基于PLC的中央空调温度器控制系统设计毕业设计论文
基于plc的智能温控系统毕业设计
基于plc的智能温控系统毕业设计基于 PLC 的智能温控系统毕业设计一、引言温度控制在工业生产、农业养殖、日常生活等众多领域都具有至关重要的作用。
传统的温控系统往往存在精度不高、响应速度慢、稳定性差等问题,难以满足现代生产和生活的需求。
随着可编程逻辑控制器(PLC)技术的不断发展,基于 PLC 的智能温控系统应运而生,其凭借着高精度、快速响应、稳定性好等优点,在各个领域得到了广泛的应用。
二、系统总体设计(一)系统需求分析在设计智能温控系统之前,首先需要对系统的需求进行详细的分析。
系统需要能够实时监测温度,并根据设定的温度值进行自动控制,同时还需要具备报警功能,当温度超出设定范围时能够及时发出警报。
此外,系统还需要具备良好的人机交互界面,方便操作人员进行参数设置和监控。
(二)系统总体结构基于 PLC 的智能温控系统主要由温度传感器、PLC 控制器、执行机构、人机交互界面等部分组成。
温度传感器用于实时采集温度信号,并将其转换为电信号传输给 PLC 控制器。
PLC 控制器对采集到的温度信号进行处理和分析,并根据设定的控制算法输出控制信号,控制执行机构(如加热器、冷却器等)的工作状态,从而实现对温度的精确控制。
人机交互界面则用于操作人员进行参数设置、监控温度变化等操作。
三、硬件设计(一)温度传感器选型温度传感器的选型直接影响到系统的测量精度和响应速度。
在本系统中,选用了高精度、响应速度快的热电偶温度传感器。
热电偶温度传感器具有测量范围广、精度高、稳定性好等优点,能够满足系统的需求。
(二)PLC 控制器选型PLC 控制器是整个系统的核心,其性能直接影响到系统的稳定性和可靠性。
在本系统中,选用了西门子 S7-200 系列 PLC 控制器。
该系列PLC 控制器具有功能强大、可靠性高、编程简单等优点,能够满足系统的控制需求。
(三)执行机构选型执行机构的选型需要根据系统的控制要求和实际工作环境来确定。
在本系统中,选用了电加热器和风扇作为执行机构。
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温度控制系统的设计论文
基于plc温度控制系统的设计论文摘要:本设计论文基于PLC温度控制系统,旨在设计一个可靠、稳定、高效、精确的温度控制系统,应用于实际工业生产中。
通过研究传感器、执行器、控制器等硬件设备的特性和功能,并结合PID控制算法和PLC编程技术,实现对温度的自动控制和实时监测。
关键词:PLC、温度控制系统、PID控制、编程技术Abstract:This design paper is based on the PLC temperature control system with the aim of designing a reliable, stable, efficient, precise temperature control system that can be applied in industrial production. Through research of the characteristics and functions of hardware equipment such as sensors, actuators, and controllers, combined with PID control algorithms and PLC programming technology, we will achieve automatic control and real-time monitoring of temperature.Keywords: PLC, temperature control system, PID control, programming technology一、引言随着科技和工业的进步,现代化工业生产中需要用到大量的自动化控制系统来实现对生产过程的智能控制,提高生产效率和品质,还能有效地降低生产成本。
其中,温度控制系统是工业生产中最常用的自动化控制系统之一。
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的室内空调温度控制设计_毕业设计论文
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。
基于PLC的温度控制系统设计毕业论文
作为世界第一农业大国,农业生产在我国国民经济中有着举足轻重的地位。
人们对绿色农产品的需求也随着生活水平的提高日益增强,因此我国农业由粗放式向集约式、精细式发展已经成为一种必然趋势,而设施农业作为其中的一个重要途径,越来越受到重视。
作物生长主要受温度、湿度、光照强度、CO2浓度等环境因素的影响,建造智能温室的目的就是为了对这些环境参数进行自动控制。
通过对温室控制对象和温室环境的特点的分析,确定了控制系统的结构和控制方案,本文设计了以 PLC 为下位机,以装有组态王软件的 PC 机为上位机的分布式智能温室监控系统。
硬件主要包括 PLC 及其特殊功能模块、各种传感器电路、电源和执行部件,软件主要是组态王软件和三菱 PLC 编程软件 GX Works。
控制系统有手动控制和自动控制两种控制方式。
在自动控制模式下,下位机PLC 通过传感器采集环境参数,并与用户设定的环境参数上限下限比较,控制相应执行部件启停,调节温室环境参数。
在手动控制模式下,用户根据需要控制上位机组态王手动画面的模拟开关,控制 PLC 发出开关指令控制对应执行机构,对温室环境进行调节。
上位机 PC 的组态软件与下位机 PLC 通信,完成人机交互的功能。
通过组态王实时显示下位机采集的环境参数当前值、执行部件状态、故障报警等,同时可以进行趋势曲线查看、数据库操作等。
另外用户设定环境参数、手动自动控制切换、手动控制模式下控制模拟开关也在组态王上进行。
通过系统的测试实验,智能温室监控系统基本达到了预期的设计目标,但是还需要继续完善才能运用于实际温室。
