【毕业论文】基于plc_的中央空调控制系统的设计与开发2012届本科毕业论文word（48页）

这至少节能空间来源于很多方面第，负荷估算值偏大，系统消耗能量大大增加，现在新型制冷主机可以根据负载变化自动加载卸载，而水泵流量却不能随制冷主机而调节，必然存在很大能量浪费除此之外，每年气象条件是随季节呈周期性变化，系统并不能做出相应调节，许多环节上都留有节能空间。

第二，空调主机选型容量加大，在冷负荷估算值加大后，空调主机制冷量也相应加大。

第三，水系统中通过节流阀或调节阀来调节流量压力，冷冻水系统和冷却水系统中消耗了水泵较大输送能量。

在传统运行方式下，只要启动水泵，就会在工频满负荷状态下运行。

第四，起停频繁对设备长期安全运行带来不利影响。

起动电流通常为额定值倍左右，电，目录摘要第章绪论课题背景中央空调控制研究现状及发展中央空调控制系统发展中央空调变流量控制发展本研究课题主要工作第章中央空调变流量控制原理中央空调系统结构和原理概述制冷原理中央空调系统构成中央空调变流量控制原理及特点变流量空调系统概述中央空调变流量控制实现方式中央空调系统变流量系统特点电机软启动原理及应用软启动设备介绍软启动器应用场合软启动器与变频器之间区别对比控制设计控制原理控制器参数整定反馈逻辑参数调整原则对空调系统变频控制实现设定值自动调节控制器设计及实现本章小结第章中央空调控制系统硬件设计变频器原理西门子变频器性能介绍主要特征控制性能特点保护功能变频器运行环境条件使用变频器设计系统时需注意问题选型简介控制功能选择西门子介绍模拟量模块种类技术指标技术指标接线及注意事项温度传感器温度变送器人机界面设计系统硬件设计本章小结第章控制系统软件设计设备间通讯介绍协议初始设定主程序流程图编程软件程序设计中央空调控制系统分配表程序中使用存储器及功能中央空调控制系统组态组态软件简介通用版介绍系统脚本程序编写组态运行界面本章小结结论致谢参考文献附录第章绪论课题背景随着国民经济发展和人民生活水平日益提高，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。

随着时间推移，人们对中央空调控制系统运行效果评价也改变了。

舒适节能才是最符合人们对中央空调系统提出新要求，希望在能耗更低情况下保持室内合适温度湿度。

统计数字显示，传统中央空调控制系统耗电量极大，且存在巨大能源浪费。

中央空调系统普遍存在着以上无效能耗，有些中央空调系统无效能耗甚至可以高达以上。

采用新技术降低系统能耗成为当务之急。

因为能源是发展国民经济重要因素，我国近年来能源短缺现实，节能减排才是重中之重。

建设节能型社会，促进经济可持续发展，是实现全面建设小康社会宏伟目标，构建和谐社会重要基础保障。

在传统设计中，中央空调制冷机组冷冻水循环系统冷却水循环系统冷却塔风机系统风机盘管系统等都是按照建筑物最大负荷制定，且留有充足余量。

不管在什么时间，负荷多少，各电机都长期处在工频状态下全速运行，虽然可满足最大用户负荷，但不具备随用户负荷动态调节功能，而在大多数时间里，用户负荷是较低，这样就造成很大能源浪费。

有个例子可以很好说明这些，中央空调系统中冷冻水泵和冷却水泵，年四季长期在固定最大流量下工作，但由于季节昼夜和用户负荷变化，在绝大部分时间内，空调实际热负载与决定水泵流量和压力最大设计负载相比，年中负载率在以下小时数约占全部运行时间以上。

般冷冻水设计温差为，冷却水设计温差为，在系统流量固定情况下，全年绝大部分运行时间温差仅为，即在低温差大流量情况下工作，从而增加了管路系统能量损失，严重浪费了水泵运行输送能量。

也就是说，中央空调系统存在着至少以上节能空间。

这至少节能空间来源于很多方面第，负荷估算值偏大，系统消耗能量大大增加，现在新型制冷主机可以根据负载变化自动加载卸载，而水泵流量却不能随制冷主机而调节，必然存在很大能量浪费除此之外，每年气象条件是随季节呈周期性变化，系统并不能做出相应调节，许多环节上都留有节能空间。

第二，空调主机选型容量加大，在冷负荷估算值加大后，空调主机制冷量也相应加大。

第三，水系统中通过节流阀或调节阀来调节流量压力，冷冻水系统和冷却水系统中消耗了水泵较大输送能量。

在传统运行方式下，只要启动水泵，就会在工频满负荷状态下运行。

第四，起停频繁对设备长期安全运行带来不利影响。

起动电流通常为额定值倍左右，电号冷冻泵二号冷冻泵三号冷冻泵风机盘管出水温度值号冷冻泵二号冷冻泵三号冷冻泵号冷冻泵二号冷冻泵三号冷冻泵，风机盘管出水温度值，风机盘管出水温度上限风机盘管出水温度值，风机盘管出水温度下限，组态运行界面图冷冻泵运行状态图冷冻泵运行状态图冷冻泵运行状态本章小结本章介绍了通讯和协议，并对变频器进行了初步参数设置，来实现变频器与通过协议进行串行通讯。

