行调速,RS-485串行口主要用以在组态中的精简面板显示变频器的工作状态。
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控制的中央空调节能改造

基于PLC控制的中央空调节能改造T: 5.4pt; BORDER-LEFT-COLOR: #ece9d8; PADCING-BOTTOM: 0cm; WIDTH: 142pt; BORDER-TOP-COLOR: #ece9d8; PADCING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: WINOOWtext 1pt solid; BACKGROUND-COLOR: transparent" vAlign=top width=189>冷却变频器1#正转信号X6自动控制Y6冷却变频器2#使能信号X7冷冻变频器1#故障Y7冷却变频器2#正转信号X10冷冻变频器2#故障Y10冷却塔变频器1#使能信号X11冷却变频器1#故障Y11冷却塔变频器1#正转信号X12冷却变频器2#故障Y12冷却塔变频器2#使能信号X13冷却塔变频器1#故障Y13冷却塔变频器2#正转信号X14冷却塔变频器2#故障Y14原控选择X15冬天制热模式Y15本控选择X16夏天制冷模式Y16冷冻出水阀门开启控制X17预留Y17冷冻回水阀门开启控制X20预留Y20冷却水出水阀门开启控制X21预留Y21冷却水回水阀门开启控制X22预留Y22预留X23预留Y23预留AD1#CH0冷冻水出水温度传感器输入一DA1#CH0冷冻变频器1#,2#频率信号AD1#CH1冷冻水出水温度传感器输入二DA1#CH1冷却变频器1#,2#频率信号AD1#CH2冷冻水回水温度传感器输入一DA1#CH2冷却变频器1#,2#频率信号AD1#CH3冷冻水回水温度传感器输入二DA1#CH3预留AD2#CH0冷却水出水温度传感器输入 AD2#CH1冷却水回水温度传感器输入 AD2#CH2空调房间末端压力传感器输入 AD2#CH3预留§5.2 冷冻水系统控制冷冻水系统中央空调控制中最为关键的一环,我们之所以使用中央空调的原因就是为了调节室内空气温度,所以一定要保证冷冻水系统供应合适的冷(热)量。
毕业设计(论文)-利用plc、变频器设计中央空调节能改造系统[管理资料]
![毕业设计(论文)-利用plc、变频器设计中央空调节能改造系统[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/e0b863e252d380eb63946dc7.png)
设计论文题目:利用PLC、变频器设计中央空调节能改造系统设计时间:~系别:电子电气工程系设计班级小组:电气083班(第一组)指导教师:设计学生:摘要作为现代使人生活舒适的家用电器,空调可以说与人们的生活紧密相关。
在现代社会中,它已像冰箱、电视一样,成为人类不可缺少的生活电器。
①经济节能:每个区间末端风机盘管可自行调节温度,区间无人时可关闭,系统根据实际负荷做自动化运行,开机计费,不开机不计费,有效节约能源和运行费用。
②环保:主机采用水源热泵型机组,电制冷,没有燃烧过程,避免了排污;整个系统为密闭式管路系统,可避免霉菌灰尘等杂质对系统的污染,使环境清新优美,特别适于高档别墅、高级公寓与写字楼的使用。
③节约空间:主机体积小巧,不设机房,无需占用设备层,减少公用设施和土建投资,室内末端暗藏在吊顶内,极易配合屋内装修。
④个性化:中央空调系统以区间为单元,满足用户不同区间需求,室内末端安装采用暗藏方式,不影响室内的审美观,不占据室内空间,适应用户的个性化需求。
⑤简化管理:于采用不同区间单独控制系统为用户所有,产权关系明确,可简化空调设施管理。
⑥提升档次:中央空调主机可以避免破坏楼体的整体外观,使用户充分享受高档综合环境的同时,提升产品质量及量贩档次。
⑦投资方便:可根据量贩发展情况,分期分批投资添置空调系统,同时量贩档次提升,因此资金周转快,有效地利用资金更进一步开发。
而可编程控制器PLC是根据顺序逻辑控制的需要发展起来的,是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它具有可靠性高,操作灵活,拓展型号等优点,不仅能满足设计系统的精度,还可以降低能耗,节约能源,减小运行费用。
再加上变频器的使用,把380V的交流变成直流再变成频率可调的交流电,实现电机的无级调速,比较省电,比直流调速维护方便。
本论文就是在己有的通用变频器的基础上,采用PLC对电机进行控制,通过合理的选择和设计,对中央空调系统进行变频调速,通过调速来改变耗能大小,提高了资源的利用率,达到理想的控制效果。
基于PLC的中央空调控制系统设计毕业论文

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。
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。
基于PLC的节能制冷系统设计

system after energy saving have been improved.