关键词:智能温室,PLC,组态王ABSTRACTABSTRACTAs the biggest agricultural country in the world, China's agricultural production Hasa pivotal position in national economy.With the improvement of living standards,demand for green vegetables are growing,therefore our country agriculture overdevelopment extensive to intensive has become an inevitable trend,and as one of the importancy of the developing,agricultural facilities are receiving much more attention. Crop growth is mainly affected by temperature, humidity, light intensity, carbon concentration's and other environmental factors, so the purpose of building Intelligence is to automatically control these environmental parameters.Through the analysis of controlled object and environmental quality greenhorn,we determine the structure of the control system and control programs. In this paper, we design a distributed intelligent greenhouse control system,which ha slower computer-programmable logic controller and upper computer-a personal with King. Hardware mainly includes the PLC and its special function module, all kinds of sensor circuit, power supply and execution unit;software maidenlinesses King and Mitsubishi PLC programming software-GX Developer.The control system has two control modes-manual control and automatic control. In the automatic control mode, lower computer-PLC collected environmental parameter sensors and compared with the minimum maximum environmental parameters which are set by the users to controlthe start and stop of the corresponding execution unit adjusted the parameters of greenhouse environment. In manual control mode, overcontrol analogue switch in the Glenview's manually screen according to the need,controllership PLC to give out switch order to con troll the corresponding execution immunoregulation the greenhouse environment. Upper computer communicate with computerist-PLC to complete the function of the human-computer interaction. Anticaking real-time display the current environment parameter values collected by computerist-PLC , the states of the execution units ,alarms and so on. In themeantime,users can view the trend curves,operate report forms or Access data base Longview. Users setting the minimum maximum environmental parameters,switchingmanual/automatic control and controlling analogue switch in manual control mode are also can be operated in King.Through system testing experiment,the intelligent greenhouse monitoring system achieves the expected design requirements,but it also need to continue to improve Borden to be used in practical greenhouse. Keywords:Intelligent Greenhouse,Environmental parameters,Programmable Logic Controller,King摘要 ................................................................................................................. 错误!未定义书签。
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。
(完整版)基于PLC的温度控制系统毕业设计论文
(完整版)基于PLC的温度控制系统毕业设计论⽂基于PLC的温度控制系统设计摘要可编程控制器(plc)作为传统继电器控制装置的替代产品已⼴泛应⽤⼯业控制的各个领域,由于它可通过软件来改变控制过程,⽽且具有体积⼩,组装灵活,编程简单抗⼲扰能⼒强及可靠性⾼等特点,⾮常适合于在恶劣的⼯业环境下使⽤。
本⽂所涉及到的温度控制系统能够监控现场的温度,其软件控制主要是编程语⾔,对PLC⽽⾔是梯形语⾔,梯形语⾔是PLC⽬前⽤的最多的编程语⾔。
