基于PLC控制的中央空调系统设计.docxVIP

摘要 由于人们节能环保意识增加，因此针对中央空调系统提出更多节能调频方面的需求。针对此需求，需要中央空调制造商，提高现有中央空调在节能调频的功能，从而满足市场上对空调行业节能方面的要求。此外，由于中央空调使用范围较广，在电量的使用方面日益显著，因此需要对中央空调的节能方面提高标准，减少电量方面的浪费。 本文先通过中央空调的结构和工作原理，总结了传统的中央空调的缺点，即冷冻泵、冷却泵不能自行调节工作负载，长期处于满负荷工作，造成了极大的能源损耗，随着变频技术的日趋成熟，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S7-200PLC作为主控单元，利用传统PID控制算法，通过西门子MM440变频器控制水泵转速，保证系统根据实际负荷情况进行流量调整，实现恒温控制，同时也节约了大量的能源。 同时通过对中央空调的理论分析，验证了以出回水温度差为依据对其 进行变流量控制的可靠性。对变频控制系统进行设计，为实现温度信号长距离传输，设计了基于USS协议的RS-485总线通讯网络。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；PID；变频器 第1章 研究背景与国内外研究现状 1.1 研究背景 随着社会发展，目前市场上对中央空调在变频节能方面提出较高标准。中央空调需要提升变频节能方面的功能，从而提升中央空调在竞争市场中的竞争力。一些中央空调制造商，面对市场需求熟视无睹，坚持采用传统中央空调，因此，给企业造成严峻的竞争场面。一些企业面对人们在节能减排方面的需求，设计具有此功能的中央空调系统，从而满足人们对中央空调的购买欲望。 1.2 研究意义 本论文通过对基于PLC控制的中央空调系统进行设计，从而实现人们对中央空调在节能调频方面的愿望。中央空调在添加节能调频方面的技术后，实现中央空调的诸多功能，从而提升中央空调在整个空调行业的竞争力以及核心价值。在此设计中，特别增加软起动方面的功能，从而减少对电机的损害。此外，系统通过增加监控方面的功能，对整个系统的运行情况进行监督。当主系统发现问题时，可直接对问题进行解决，从而减少问题对系统的损害程度，延长中央空调的使用时间及寿命。由于中央空调存在自动调节功能，因此可提升人们在使用中央空调的舒服度以及满意程度，进一步提升该中央空调在整个空调行业的竞争力。 1.3 国内研究现状 国内诸多学者，对PID控制的中央空调系统，进行深入研究及分析，在PID很多方面进行完善及提升。张雪表示，在很多空调节能方面，PID控制的中央空调系统具有诸多优势，是很多传统中央空调不能超越的。张达认为，人们目前对PID研究处于初级水平，PID功能较为强大，可根据具体的数据资料，进行深入研究，从而挖掘跟多PID方面的价值，提升中央空调在此方面的使用水平。李翔，基于目前中央空调的基础上，结合PID的功能，设计及研发更多具有调频能力的中央空调系统，从而为很多研究学说提供物质依据。 此外，国内关于PID控制的中央空调系统，主要引进时间为改革开放以后。因此，中国在此方面的水平有限，很多中央空调的功能实现方面具有局限性。面对此种情况，可结合目前的中央空调水平，结合PID的调频功能，研发更多具有先进水平的空调系统，从而提升中国在空调行业的发展水平。 1.4 国外研究现状 国外，在此方面水平较为发达，很多技术具有领先水平。相比于，国内在PLC方面使用的局限性，国外很多领域对PLC均有使用，给很多国外的企业带来诸多利益。通过对PLC使用，大大提高不同领域的发展速度，并提升在此方面的利润，给人们生活带来极大的物质回报。此外，随着PLC的广泛使用，在此方面的研究力度不断提升，从而为企业带来较大的发展空间。由于国外在PLC方面研发力度较大，国内可适当借鉴，从而提升国内的发展速度。国外在此方面，发展时间较长。从上世纪40年代，国外就开始对PLC方面进行研究及使用，对国外的社会经济发展水平带来极大的提升。随着社会的发展以及技术进步，PLC在很多领域均有使用，例如工业、农业或者制造业方面等，极大提高不同行业的发展水平及利益空间。 第2章 中央空调控制的原理 2.1 中央空调系统介绍 市场上所销售的中央空调常见类型为制冷或者制热，针对功能不同，可分为中央空调制冷系统或者中央空调制热系统。此外，一些价格昂贵的中央空调，可兼具制冷。制热两种功能。目前中央空调市场的竞争较为激烈，需要中央空调制造商针对市场需求，进行功能以及其他方面的提升，从而满足市场需求。 中央空调系统，分为制冷、制热系统。通过对制冷制热系统的功能实现，从而提升中央空调在温度调节方面的能力。此类系统对中央空调意义重大，