Keywords:energy saving;PLC;control
i 制冷原理
凝 器 、节流部件、蒸 发器。
制冷机由压缩机、冷 凝器、蒸发器、膨胀机或节流机构 和 一 些 辅 助 设 备 组 成 。在 制 冷 机 的 循 环 系 统 中 ,压缩机 从 蒸 发 器 吸 入 低 温 低 压 的 制 冷 剂 蒸 汽 ,经 压 缩 机 绝 热 压 缩 成 为 高 温 高 压 的 过 热 蒸 汽 ,再 压 入 冷 凝 器 中 定 压 冷 却 ,并向冷 却 介 质 放 出 热 量 ,然 后 冷 却 为 过 冷 液 态 制 冷 剂 。
2. 3 控制方法 满 足 用 户 供 冷 需 求 为 根 本 兼 顾 用 户 舒 适 性 的 要 求 ,主要 考虑制冷系统的安全、可 靠 、经济的运行,使系统运行在最 佳 工 况 ,从 而 实 现 本 系 统 的 稳 定 性 、可 靠 性 以 及 高 效 节 能 性 。 中央空调系统的设计是一个系统群控,即从制冷机房中冷水 机 组 、冷 冻 水 泵 、冷 却 水 泵 和 冷 却 塔 各 个 方 面 进 行 ,使系统 在整个控制作用下达到节能降耗的目的。系统运用数据模 块 、工业现场总线、变频器等设备与技术,采用了先进的运 行 工 况 ,实 现 空 调 水 系 统 的 运 行 和 管 理 。 选 用 合 适 的 控 制 方 法 要 根 据 现 场 情 况 来 决 定 ,才可以使 系 统 的 运 行 效 率 大 大 提 高 。制 冷 控 制 系 统 可 采 用 顺 序 流 程 控 制 方 法 或 加 减 载 控 制 方 法 等 。启 停 顺 序 流 程 控 制 方 法 自 动 模 式 中 开 机 顺 序 为 :主 机 冷 冻 水 、冷 却 水 阀 门 打 开 - 冷 却 塔 进 、 出 水 管 阀 门 开 启 - 冷 冻 水 一 次 泵 、冷 却 水 泵 开 启 - 冷 冻 水 二 次 泵 打 开 -打 开 主 机 。 自动模式关机顺序流程为:主机先关 闭 ,进 而 冷 冻 水 一 次 泵 、冷 却 水 泵 关 闭 ,之 后 是 冷 却 塔 风 机 关 、进出水阀门关,最后是主机冷冻、冷却水阀门关闭。 制 冷 系 统 开 始 运 行 后 ,一 般 先 选 择 容 量 较 小 的 机 组 ,启 动 系 统 的 变 频 压 缩 机 ,随 着 频 率 的不 断 加 快 逐 渐 使 系 统 达 到 保 持 平 稳 运 行 状 态 ,这 种 控 制 方 法 是 加 减 载 控 制 方 法 。在加 载机组时应根据机组的主机运行时间对启动流程进行排序, 可 使 操 作管理更方便,使管理人员对设备的故障判断更准 确 。加减载控制方法就是在用户末端负荷增加时,来增加变 频 压 缩 机 的 功 率 ,从 而 使 系 统 输 出 制 冷 量 增 大 ,这 样 可保 持 温 度 的 平 衡 ,若 负 荷 增 加 一 定 程 度 后 ,此 时 机 组 输 出 的最 大 功 率 时 也 不 能 满 足 末 端 要 求 需 求 ,此 时 应 进 行 加 载 机 组 ,启 动另一台机组同时运行,可使输出功率大大提高, 以达到所 需的制冷量。 采 用 模 糊 控 制 和 优 化 算 法 ,传 统 PID控制器在工业控
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控制的中央空调节能系统设计

基于PLC控制的中央空调节能系统设计摘要:中央空调有多种控制模式,传统的控制可以满足需求,但是有一些问题,比如浪费水和电,并且没有足够的智慧和节能、中央空调节能改造是如何放入应用程序中,能够满足专业教学和相关专业和高职院校面临的问题。
