【毕业论文】基于PLC实现的靶场空调自控系统研究毕业设计说明书

全水空调主要用于房间很多而且使用时间不相同的场合，比如会议室大的酒店餐饮店等。

很明显可以看出，这样会加大维护和管理的困难度，因为处理空气的设备很多，还有室内的水管也会加大凝结水和漏水的不安因素。

全空气系统全空气系统式集中空气处理装置对空气进行处理制冷或制热，然后处理的空气被送到房间里的种系统程序。

因为空气处理装置的集中设置，所以很利于管理和维护。

全水气系统大豆用于商场酒吧舞会厅等。

冷媒式冷媒式空调系统也就是平常我们看到的分体机，多联机之类它与般的中央空调的最主要的区别是它的制冷媒介是冷媒而不是水，它安装的缺点主要是影响美观，影响室内造型等。

般用于小型商场，家庭等。

空气水大的空间可以用全空气系统，小的空间可以用全水系统，而介于两者之间的就要使用空气水系统了。

其特点是灵活性高，面前使用最多的中央空调就是它。

简介是可编程逻辑控制器的简称，很早的时候简称，后来为了和个人计算机作区分，所以在以后的行业中多称它为，就是可编程逻辑控制器，是种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。

它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算顺序运算计时计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成个整体，易于扩展其功能的原则而设计。

目前市场上有台达西门子三菱欧姆龙施耐德等都是常用的。

本课题研究的内容及意义课题内容可以从两方面考虑在靶场空调中的应用，方面是可编程控制器系统的设计，还有方面是靶场空调系统工作原理分析和控制要求。

各个章节的主要内容如下第章简单说明了空调的分类和的来源，发展的状况和研究意义。

第二章靶场空调各个结构介绍和工作原理以及安装空调的几大主义事项。

第三章主要介绍变频器节能控制原理的些基本知识。

第四章控制靶场空调变频控制系统的实现原理。

研究课题意义随着我们国家经济的蓬勃快速发展，很多的大型建筑如雨后春笋的出现在些城市的各个大街小巷，社会总能量消耗的大部分都在这些建筑上，这些建筑在社会上所占的能量消耗比重也越来越高，据有关的调查显示空调系统的能量消耗在这些建筑中所占的比例达到左右。

如今的社会在供电方面不是很完善的，电价的不断上涨，资源的匮乏都是供电紧张的原因，所以如何减少能源消耗浪费和提高空调系统的运行效率就成为我们需要面对和解决的问题。

这么多年来，靶场空调工程师及技术人员在原有的经验基础上，对靶场空调系统进行了大量的改造工作，不断开拓新的思路，吸收最新的技术，采用高端产品新建了多套空调系统。

近些年来，靶场空调直是人们关注的重点之，其工作原理与我所学的课程不可分开。

随着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，还能节约所带来的电能和水资源的浪费。

通过各个系统的出回水温度测定传送给的，再由计算出温度差来控制各变频器的频率，从而来调节电动机的运转频率。

是种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。

它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算顺序运算计时计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成个整体，易于扩展其功能的原则而设计。

现在的空调系统是运用变频器温度传感器数模转换模块温度模块等器件的有规律的组合，形成温差闭环自控空调系统基本时间负载都在以下运行工作，因为它都是按照最大负载并增加定的余量设计，实际上在年中，全部负载下运行工作最多只有十几天，有时甚至只有十多个小时。

虽然空调系统中的冷冻主机的负荷可以随气温变化自行调节负载，但和冷冻机体的冷冻泵却不可以这样做，因为很多时间都在百分之百负载下运行工作，不仅浪费了不必要损耗的能量，也使靶场空调的工作环境和质量受到恶化。

控制系统，可以自行调节水泵输出流量，从而达到节约能量消耗的功能。

变频控制国内外发展状况的来源在以前的工业机械生产中，许多的开关系统控制都是按照逻辑顺序进输入输出信号，有热电偶和热电阻两种测量单位。

它当中集成了转换器，放大器等多种功能的电路，可以在复杂的场合控制应用。

模拟量具有个输出模拟量通道和位的分辨率和很多种输入输出信号，它当中集成了转换器，放大器等多种功能的电路，可以在复杂的场合控制应用。

变频器的选择本论文设计选用的是西门子变频器，该变频主要用于三相交流电动机的变频调速，其恒定转矩控制方式额定功率范围从，可变转矩控制方式可达到。

变频器的功率输出器件采用的是绝缘栅双极晶体管，由微处理器控制保护，在功能上具有可靠性和多样性。

能降低电动机的噪音，因为它的脉宽调制开关频率是可以选择的，拥有良好的保护设计。

通用型变频器介绍主要便捷之处设计牢固便于安装和设置参数及其调试可以重复快捷的响应控制信号参数设计的空间广可以使用不接地的电源具有两个模拟量输入有多个模拟量输出连接电缆方便电动机发出的噪音低，脉宽调制频率高主要性能具有控制特性具有快速限制电流功能，避免了工作时跳闸的故障矢量控制功能具有复合制动功能，改善制动特性具有控制功能的闭环控制各组参数设定值可以互相切换具有缓冲功能保护功能具有接地故障保护功能具有电动机过热保护功能具有变频器过热保护功能就有过电压欠电压保护功能和的接线图如图所示，开始输出变频器发出启动信号，若的是高电平时，应该启动变频器，这时上的继电器有电，它的常开触点关闭，变频器启动。