最后通过软件实现组态设计。

结论本论文阐述了基于和变频器对中央空调控制基本原理及过程。

主要工作如下对中央空调控制系统现状进行了解，研究了系统工作过程和工作原理。

提出了与传统控制结合，实现比较稳定温度控制系统。

采用与变频器协调控制硬件系统，完成对中央空调系统节能稳定最优化控制。

经过最后软件及组态设计，使系统完整。

在设计中，我学到了许多有关变频器温度变送器方面知识，这让我更深入体会到和变频器在中央空调控制方面应用能力。

致谢论文最后，我想对我恩师表示深深敬意和真挚感谢，李老师在平时对学生很严格，但正是这种对学生严格要求才能够使我们养成良好学习和研究习惯能够在平时不断自我提高，离不开李老师谆谆教导。

另外李老师在学术上成绩直也使我敬慕不已，做了毕业设计之后，我更敬佩导师那严谨科学正直作风以及孜孜不倦学习态度，在我做论文每个阶段，李老师都严格把关，容不得半点马虎。

因此，对我论文，李老师倾注了大量心血。

我想对给予我极大帮助李老师再次表示深深谢意，感谢自动化学院各位老师，在我本科学习期间给予我无私帮助和关怀，忠心地感谢他们，感谢我同学和朋友，陪伴我度过开心大学生活，在学习和生活中给予我大量帮助和支持，在此向他们表示深深谢意，特别感谢我父母，他们对我关心鼓励和支持是我不断前进动力，最后，忠心地感谢在百忙之中为本论文评阅和参加答辩各位老师，谢谢，参考文献赵彬中央空调变频节能应用及展望厦门大学学报，李怿峰中央空调节能智能控制系统研究与实现华南理工大学硕士论文，陈鑫模糊控制技术在空调监控系统中应用，福州大学硕士论文，潘金文，江琼珍变频控制技术在中央空调水泵系统中应用大连理工大学学报，张卫政基于模糊控制风机盘管空调系统应用研究，广东工业大学硕士论文，韩宝琦，李树林制冷空调原理及应用机械工业出版社，梁春生，智勇中央空调变流量控制节能技术电子工业出版社，史乃，汤蕴缪电机学机械工业出版社，纪文英，刘泽华中央空调系统水泵变频运行性能实验研究和节能分析吉林大学学报，刘素芹与模糊控制算法比较及其改进，石油大学学报变频器使用大全，西门子中国有限公司，文本显示用户手册，何文雪，刘华俊编程与应用机械工业出版社，吴作明工控组态软件与应用技术北京航空航天大学出版社，附录软件源程序哈尔滨理工大学毕业设计题目基于中央空调控制系统设计院系自动化学院自动化系姓名指导教师系主任年月日哈尔滨理工大学毕业设计论文任务书学生姓名学号学院自动化学院专业自动化任务起止时间年月日至年月日毕业设计论文题目基于中央空调控制系统设计毕业设计工作内容第周，查阅相关资料并翻译外文资料第周，了解课题目前在国内外研究现状发展趋势，确定中央空调所要实现功能和了解整个系统结构框架第周，进步了解中央空调所要实现具体功能，确定系统中所要用到原器件，并进行最初硬件电路设计，为软件编程做准备第周，学习程序设计与开发，确定最终硬件电路设计第周，编写程序，并和硬件起进行程序调试，来检查程序可行性第周，修改必要程序部分来完善系统，并书写论文初稿第周，修改并完成书面论文，准备答辩。

资料王卫兵，高俊山可编程控制器原理及应用第二版机械工业出版社，任光可编程序控制器应用技术与实例华南理工大学出版社，汤蕴缪，史乃电机学机械工业出版社，康贤永，万大福可编程控制器及其应用重庆大学出版社，梅晓榕，柏桂珍自动控制元件及线路科学出版社，刘金琨先进控制仿真第二版电子工业出版社，指导教师意见签名年月日系主任意见签名年月日教务处制表基于中央空调控制系统设计摘要中央空调现已广泛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温度同时，却消耗了大量能量。

如今，人们越来越重视中央空调舒适性和节能性，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结构和工作原理，总结了传统中央空调缺点，即冷冻泵冷却泵不能自我调节负载，长期处于满负荷运行，造成了极大能源浪费，随着变频技术日趋成熟，利用变频器数模转换模块温度传感器等器件有机结合，构成温差闭环自动控制系统，自动调节水泵输出流量达到节能目。

该系统采用西门子作为主控制单元，利用传统控制算法，通过西门子变频器控制水泵运转速度，保证系统根据实际负荷情况调整流量，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，设计了基于协议总线通讯网络。

通过西门子文本显示器实现人机界面设计，最后使用工控组态软件进行了系统组态设计研究。

关键词中央空调变频器，目录摘要第章绪论课题背景中央空调控制研究现状及发展中央空调控制系统发展中央空调变流量控制发展本研究课题主要工作第章中央空调变流量控制原理中央空调系统结构和原理概述制冷原理中央空调系统构成中央空调变流量控制原理及特点变流量空调系统概述中央空调变流量控制实现方式中央空调系统变流量系统特点电机软启动原理及应用软启动设备介绍软启动