关键字:PLC 编程语⾔温度Design of the temperature control Systems based on PLCAbstractProgramming controler ( plc ) the replacing product as traditional relay control equipment each that already applies industrial control extensively field ,Since it can change control course through software ,It is little to is strong and reliability bad industrial environment use. The temperature control system that this paper is concerned with can the temperature of monitoring , its software control is programming language mainly, for PLC is ladder-shaped language, ladder-shaped language is the most programming language that PLC now uses.Keyword:PLC Programming language Temperature⽬录摘要----1Abstrack1引⾔-31.1课题研究背景1.2温度控制系统的发展状况1.3 总体设计分析2系统结构模块63.1 PLC的定义--73.2 PLC的发展--83.2.1 我国PLC的发展-83.3 PLC的系统组成和⼯作原理-----93.3.1 PLC的组成结构--93.3.2PLC的扫描⼯作原理3.4PLC的发展趋势3.5 PLC的优势--103.6 PLC的类型选择4.1 PID控制程序设计4.1.1 PID控制算法---124.1.2PID在PLC中的回路指令-144.1.3PID参数设置4.23A模块及其温度控制4.2.13A模块的介绍--174.2.2 数据转换4.2.3软件编程的思路---195程序的流程图---196 整个系统的软件编程---207结束语谢词24参考⽂献1 引⾔1.1 课题研究背景温度是⼯业⽣产中常见的⼯艺参数之⼀,任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关。
基于PLC温度控制系统的设计本科生毕业设计论文
南京工程学院自动化学院本科毕业设计(论文)题目:基于PLC温度控制系统的设计专业:测控技术与仪器Graduation Design (Thesis)The Design Of The Temperature Examination In PLC Temperature Control SystemByWANG Zhu JieSupervised byProf. XIA Qing GuanAssociate Prof. LU HongSchool of AutomationNanjing Institute of TechnologyJune, 2011毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位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。
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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。
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。
(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的中央空调温度控制系统的设计
科技探索基于PLC的中央空调温度控制系统的设计宋艳芳 熊百川(山东协和学院机电工程学院,山东 济南 250107)【摘要】目前中央空调已经广泛应用于各类建筑,在传统的设计中,中央空调根据最大负荷外加一定裕量设计,无论季节、气候等怎样变化,中央空调都始终在工频状态下全速运行。
实际冷负荷根本远远达不到最大负荷,这样就造成了极大的能源浪费。
本设计采用西门子S7-200 PLC作为主控制器,基于传统的PID算法,通过西门子MM430变频器控制水泵转速,采用了亚控Kingview进行组态。
【关键词】中央空调;变频器;PLC;PID一、引言目前中央空调已经被广泛地应用于各类建筑中,起着维持建筑物内温湿度恒定的作用。
在传统的设计中,中央空调系统的容量的选择一般是依据建筑物的最大制冷、制热负荷或新风交换量的需求,而且保留了充足余量。
但是实际上在一年的绝大部分时间中,实际冷负荷根本远远达不到最大负荷,这样就造成了极大的能源浪费。
因此,对中央空调进行节能改造的重要性不言而喻。
合理地控制中央空调的能耗,就可以减少不必要的能源浪费、节能减排,有利于构建节约型、环保型社会。
二、中央空调系统的节能改造方案基本控制系统包括四个部分,简单地说,控制系统分为两个部分:控制器、广义对象。
其中广义对象包括三部分:测量变送器、执行器、被控对象。
为了实现控制系统的稳定,保证控制质量,需要依据工艺要求来为控制器选择合适的控制规律并且运用某种整定方法来对控制器参数进行整定,从而找寻到最佳的控制器参数。
本论文所要讨论的是中央空调温度控制系统的设计,采用的算法为传统的PID算法。
本系统为温差闭环控制系统。
闭环控制的实质是利用负反馈的作用来减小误差。
三、硬件设计(一)温度传感器选型传感器是将生产过程工艺参数转换为电参数的装置,当温度超过150℃后,铜在空气中容易被氧化而失去线性特性,因此铜电阻不适宜在腐蚀性环境和高温环境下应用。
而且由于铜的电阻率较小,这样铜电阻的机械强度就会变得很低。
基于plc温度控制系统毕业设计论文
毕业论文基于S7-200的温度控制系统设计附表三、毕业论文答辩情况学术诚信声明本人所呈交的毕业论文,是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,所有数据、图片资料均真实可靠。
除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。
对本论文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确的方式标明。
本毕业论文的知识产权归属于培养单位。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
本人签名:日期:摘要温度是各种工业生产和科学实验中最普遍、也是最重要的热工参数之一。
温度控制的精度对产品或实验结果会产生重大的影响。
