下面是小编为大家整理的基于PLC户式中央空调温度测控设计【15000字】,供大家参考。
于 基于 PLC 户式中央空调温度测控设计 目 目
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1 绪论 ............................................................................................................................. 1 1.1 研究背景 .......................................................................................................... 1 1.2 研究意义 .......................................................................................................... 1 1.3 国内外研究现状 .............................................................................................. 1 1.4 主要研究内容 .................................................................................................. 2 1.5 温度控制发展现状 .......................................................................................... 3 2 空调温度测控概述 ..................................................................................................... 5 2.1 空调温度测控的原理及构成 .......................................................................... 5 2.1.1节流过程 ............................................................................................... 6 2.1.2蒸发过程 ............................................................................................... 6 2.1.3吸气压缩和排气过程 ........................................................................... 6 2.1.4冷凝过程 ............................................................................................... 6 2.2 中央空调系统的控制功能 .............................................................................. 6 2.2.1空气温度调节系统 ............................................................................... 7 2.2.2空气湿度调节系统 ............................................................................... 7 2.2.3空调水系统设计 ................................................................................... 7 2.3 中央空调系统设备选用 .................................................................................. 8 2.3.1 新风机组的选型 .................................................................................. 8 2.3.2 风机盘管的选型 .................................................................................. 9 2.3.3 加压送风机的选型 .............................................................................. 9 2.3.4冷源 ....................................................................................................... 9 2.3.5热源 ....................................................................................................... 9 3 中央空调温度测控的硬件设计 ............................................................................... 11 3.1 可编程控制器（PLC）的选型 .................................................................... 11 3.1.1估算出输入输出点 ............................................................................. 11 3.1.2估算存储器的容量 ............................................................................. 11 3.1.3对 PLC 的控制功能进行选择 .......................................................... 11 3.2 中央空调系统各模块电路设计 .................................................................... 12 3.2.1变频器的选型 ..................................................................................... 12 3.2.2触摸屏的选型 ..................................................................................... 12
3.3 变频控制电路 ................................................................................................ 13 3.3.1冷冻泵的变频控制 ............................................................................. 13 3.3.2冷却泵的变频 ..................................................................................... 13 3.3.3冷却塔的控制 ..................................................................................... 14 3.4 中央空调系统各功能设计电路 .................................................................... 15 3.4.1新风机组的监测控制 ......................................................................... 15 3.4.2全空气空调机系统 ............................................................................. 16 3.4.3风机盘管系统的监控设计 ................................................................. 