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基于S7200PLC的中央空调冷媒水温度控制系统设计.doc
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基于S7200PLC的中央空调冷媒水温度控制系统设计.doc
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摘 要
空调对国民经济各部门的发展和对人民物质文化生活水平的提高有着重要
的作用,这不仅意味着受控的温度环境对各种工业生产过程的稳定运行和保证产
品的质量和数量有重要作用,而且对提高劳动生产率,保证人体健康,创造舒适
的工作和生活环境有着重要的意义。
该系统以 PLC 为控制核心,由两台 75KW 变频器分别驱动三台电动机,PLC
根据冷媒水温度反馈信号,从而改变与冷媒水的热量交换量,对冷媒水的温度进
行控制,可以实现对空调水系统温度的自动控制,使其达到空调系统所要求的温
度。
近年来,随着微电子技术,传感器技术以及控制理论的发展,空调技术和性
能得到了很大进步,空调开始向大功率,多功能,无氟,节能,智能化,人性化
方向发展,因此传统的空调难以满足现代的发展要求。本次毕业设计采用
S7-200PLC 作为中央控制单元,对中央制冷空调的冷媒水温度控制系统进行设计。
关键词:PLC 冷媒水 变频控制
Abstract
The air conditioning has the vital role to various branches and sectors of a
national economy's development and to the people's matter culture living standard
enhancement, this not only meant the temperature environment which controls to each
industrial production process stable movement and the guarantee product quality and
the quantity has the vital role, moreover to enhances the labor productivity,
guaranteed the human body health, creates the comfortable work and the living
conditions has vital significance □this system take PLC as the control core, separately
actuates three Taiwan Telegraphic Transmission motive by two 75KW frequency
changer, PLC to act according to the cold intermediary water temperature feedback
signal, thus the change and Leng Meishui interchange of heat quantity, carries on the
control to Leng Meishui temperature, May realize to the room temperature automatic
control, enables it to achieve the air-conditioning system requests the temperature
recent years, along with the micro electron technology, the sensor technology as well
as the control theory development, the air conditioning technology and the
performance obtained has been very greatly progressive, the air conditioning started
to the high efficiency, multi-purpose, did not have the fluorine, the energy
conservation, the intellectualization, the human nature direction develops, therefore
the traditional air conditioning satisfied with difficulty modern the development
request. This graduation project uses S7-200PLC to take the important control unit,
carries on the design to the central refrigeration air conditioning cold intermediary
water temperature control system.
Key words: PLC ; the frequency conversion control
目 录
第一章 绪论............................................................................................................1
1.1 引言...................................................................................................................1
1.1.1 空调概述.........................................................................................................1
1.1.2 空调分类.........................................................................................................2
1.1.3 空调的发展.....................................................................................................3
1.2 研究的目的和意义...........................................................................................4
1.3 国内外研究现状...............................................................................................5
1.4 研究的主要内容及主要技术参数...................................................................6
第二章 中央变频空调系统简介............................................................................7
2.1 中央变频空调的工作原理...............................................................................7
2.2 中央空调水系统简介.......................................................................................8
2.2.1 冷却水系统:.................................................................................................9
2.2.2 冷冻水系统...................................................................................................10
2.2.3 冷水机组的要求...........................................................................................13
2.3 风机盘管系统.................................................................................................14
2.3.1 风机盘管概述..............................................................................................14
2.3.2 风机盘管系统供新风的方式......................................................................15
2.3.3 风机盘管的水系统......................................................................................16
2.3.4 风机盘管系统的主要优点及特性............................................................17
2.4 部分重要设备介绍:........................................................................................18
2.4.1 压缩机...........................................................................................................18
2.4.2 变频器..........................................................................................................19
2.5 中央变频空调控制系统的组成.....................................................................28
2.6 中央控制单元的硬件组成.............................................................................29
2.6.1 机组保护系统...............................................................................................29
2.6.2 各故障灯的含义及复位方法.......................................................................30
2.7 机组控制.........................................................................................................32
2.7.1 机组调试.....................................................................................................32
2.7.2 机组正常运行操作程序...............................................................................33
2.7.3 自动与手动..............................................................................................35
第三章 中央变频空调控制系统的研究................................................................35
3.1 中央变频空调的控制方式.............................................................................35
3.2 控制方式的选择.............................................................................................36
3.2.1 PID 控制的优点 ........................................................................................36
3.2.2 PID 控制原理 ...............................................................................................37
3.2.3 回路控制类型的选择...................................................................................40
3.2.4 PID 算法原理 ..............................................................................................41
3.2.5PID 温度控制原理 ........................................................................................44
3.3 中央变频空调系统的控制原理.....................................................................45
第四章 S7-200PLC 控制下的变频调速系统的研究 .........................................47
4.1 S7-200PLC 简介.............................................................................................47
4.2 VF-7 变频器简介及功能说明 .......................................................................50
4.3 PLC 控制下变频调速系统的工作原理.........................................................52
设计总结..................................................................................................................55
参考文献..................................................................................................................55
英文资料及翻译......................................................................................................57
致谢..........................................................................................................................81
附录 1 元件清单...................................................................................................82
附录 2 程序清单...................................................................................................83
第一章 绪论
1.1 引言
1.1.1 空调概述
空气调节技术已成为我国科学技术发展中的重要学科,近年来,空气调节技
术在国民经济各个领域和人民生活的各个方面得到了广泛应用。空调即空气调节,
主要是通过一定的空调设备和调节手段对空气进行处理,空气调节也就是在任何
自然环境下,将室内空气维持在一定的温度、湿度、气流速度以及一定的洁净度。
总之,采用技术手段,创造和保持满足一定要求的空气环境,就是空气调节的任
务。
空气调节是按照使用目的,把室内或某一场所的空气调节到最适宜的状态。
包括室内温度,湿度和气流的调节,除尘与污浊空气的排除等:
温度调节,是指增加或减少空气具有的显热。
湿度调节,是指增加或减少空气具有的潜热,即是要调节空气中水蒸汽的含
量。
气流调节,室内空气要求具有一定的流速。
随着我国国民经济的发展,工业,科研和国防部门,根据生产工艺的特殊要
求,对空气条件提出了一定的,甚至特殊的要求。如精密加工车间,精密装配车
间,计量室等。对空气条件的指标只允许在很小的范围内波动,否则难以保证准
确的零件加工尺寸。影响房间空气条件的因素很多,归纳起来有两个方面:一是
外界条件(室外空气温度,湿度,太阳照射,含尘浓度等)的变化;一是房间内
人们的活动和生产设备,工艺过程所散发的热,湿,灰尘等。这两方面都会对室
内空气的温度,湿度,清洁度的稳定性产生干扰。所谓空调器就是一种反干扰的
装置。反干扰的办法是以空气为介质,在夏季向房间送入清洁的冷风,在冬季送
入清洁的热风补偿室内损耗的热量和排除湿量。这样就可使室内空气的热量,湿
量总能处于平衡状态,保证室内温度,湿度,清洁度的稳定。
为了获得符合房间要求的冷风或热风,消除房间的热,湿干扰,必须对空气
进行调节。空气调节的设备包括三个方面:首先是对空气进行加热,加湿,冷却,
干燥,和净化等处理的设备,叫空气处理设备。处理后的空气送入房间,需要输
送空气和分布空气的设备与部件,如风机,风道等;此外还需要供热,供冷系统。
这三个部分加在一起组成空气调节系统。为了适应热湿干扰的变化,保证室内空
调精度要求,节省人力和能源,实现空气调节的自动控制是很重要的。
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