温度控制的模式多样,而PLC可靠性高,抗干扰能力强,易学易用,采用PLC控制是其中一种比较优越的控制。
本文介绍了基于西门子可编程控制器(PLC)S7-200和组态软件组态王的炉温监控系统的设计方案。
硬件方面采用了CPU型号为224的S7-200、K型热电偶和温度模块EM231。
热电偶作为温度的采集元件,采集的信号经过EM231的处理后就可把数据送入PLC中进行处理。
PLC的程序中采用了位置式PID算法,脉宽调制PWM方式,运用了粗调和细调的思想,程序在不同的温度段使用不同的PID 参数,实现温度的自动控制。
人机界面采用的是国内的一个比较流行的组态王软件。
组态王可以实现在线监控。
组态项目中制作了曲线画面、报表画面、报警画面和参数监控画面,用户可方便地查询PLC的运行情况、数据采集和在线控制。
实验结果表明,采用了粗调和细调思想的程序的PLC系统,具有反应速度快,超调量小,调节迅速,精度高等特点。
组态王功能强大,操作方便,有助于系统的监视与控制,表明了组态软件的具有很好的发展前景。
关键词:温度控制;可编程控制器;PID;组态王AbstractTemperature is the most universal and important industrial parameter in all kinds of technical produce and scientific experiment. The manipulative precision of temperature will take a great effect on production or experimental result. In many cases,we need to control the temperature of various types of furnace, heat treatment furnaces, reactors .But they are complex and changing .As a result, its control over demand regulator .The mode of temperature control is various. The programmable logic controller(PLC) is Reliable、not easily to be jamming and easily to be learned and used , welcomed by workers and widely used in industry.Programmable controller (PLC) is a digital electronic computing operating system, designed for applications in industrial environments designed. It uses a programmable memory for storage in its internal implementation of logic operations, sequence control, timing, calculation and arithmetic operations, such as operating instructions, and through digital and analog input and output, control of various types of machinery or the production process.Configuration is to use application software to provide the tools, methods, and to complete the works in the course of a specific task. Configuration software applications is broad, it can be applied to power systems, water supply systems, petroleum, chemical and other fields of data acquisition and supervisory control and process control and many other fields. Before the concept of the configuration, in order to achieve a particular task, using the preparation process is achieved. Programming is not only a heavy workload, long and easy to make mistakes, can not guarantee period. The emergence of the configuration software can solve the problem. The Kingview can help complete the task in a few days.This thesis mainly introduces a design of temperature control system with SIMATIC programmable logic controller (PLC) S7-200 and the Kingview configuration soft .We use the PLC s7-200 with cup 224、the K type thermocoupleand temperature module EM231 as the hardware, and use the V4.0 STEP 7 Micro WIN to programming . The thermocouple can measure the temperature of the stove, and translate the temperature signal to the voltage signal. And then the EM235 will transmit it to the PLC after disposing the signal .This system use positional type PID arithmetic and Pulse-Width Modulation methodology .And the procedure use idea