应用PLC和变频器在中央空调节能改造,不仅可以大大减少中央空调能源消耗的数量,也可以实现空调的自动控制,等等,使中央空调的使用变得更加方便和快速,节能减排在中国发挥更大的作用。
关键词:PLC;中央空调;节能1前言中央空调系统是现代大型建筑不可缺少的设施之一。
耗电量大,约占总耗电量的50%。
因为中央空调系统是根据最大负荷和增加的裕度设计的,实际上,在整个负荷中几乎大部分时间都小于70%。
通常在中央空调制冷主机负载系统可以自动调节温度随季节变化,负载,和匹配制冷主机冷冻泵、冷却泵不能自动调整负载,只要中央空调主机,泵浦功率频率,一直在全负荷工作条件,造成严重浪费能源。
采用变频调速技术可以大大降低泵电机运行的频率,从而降低电机转速,根据空调机房的需要和制冷能力的适当实时匹配来降低循环水流的流量,是节能降耗的一部分。
2中央空调节能控制的必要性分析据调查,中央空调能耗占建筑总能耗的50%左右,超过60%的商场和综合楼。
目前,大多数建筑的中央空调系统的空调负荷没有得到合理的计算,因此冷源和热源单元的容量过大,无法形成“大卡车”状态。
中央空调系统的设计是粗糙的,甚至没有考虑到。
固定泵流;系统管理不当导致严重的能源浪费。
众所周知,最间接的,如中央空调系统、冷却循环水系统和冷却水系统的循环水系统终端,都是制冷剂、制冷剂和制冷剂。
系统的效率是由系统中设备的负荷和实际情况决定的。
中央空调系统控制的目标是在适当的水平控制室内温湿度,使系统的能耗最小化。
由于各种不同的制造商提供设备系统,该系统主要控制制冷主机控制器和控制方案制造商为主,关键是主机负载和工况参数控制、冷却水系统控制,也很少考虑冷冻循环水参数在空调系统中,几乎没有考虑冷却循环水系统和空气系统设备工作状态,这导致了中央空调系统设备的工作条件,系统参数并不是在最好的条件下,造成能源浪费。
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本文提出了一种新型的集中式中储冷式集中空调的方案。
在此基础上,选择了西门子S7-1200PLC为核心,采用变频调速技术和温敏元件为核心,设计了一套系统的软件系统。
在中央空调机的制冷水泵及制冷水泵的末端均装有一个温敏元件,用于测量水泵的入口及出口水质。
如果冷水和回水的水温超过37°,则会自动报警,并在冷水的水温超过25°时报警。
通过调节制冷泵、制冷泵、盘管风机、冷却塔扇等风机的工作转速,使制冷过程中的水温保持稳定。
关键词:温敏原件PLC 自动报警温度传感器1.研究背景与意义当前,随着国际上的能量短缺,如何节省能量,自然地就成了一个举世瞩目的焦点。
从总体上来分析,我们国家因为不理性地发展和粗放的使用,导致财富快速下降,并且几乎耗尽,因此,节约能源已是迫切需要解决的问题。
伴随着时代的发展,以及城镇化进程的加快,人民群众对于居住的条件的需求也在日益提高,因此,在大规模公众建筑物中,中央空调系统得到了广泛地使用。
这样在保证了建筑质量,提高了室内的居住质量的同时,也带来了大量的电力消费。
在欧洲先进地区,集中式空调所消耗的能源已约为60%-70%,而在中国,集中式空调所消耗的能源也已接近50%-60%。
