基于PLC的中央空调控制系统设计说明.docx

### 基于PLC的中央空调控制系统设计说明 #### 1. 绪论 随着现代生活质量的提升，人们对居住及工作环境的要求不断提高，中央空调系统在各类建筑物中的应用日益广泛。在此背景下，对于能够实现高效能、低能耗运行的中央空调监控系统的需求日益增加。本设计介绍了一种基于可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller, PLC)和组态王软件的中央空调控制系统，旨在通过先进的技术手段实现对中央空调系统的智能化管理。 #### 2. 系统设计原理 ##### 2.1 空调系统原理 空调系统的核心任务在于调节室内环境的温度、湿度以及空气质量，为用户提供一个舒适的工作和生活环境。空调系统主要包含以下几个组成部分： - **空气调节系统**：负责调节室内空气的温度和湿度，确保环境舒适。 - **制冷系统**：通过压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等组件来实现冷气的产生与循环。 - **供热系统**：主要包括热水锅炉房、换热站与供热管网，用于提供供暖需求。 ##### 2.1.1 空气调节系统监控原理 空气调节系统主要包括新风机组和空调机组全新风/排风监控系统。 - **新风机组监控原理**： - 监控送风温度并通过调节冷热水阀门开度来调整送风温度，以维持室内恒温。 - 控制送风湿度，通过调整冷水阀或蒸汽阀开度来维持恒定湿度。 - 检测过滤器堵塞情况，并在过滤网两端压差超过设定值时发出报警提示。 - 实现机组的自动启停控制，优化风机运行效率，降低能耗。 - 设定连锁保护机制，如送风机启动后自动打开新风电动风门，停机时则关闭。 - **空调机组全新风/排风监控系统原理**： - 监控回风温度和湿度，并据此调节冷热水流量，保持室内恒温。 - 控制新风与回风的比例，通过调节新风、回风风门开度实现节能减排。 - 上述监控功能与新风机组基本一致。 ##### 2.1.2 制冷系统监控原理 制冷系统的核心是通过压缩机将制冷剂压缩后送入冷凝器冷却，再通过膨胀阀送至蒸发器中蒸发，从而实现对冷冻水的冷却。制冷系统的监控主要包括： - 制冷机组的检测与控制。 - 冷却水系统的检测与控制。 - 冷冻水系统的检测与控制。 - 冷水机组的连锁控制，确保按照预设顺序启动和停止设备。 ##### 2.1.3 供热系统原理 供热系统主要包括热水锅炉房、换热站和供热网。锅炉房监控对象分为燃烧系统和水系统两部分，中央监控站根据实际供热需求控制锅炉和循环泵的开启数量。 ##### 2.2 PLC工作原理 本次设计采用西门子S7-200系列PLC作为下位机控制器，主要负责执行预先编写的控制程序，与现场设备进行数据交换，并接受上位机的实时控制指令。 - **I/O点数确定**：根据风系统和水系统的具体需求，确定PLC所需的输入/输出点数。 - **PLC程序**：编写冷水机组和风系统的启停控制程序，确保设备按照预定逻辑运行。 ##### 2.3 组态王工作原理 组态王软件作为上位机监控软件，通过与PLC等现场设备进行通讯，实时采集并显示现场数据，同时接受操作人员的控制指令并下发给下位机。 - **与设备通信**：通过I/O设备获取现场信息，如温度、湿度等，并根据这些信息对现场设备进行控制。 - **数据处理与显示**：组态王软件可以实时显示监测到的各项数据，并支持对设备的远程控制。 #### 结论 基于PLC的中央空调控制系统通过集成自动化技术实现了对空调系统的全面监控与管理，不仅提高了系统的运行效率，还有效降低了能耗。通过使用组态王软件和西门子S7-200 PLC，该系统能够灵活适应不同的环境需求，为用户提供了一个智能、高效且节能环保的解决方案。