of coarse adjustment algorithm and the fine adjustment algorithm. The procedure will run with different PID parameter in different condition.We have designed Human Machine Interface(HMI)with the Kingview configuration soft which is developed by domestic company . The Kingview can monitor and control the PLC on line. We also have designed several menu ,including the historical curve screen 、the real time curve screen、the data report forms screen、the alarm screen and parameter monitoring screen. Users can easily query the operation of PLC, data acquisition and on-line control.The experimental results show that,the plc can work reliably, stably. The system using coarse adjustment algorithm and the fine adjustment algorithm can get a better result. That is fast response, small overshoot, rapid adjustment, high accuracy. The Kingview is powerful, easy to operate. We can speculate that configuration software will have a good prospect for development.Keywords:Temperature Control;PLC;PID;KingView目录第一章前言 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2温度控制系统的发展状况 (2)1.3本文的研究内容 (4)第二章可编程控制器的概述 (5)2.1可编程控制器的产生 (5)2.2可编程控制器的基本组成 (5)第三章硬件配置和软件环境 (8)3.1实验配置 (8)3.1.1 西门子S7-200 (8)3.1.2 传感器 (8)3.1.3 EM 231模拟量输入模块 (9)3.2STEP7M ICRO/WIN32软件介绍 (10)3.2.1安装STEP 7-MWIN32 V4.0 (10)3.2.2 系统参数设置 (12)第四章控制算法描述 (14)4.1PWM技术 (14)4.2PID控制程序设计 (14)4.2.1 PID控制算法 (15)4.2.2 PID在PLC中的回路指令 (16)4.2.3 PID参数整定 (19)第五章程序设计 (21)5.1方案设计思路 (21)5.2程序流程图 (23)5.3助记符语言表 (24)5.4梯形图 (29)第六章组态画面设计 (35)6.1组态软件概述 (35)6.2组态王的介绍 (35)6.3组态画面的建立 (35)6.3.1创建项目 (36)6.3.2建立主画面 (38)6.3.3建立趋势曲线画面 (39)6.3.4建立数据报表 (41)6.3.5建立报警窗口 (43)6.3.6建立参数监控画面 (45)第七章系统测试 (46)7.1启动组态王 (46)7.2参数监控和设定 (47)7.3报警信息提示 (48)7.4报表系统查询 (49)7.5趋势曲线监控 (50)7.5.1实时趋势曲线 (50)7.5.2 分析历史趋势曲线 (51)第八章结论 (54)参考文献 (55)致谢 (56)第一章前言1.1 课题研究背景温度是工业生产中常见的工艺参数之一,任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关。
基于PLC的中央空调设计毕业设计论文
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%。
由于中央空调系统都是按最大负载并增加一定余量设计,而实际上在一年中,满负载下运行最多只有十多天,甚至十多个小时,几乎绝大部分时间负载都在70%以下运行。
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。
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:PLC 变频器中央空调节能改造温度控制ABSTRACTThe central air-conditioning system is one of modern large-scale building essential supporting facilities, the electrical power consumption is huge, about 50% of the total power consumption of building. Because all the central air-conditioning systems is designed based on its maximum loading. In fact, the system only has to run about ten days even 10 hours under the condition of maximum loading. It runs with 70% maximum loading most of the time. Usually the frozen host of system could adjust its loading automatically according to the change of temperature. But the refrigeration pump and cooling pump couldn’t adjust automatically and almost run with maximum loading for a long term and that is a waste of energy and also worsens running environment and running quality of central air-conditioning.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: PLC, Inverter, Central air conditioning, Energy saving reconstruction, Temperature control第一章绪论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。