还需要把通过模糊算法得到的控制输出量转换为相应的模拟量送给变频器才能实现对水泵电机有效的控制。

下图为与控制变频器的接线连接图，如图图与变频器连接图控制变频控制柜回路设计如图所示，自动和手动方式的切换时通过万能转换开关来进行的，并将它对触点信号送入预先设计的自耦降压控制柜中，其作用是用来让变频控制柜自动闭锁和自动停车。

在该回路中，可编程控制器的输出所接为自动工频控制继电器，将的触点并联到先前自親降压控制柜中时，当选择工频运行时，可实现直接运行。

输出点所接继电器用于实现自动停车及闭锁控制，即当系统自动控制状态需要停车时，输出点使得得电，常闭触点则断开，使得电机变频运行所接接触器断开，输出点所接继电器用于实现变频运行状态，即当系统需要变频运行时，输出点使得继电器得电，从而使得变频运行接触器线圈得电，和的常闭触点实现了变频与停车的闭锁。

图变频控制柜控制电路图启动自耦降压电路如图所示，若控制系统用手动方式来实现时，每个泵使用自耦降压方式来进行启动。

开始先按下按钮，这时候继电线圈有电，这就会使得右边的主电路和电路中的触点闭合，这样接触器线圈就会有电。

同样，总电路接触器的主触点闭合，这时电动机进入自耦降压启动。

闭合触点，此时延时继电器线圈有电，等过会，继电器得电，但继电器线圈将会没电，然后继电器线圈得电，继电器线圈失电。

最后自耦降压启动结束，下面就要进入工频运作状态。

图自耦降压原理图设计主要程序接电启动后就会进入程序流程，主程序开始工作的时候就处于不断循环的模式，它每次的循环就是对主程序语句的次扫描。

开始要进行系统初始化，后面要对采集信号与设定值以及偏差变化率运用模糊运算得出控制输出量，然后通过水泵电机工频与变频运行控制程序确定每台水泵电机的运行状态，在最后通过输出模块输出系统量，并返回模糊控制子程序，具体流程如图所示图主程序流程图初始化程序初始化程序主要完成设定回水水温初始化，水泵电机启动顺序的初始化，水泵电机状态的初始化以及模糊控制的参数设定等。

模糊控制程序模糊控制子程序主要是根据采集的回水水温与设定温度的偏差以及偏差变化率，根据相应的模糊规则表计算出相应的，，，重新整定参数，并计算出控制输出量，具体流程图如图所示图模糊控制程序流程图变频控制程序图开始运动方式与选择水泵工频运行水泵工频运行水泵工频运行水泵工频运行结束手动运行自动运行水泵工频运行分钟回水温差设定值否是水泵的频率是否达到上限频率是水泵的变频运行是是否水泵工频运行水泵工频运行回水温差设定值水泵的频率是否到下限频率水泵工频运行水泵工频运行水泵工频运行否回水温差设定值水泵的频率是否到下限频率水泵的频率是否达到上限频率水泵的频率是否达到上限频率水泵工频运行水泵工频运行水泵工频运行水泵工频运行回水温差设定值水泵的频率是否到下限频率是是否否是否是否是是否水泵工频运行图控制空调变频工作程序图研究结论分析空调水系统流量水泵转速节能的关系表达式，三者的关系如下表所示表关系图频率转速降低水量减少功率降低据统计，采用变频控制技术后，每台电机的能量消耗可以减少，如果按节电，设备每天耗电量为千瓦，每天设备工作小时，每度电元计算，可以得到设备改造之前的每月耗电量瓦小时天度改造后每月可以省电度度年可以节约的电量度月度年可以节省的电费元元上面的计算可以看出对靶场空调使用变频技术后，年可以节约万的费用。

不仅提高了效率，而且节省了金钱。

总结与展望总结本文主要是介绍了空调的基本结构，空调各个部分的工作原理，的基本特征和控制空调实现自控系统工作。

在如今这个科技日新月异的社会，我们要积极推广新技术的应用，把它应用在落后的生产力上，可以提高生产质量，生产效率，创造很好的经济效率。

在本文的研究中，我主要借鉴了大型商场空调改造的经验和实际效果，步步验证了变频器温度传感器对空调自控系统的作用。

由此可见，在对空调节能改造中作用显著，可以广泛应用到现在工业的各个领域。

未来展望经过了将近个月的论文整理研究中，遇到了不少的困难，但这些困难并没有阻挠我研究的动力，反而加强了我研究下去的信念，最后才能写成片论文。

大学很快就要结束了，通过这次论文写作，使我对今后的挑战充满信心，积极面对各方面的压力和困难，在今后的社会工作中实践中可以努力发挥好的成绩，不断地磨练自己的意志