目前,大部分的国家都已开始制订节能方案,将建筑能否节能作为评价建筑是否达标的一个重要的内容,也是检验其品质的一个指标,因此,大力开发新能源,并对高科技节能控制技术的合理使用,是节约能量,降低空调能耗的最主要方法,这对于节约能量,保持良好的生态环境,促进自然资源的可持续发展,促进经济增长具有十分重大的作用2控制器件和控制原理根据各部分的功能和所在的环境条件,将其分为主、副两类,即主、副两类。
通常由制冷泵,冷却泵,线圈风扇和冷却塔风扇构成。
它能按照具体的要求和工作条件,形成各种形态的体系。
水蓄冷型的中央空调由:制冷机组、蓄冷槽、供冷水泵、蓄冷水泵、板式换热器、冷冻水泵、冷却塔和冷却水泵等构成。
PLC控制中央空调节能改造设计

目录摘要 (1)第一章绪论 (2)1.1课题背景 (2)1.2问题的提出 (2)1.2.1原系统简介 (2)1.2.2原系统的运行及存在问题 (3)第二章中央空调系统节能可行性分析 (4)2.1中央空调原理图及各结构的作用 (4)2.1.1 制冷主机: (4)2.1.2 冷冻水泵: (4)2.1.3 冷却水泵: (5)2.1.4 冷却塔: (5)2.1.5 风机盘管: (5)2.2中央空调现状 (5)2.3 节能的可行性分析 (6)第三章中央空调系统主控制器 (7)3.1 PLC的发展 (7)3.2 PLC的特点 (8)3.2.1 编程方法简单易学,指令丰富 (8)3.2.2功能强,性能价格比高 (8)3.2.3 硬件配套齐全,用户使用方便,适应性强 (8)3.2.4 无触点面配线,可靠性高,抗干扰能力强 (8)3.2.5 系统的设计、安装、调试工作量少 (9)3.2.6 维修工作量小,维修方便 (9)3.2.7 体积小,功耗低 (9)3.3 PLC的应用领域 (9)3.3.1 开关量逻辑控制 (9)3.3.2 运动控制 (9)3.3.3 闭环过程控制 (9)3.3.4 数据处理 (9)3.3.5 通讯联网 (10)3.4 PLC的组成 (10)第四章基于PLC控制的中央空调系统 (12)4.1 PLC控制系统I/O配置表 (14)4.2 冷冻水系统控制 (16)4.2.1 冷冻水系统逻辑控制: (16)4.2.2 冷冻水系统PID控制: (17)4.2.3 冷冻水系统电量监控: (17)4.2.4冷冻水系统通讯控制: (17)4.3冷却水系统控制 (19)4.3.1 冷却水系统逻辑控制: (19)4.3.2 冷却水系统PID控制: (19)4.3.3 冷却水系统电量监控: (19)4.3.4冷却水系统通讯控制: (19)4.4冷却塔系统控制 (20)4.4.1 冷却塔系统逻辑控制: (20)4.4.2 冷却塔系统PID控制: (21)4.4.3冷却塔系统电量监控: (21)4.4.4 冷却塔系统通讯控制: (21)第五章PLC 与变频器控制设计 (22)5.1三菱FR-F540-37K-CH变频器主要参数的设定 (22)5.2三菱PLC FX2N-64MR与FR-F540-37K-CH变频器的接线以及I/O分配 (22)5.2.1 I/O分配: (22)5.2.2 PLC与变频器接线图: (23)5.2.3 完整梯形图: (27)5.2.4 指令表: (30)第六章节能改造前后运行效果比较 (37)6.1 节能效果及投资回报 (37)6.2 对系统的正面影响 (37)结论: (38)参考文献: (38)致谢: (38)PLC控制中央空调实现节能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%。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
基于PLC控制的中央空调节能系统设计