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摘要本温度控制器设计采用变频器、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,可以解决中央空调温度控制器的能源浪费问题。
关键词:中央空调温度控制器,PLC,PID,变频器ABSTRACTThis 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毕业论文(设计)原创性声明本人所呈交的毕业论文(设计)是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文(设计)不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本论文(设计)的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名:日期:毕业论文(设计)授权使用说明本论文(设计)作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文(设计)的规定,学校有权保留论文(设计)并向相关部门送交论文(设计)的电子版和纸质版。
有权将论文(设计)用于非赢利目的的少量复制并允许论文(设计)进入学校图书馆被查阅。
学校可以公布论文(设计)的全部或部分内容。
保密的论文(设计)在解密后适用本规定。
作者签名:指导教师签名:日期:日期:注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。
4.文字、图表要求:1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订3)其它目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1 中央空调温度控制器的发展 (1)1.1.1 中央空调温度控制器现在状况 (1)1.1.2 中央空调温度控制发展趋势 (1)1.2 本设计的意义 (2)1.2.1 设计的主要内容 (2)1.2.2 设计的意义 (2)第2章中央空调温度控制器系统介绍 (3)2.1 中央空调温度控制器结构 (3)2.1.1 中央空调温度控制器概述 (3)2.1.2 中央空调温度控制器结构 (3)2.2 中央空调温度控制器系统工作原理 (4)2.2.1 制冷原理 (4)2.2.2 工作原理 (4)2.2.3 中央空调温度控制器的控制原理 (4)2.3 中央空调温度控制器的评价 (5)2.4 本章小结 (5)第3章中央空调温度控制器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 对中央空调温度控制器的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 中央空调温度控制器控制系统的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 中央空调温度控制器温度控制系统程序 (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 中央空调温度控制器的发展1.1.1 中央空调温度控制器现在状况中央空温度控制器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。
传统的中央空调温度控制器在这个时代已经没有竞争力,这个行业要想在这个时代生存下去或者有进一步的发展,必须要开发新市场。
最近几年,中央空调温度控制器企业在变频多联机市场和单元机市场以及离心机市场等领域进行创新,引发了在中央空调温度控制器领域的进一步的发展。
在中央空调温度控制器领域,如何进一步节能,如何更好的满足人们的需求,就会在这个领域会有很大的发展,成为这个行业的领跑者。
1.1.2 中央空调温度控制器发展趋势中央空调温度控制器变频节能是未来的发展目标,它是提高人们生活质量的首要的发展方向。
“以人为本”是社会发展的基础,对于这个行业也是一样的。
变频技术就是根据人们的需要而产生的,技术的发展是人类需求和技术发展的内在动力,所以,中央空调温度控制器的变频节能就是要根据人们的需求,满足社会的发展而开展技术研究、开发和应用。
中央空调温度控制器变频技术的发展基础是低碳节能和保护环境。
人们生活水平的提高经常是以牺牲环境为代价的,我们对此都有深刻的体会,低碳节能成为经济发展的要求,中央空调温度控制器变频节能的未来发展要服从这个大局。
提高中央空调温度控制器系统的自动化水平,降低能源浪费,必须要提高中央空调温度控制器压缩机系统和末段系统的运行的安全性和经济性。
持续发展是中央空调温度控制器变频节能技术发展的目标,变频技术同人居环境的和谐发展是建立在节约型社会的技术上,中央空调温度控制器的发展要对环境的影响尽量减少,使人们与环境和平共处,真正的实现中央空调温度控制器行业的可持续发展。
1.2 本设计的意义1.2.1 设计的主要内容本文首先对中央空调温度控制器的发展进行了概述,论述了变频节能的重要性。
本设计采用传统PID控制,构成温差闭环自动控制系统,通过变频器,实现自动调节水泵的输出流量达到节能目的。
本设计采用S7-200可编程控制器作为主控制单元,对基于USS通信协议的RS-485总线控制系统进行了研究,并且进行了组态设计,最终设计并验证了中央空调温度控制器变频节能控制系统。
研究工作的具体内容如下:(1)中央空调温度控制器结构和工作原理的分析。
(2)中央空调温度控制器系统变频控制分析。
(3)PLC的介绍及应用。
(4)PID控制理论分析。
(5)设计了基于RS-485网络的控制系统。
(6)组态设计。
(7)文中对冷冻水机组的控制系统进行了硬件和软件的设计,采用西门子TD200文本显示屏作为人机界面,西门子S7-200 PLC作为主控制器,用一台变频器结合工频供电的方式灵活驱动冷冻水机组的三台水泵。
1.2.2 设计的意义本次控制系统的设计能有效地控制中央空调温度控制器的主机和系统工作效率,达到降低能耗的目的。