16 3.4.4制冷系统的监控设计 ......................................................................... 17 3.5 PLC输入、输出点分配 ............................................................................... 17 4 中央空调温度测控的软件设计以及仿真 ............................................................... 19 4.1 软件的运用 ................................................................................................... 19 4.1.1MATLAB简介 .................................................................................... 19 4.1.2 Wincc 组态软件.................................................................................. 19 4.2 单回路 PIC控制仿真 ................................................................................... 19 4.3 上位机对新风系统的监控 ............................................................................ 21 4.3.1触摸屏画面组态的连接 ..................................................................... 21 4.3.2绘制新风系统的组态界面 ................................................................. 21 4.3.3创建监控点和 PLC连接 .................................................................... 22 4.4 触摸屏画面仿真过程 .................................................................................... 22 结
论 .......................................................................................................................... 25 致
谢 ............................................................................................ 错误! 未定义书签。
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1. 绪论 1.1 研究背景 现在，中央空调已深入千家万户，特别是大型中央空调。这一方面让人们的居住、办公环境更加舒适，但另一方面，对中央空调不合理的使用造成了资源的巨大浪费，传统的中央空调对环境的影响有两点，一是所使用的冷媒如：氟利昂，在循环制冷后排入室外会对臭氧层产生极大的破坏；第二点是，空调用电负荷高峰期与电网用电高峰重叠，这不仅让电能使用效率降低，而且不利于电网负荷的平衡。
空调系统是楼宇自动化系统的许多子系统和设备中最重要的部分，但它也是在许多设备中消耗最多能量的系统。人们对环境中空气质量，温度和湿度的高要求导致能耗增加，在这种情况下，应该尽可能的去避免高能耗的现象。因此，为了很好的解决这一问题，与空调系统控制密切相关。变频调速技术和 PLC 自动测温控制的应用不仅可以节约能源，提高系统的自动化程度，还可以提供系统稳定运行，结构简化和维护保养的优点。本文采用工程管理理论和系统分析方法，因地制宜合理选择空调系统的能源消耗，充分利用空调技术能够有效地提高建筑能源系统的效率。本文设计是一个在武汉体育馆舒适的中央空调案例，建筑分为三层，建筑的主要场所为办公室、会议室、活动地等。
1.2 研究意义 随着社会的不断发展，能源问题日益突出，节约能源变得尤为重要。现在，随着人们物质水平的提高，对中央空调系统的要求也增加了，希望以最小的能耗保持室内适当的温度和湿度。因此，如果将可编程智能可控控制技术应用于中央空调监控系统，不仅可以适应 21 世纪绿色环保的主题，而且可以提高中央空调系统的稳定性，可靠性和节能性，并增强控制技术。智能应用发展具有重要的理论和实践意义。
1.3 国内外研究现状 半个多世纪以来，蓄水设计和运行控制技术相对成熟。在 20 世纪末，为了发掘水蓄冷技术经济高效的巨大潜能，同时也为提高与其他空调系统的竞争力，日本有部分电力公司开始尝试对大温差水蓄冷中央空调的研发工作。研究人员发现，增加水库的冷藏温度可以增加低温储存容量，减少水库的体积，从而提高空调系统的效率。这些研发工作取得的成果对水蓄冷技术的发展奠定了良好的基础，更为日后的大型建筑物楼宇中央空调的设计提供了宝贵经验。
改革开放以来，我国先进的生产力、综合国力和人民生活水平有了很大提高，冷藏技术，特别是水冷藏技术得到了显著发展。例如，Peryo 开发的具有自主知
2 识产权的“用于高温蓄水的中央空调冷库系统”代表了世界先进水平，其指标超过了美国和日本等发达国家类似系统的技术水平。在中国，随着人们对储水技术的逐渐了解和国家逐步出台电价措施，储水空调的经济效益日益明显。我国的水蓄冷技术和国外相比可以由以下三个主要参数显现：
（1）冷损率，该参数表示的是维持冷量的能力。它由两个因素决定，一是界面面积和容积的比值;二是保冷层的效能。这种技术手段国内外基本相同，所以差别都不大。
（2）可用蓄冷量比率，即实际可用蓄冷量与理论蓄冷量之比。这个参数综合反映了罐内冷、温水混合以及通过斜温层和罐壁导热而产生的相当容积损失。我国的平均水平为 85%左右，这个数字略好于国外的成功项目。要提出的是，我国检测这个性能是在具有更高充、放冷速率下进行的。
（3）充放冷速率，即单位时间内的充冷量或者放冷量。高的放冷速率意味着让蓄冷速率更易达到最大化。我国水蓄冷空调系统实践检测平均放冷时间为 5小时左右，其中近一半的项目放冷时间低于 4小时。而国外相关项目放冷时间普遍都在 8小时左右。而且还未能见到 4小时之内完成放冷的例子。
虽然我国在水蓄冷技术领域取得了令世界瞩目的成绩，但同时也应看到，我国的水蓄冷技术还存在着函待解决的问题。由于我国的水蓄冷技术起步较晚，所以不可避免的会有水蓄冷技术设计理论不完善的问题，与此造成的一系列影响是技术缺乏统一性和规范性，相应的技术文档和操作细则制定不严格。实际效果也表明，空调系统运转效果不稳定，有时候甚至和预期效果相去甚远。同时，一些关键核心技术我国也缺乏自主，需要求助于国外大型公司，这无疑增加了研发和设计成本。
1.4 主要研究内容 经过系统分析和实际情况，本研究的目的是实现基于 PLC 触摸屏和变频器的中央空调系统的集中控制，该系统将利用 PLC 和变频器实现泵电机的软启动和调速。改善整个系统的运作。
（1）分析大型中央空调系统中使用变频技术的可行性，以给定社区的中央空调系统为研究对象，确定系统的中央控制方案以及如何使用 PLC 来实现。
（2）通过冻结和冷却循环水泵来确定实现PLC功能的中央控制的具体方案。
（3）通过对 PIC控制器基本原理的介绍，初步分析模拟量 PIC算法的控制。
（4）中央空调监控系统软件系统的软件环境及应用。利用 MATLAB和组态软件现场设备直接连接 PLC，作为系统的监控平台，对模糊控制器的控制效果进行了仿真研究。
3 1.5 温度控制发展现状 随着温控技术的不断更新，控制系统结构也相应变的更加复杂，因此现在的温度控制策略种类繁多。经过调查数据发现，在现代工业控制中，PIC控制占据了整个工业控制的 91.5%，而对于结构简单的常规 PIC也具有较强的适应性，它的控制方法是通过修改控制参数来进行控制。对于结构简单、实用性强和性价比高都是常规 PIC控制的优点，但是常规 PIC控制对大时滞、非线性以及耦合性强的系统控制效果不佳，因此对于一些比较容易建立对象模型的线性控制系统是常规 PIC的主要应用场所。
随着智能控制技术不断的创新和发展，模糊控制现在己经成为智能控制分支之一。英国马丹尼教授在 1974 年利用模糊控制语句构成模糊控制器，并将模糊集合理论应用于蒸汽机和锅炉上。现在模糊控制经过 40 多年的发展，模糊控制在温度控制方面取得了世界性瞩目的成就。
模糊控制采用的是专家知识或者现场操作经验得到的，它并不需要精确的数学模型。但是，对于处理简单的信息数据而言，利用模糊控制去处理将会导致整个控制系统的动态品质变差...