发表时间:2018-05-24T15:31:30.350Z 来源:《基层建设》2018年第6期作者:王晓勇[导读] 摘要:中央空调有多种控制模式,传统的控制可以满足需求,但是有一些问题,比如浪费水和电,并且没有足够的智慧和节能、中央空调节能改造是如何放入应用程序中,能够满足专业教学和相关专业和高职院校面临的问题。
广西机电技师学院广西柳州 545005 摘要:中央空调有多种控制模式,传统的控制可以满足需求,但是有一些问题,比如浪费水和电,并且没有足够的智慧和节能、中央空调节能改造是如何放入应用程序中,能够满足专业教学和相关专业和高职院校面临的问题。
应用PLC和变频器在中央空调节能改造,不仅可以大大减少中央空调能源消耗的数量,也可以实现空调的自动控制,等等,使中央空调的使用变得更加方便和快速,节能减排在中国
发挥更大的作用。
关键词:PLC;中央空调;节能 1前言
中央空调系统是现代大型建筑不可缺少的设施之一。
耗电量大,约占总耗电量的50%。
因为中央空调系统是根据最大负荷和增加的裕度设计的,实际上,在整个负荷中几乎大部分时间都小于70%。
通常在中央空调制冷主机负载系统可以自动调节温度随季节变化,负载,和匹配制冷主机冷冻泵、冷却泵不能自动调整负载,只要中央空调主机,泵浦功率频率,一直在全负荷工作条件,造成严重浪费能源。
采用变频调速技术可以大大降低泵电机运行的频率,从而降低电机转速,根据空调机房的需要和制冷能力的适当实时匹配来降低循环水流的流量,是节能降耗的一部分。
2中央空调节能控制的必要性分析据调查,中央空调能耗占建筑总能耗的50%左右,超过60%的商场和综合楼。
目前,大多数建筑的中央空调系统的空调负荷没有得到合理的计算,因此冷源和热源单元的容量过大,无法形成“大卡车”状态。
中央空调系统的设计是粗糙的,甚至没有考虑到。
固定泵流;系统管理不当导致严重的能源浪费。
众所周知,最间接的,如中央空调系统、冷却循环水系统和冷却水系统的循环水系统终端,都是制冷剂、制冷剂和制冷剂。
系统的效率是由系统中设备的负荷和实际情况决定的。
中央空调系统控制的目标是在适当的水平控制室内温湿度,使系统的能耗最小化。
由于各种不同的制造商提供设备系统,该系统主要控制制冷主机控制器和控制方案制造商为主,关键是主机负载和工况参数控制、冷却水系统控制,也很少考虑冷冻循环水参数在空调系统中,几乎没有考虑冷却循环水系统和空气系统设备工作状态,这导致了中央空调系统设备的工作条件,系统参数并不是在最好的条件下,造成能源浪费。
因此,基于全空调系统的节能控制技术的研究可以提高中央空调系统的效率。
3PLC在中央空调系统中的应用 PLC系统,可编程逻辑控制系统,是一种现代控制系统,是DDC控制和继电器控制后的自动控制系统。
DDC控制是通过直接数字化实现的。
一般来说,可以选择适当的PID系数来调节室内温度,最终达到节能的目的。
继电器是主要由控制系统和控制系统组成的控制元件。
继电器的控制是通过小电流控制大电流或流态的流动,具有自动调节和安全保护的功能。
PLC系统在恶劣环境下运行正常,耐腐蚀性强,维护方便,对温度有较好的适应性。
PLC系统可以提供各种功能,如通信参数设置和通信功能选择等,也可以准确地改变时间的变化。
各PLC系统的实现相对简单,大大降低了开发周期,有效地节约了程序容量,具有结构化语言和序列功能的编程功能。
此外,PLC系统也很好。
现在PID调节,无需重新设计电路实现自动编程,从而调节和控制温度。
4中央空调节能原理中央空调系统由水系统、风系统、空调机组、散热系统和终端系统组成。
节能的原理是:通过压缩机,将冰箱中的制冷剂压缩成高温高压气体进入冷凝器,冷凝器中的冷却水进行交换。
此时,冷却水温度上升。
热水通过泵抽到散热器,冷却并释放热量到环境中。
在中央空调的过程中,通过水系统进行热交换,通过阀门的开口和挡板控制流量。
这样,大部分的电都浪费在挡板和阀门上了。
在表面上,在使用人工方式进行中央空调时,在启动或停止空调前1小时,将打开中央空调系统,当使用空调负荷小的时候,可以开空调主机;空调关闭后,空调关闭后,空调将关闭,但中央空调的冷却时间不会在30min后停止,这将导致大量的电力浪费。
通过PLC的应用,可以节省挡板和阀门的能耗,实现中央空调的节能。
5PLC节能改造的分析。
虽然有控制环变流量控制,但节能效果并不理想,因为水泵运行频率低,效率低,是中央空调泵的最大能耗,所以不能实现节能。
因此,实现节能的最佳途径是改造水泵,可根据制冷现场的温度变化进行操作,达到节约能源的目的。
5.1PLC节能改造结构。
PLC逆变器的目的是根据操作现场温度的变化改变水泵的运行频率,从而改变水的流量。
根据冷却水与冷却水的温差和水回流的温差,可以改变冷却泵的运行速度和冷却泵的运行速度,达到节能的目的。
5.2制冷泵的节能改造。
空调箱和回风口,口装有一个温度传感器,检测到的温度PLC温度控制模块,计算温差值模拟数字转换后输出通道PLC,由程序控制冷冻水泵的运行频率的调整,从而改变冷冻水的流量。
当温差高时,需要增加冷却速率,控制SPC在运行频率后增加泵,增加冷冻水的转移,提高热交换效果。
相反,当温差变化到一个小时时,控制点的温度较低,降低了水泵的运行频率,减少了冷冻水的传输量,通过智能控制实现了节能控制。
5.3冷却水流速
中央空调制冷主机制冷过程中会产生大量的热量,冷却水带走热量的影响和释放,为了加快冷却效果,将被送到冷却塔冷却喷雾冷却泵冷却水加快冷却,循环。
它的转换原理和基本相似,冷却水泵在冷却水排放,并配备了温度传感器在液体中,也由温度控制模块读取和d/a转换,计算在一次商务旅行后运行程序。
需要当温度差值较大的制冷主机制冷量大,需要加快热量的冷却水流,增加冷却泵操作频率,如果温差很小,需要更少的交通,程序控制频率将减少冷却泵,冷却水流量的人行为是缓慢的,然后根据制冷主机的操作条件自动调节冷却水泵的速度,以达到智能控制和节能效果。
5.4主要功能
空调用户可通过人机界面设置制冷出口温度,并检查机组实际运行状态,包括压缩机实际负荷、空调泵运行状态和冷却泵。
通过EM231RTD实时监测实际蒸发器出口/入口温度,冷凝器出口/入口温度,压缩机排气温度。
根据实际出水温度和设定温度,确定了装载区或卸货区和维修区域的主机系统。
根据冷却水出口的实际值与设定值与回水温差的差值,在适当的时间调整冻结泵的速度。
根据出口和回水之间的温差调整冷却泵的速度。
保护功能:程序实时监控各保护点的输入状态,空调泵、冷却泵过载保护和异常流量开关,停止机组运
行。
6结束语
在改革后的模糊控制中,中央空调系统实现了计算机的管理、运行和管理,大大提高了自动化程度,为管理者提供了大量的空调系统运行数据信息,降低了操作人员的劳动强度。
同时,水泵系统在低频率的情况下,停止,可以大大降低对电网的影响,降低设备故障率,延长设备使用寿命,降低设备的维修费用。
间接经济效益也很显著。
参考文献:
[1]吕艳.变频器在中央空调冷却水泵节能循环控制中的应用[J].自动化技术与应用,2010
[2]陈力,雷汝海,吕亭亭,等.基于PLC与WinCC在中央空调系统中的应用[J].仪表技术,2011。