【正文】 K M 4K M 21 水 泵3 ~2 水 泵3 ~K M 1K MK M 3V V V F3 8 0 V , 5 0 H zA , B , C 圖 系統(tǒng)工作于兩種狀態(tài)下的主回路 系統(tǒng)工作于工頻和變頻兩種狀態(tài)下的主 回路。 （ 3） 力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方便 一個(gè)新的控制工程固然能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，但新工程的投入、技術(shù)的培訓(xùn)、設(shè)備的維護(hù)也將導(dǎo)致運(yùn)行資金的增加。正常情況下，監(jiān)視定時(shí)器不會(huì)動(dòng)作，如果由于 CPU 內(nèi)部故障使程序執(zhí)行進(jìn)入死循環(huán)，那么，掃描周期將超過(guò)監(jiān)視定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間 。若設(shè)定掃描周期為不定的 (即決定于用戶程序的長(zhǎng)短等，為不定值 )，則進(jìn)行掃描周期的計(jì)算。 SiemensS7200PLC 的工作原理， PLC 的循環(huán)掃描工作過(guò)程 ： 各種 PLC 都采用掃描工作方式，具體工作過(guò)程大同小異。輸入和輸出模塊 ， 是聯(lián)系外部現(xiàn)場(chǎng)和 CPU 模塊的橋梁。通過(guò)（ PR190 到PR195）改變端子功能。當(dāng)選擇源極型時(shí)，該端子作為接點(diǎn)輸入的公共端。 RES 復(fù)位 用于解除保護(hù)回路動(dòng)作的保持狀態(tài)，使端子 RES信號(hào)處于 ON 在 以上，然后斷開。 R U S V T W PC STF STR A STOP B RH C RM RUN RL SU JOG IPF RT OL MRS FU RES SE AU CS FM SD SD 10E AM 4 5 直流 24V 輸出 正轉(zhuǎn)啟動(dòng) 反轉(zhuǎn)啟動(dòng) 啟動(dòng)自保持 高速 中速 低速 點(diǎn)動(dòng)模式 第 2 加 /減速時(shí)間 輸出停止 復(fù)位 電流輸入選擇 瞬時(shí)掉電再啟動(dòng) 輸入公共端 頻率設(shè)定信號(hào) 電流輸入 報(bào)警輸出 運(yùn)行 頻率到達(dá) 瞬時(shí)停電 過(guò)負(fù)載 頻率檢測(cè) 集電極開路輸出公共端 模擬量信號(hào)輸出 指示儀表 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 表 3 主回路端子說(shuō)明 類型 端子記號(hào) 端子名稱 說(shuō)明 輸 入 信 號(hào) 啟 動(dòng) 接點(diǎn)，功 能 設(shè) 定 STF 正轉(zhuǎn)啟動(dòng) STF 信號(hào)處于 ON 為正轉(zhuǎn)，處于OFF 為停止。三菱 FRA540 變頻器的容量為~。 變頻器的選擇 常規(guī)設(shè)計(jì)的交流電動(dòng)機(jī)，通常都是在額定頻率、額定電壓下工作的。 提供強(qiáng)制 I/O 點(diǎn)診斷 功能。 在 S7200 系列的 CPU 中保留了一個(gè)專用區(qū)域用于與 TD200 交換數(shù)據(jù)， TD200 直接通過(guò)這些數(shù)據(jù)區(qū)訪問(wèn) CPU 的必要功能。 D/A 轉(zhuǎn)換模塊輸入 /輸出關(guān)系 如圖 所示。改變 DIP 開關(guān)后必須將 PLC 斷電后再通電，新的設(shè)置才能起作用 [4]。 模擬量輸入模塊 的 選取 （ A/D） 模擬量的輸入在過(guò)程控制中的應(yīng)用很廣泛，如常用的溫度、壓力、速度、流量、堿度 、位移等的工業(yè)檢測(cè)都是對(duì)應(yīng)電壓、電流的大小模擬量，再通過(guò)一定的運(yùn)算 (如 PID)后控制生產(chǎn)過(guò)程達(dá)到一定的目的 (如恒溫等 )。但由于它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，熱響應(yīng)快，靈敏度高并且價(jià)格便宜，因此在汽車、家電等領(lǐng)域得到大量應(yīng)用 【 3】 。 圖 各種熱敏電阻特性 正溫度系數(shù) （ PLC） 負(fù)溫度系數(shù) （ NTC） 臨界溫 度系（ CTR） 120 200 210 0 010 40 80 160 410 610 溫度（℃） 電阻（?） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 溫度檢測(cè)用的主要是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻， PTC 和 CTR 熱敏電阻則利用在特定溫度下電阻值急劇變化的特性構(gòu)成溫度開關(guān)器件。物體的許多物理現(xiàn)象和化學(xué)性質(zhì)都與溫度有關(guān)，許多生產(chǎn)過(guò)程，特別是化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，都是在一定的溫 度范圍內(nèi)進(jìn)行的。 當(dāng)中中央空調(diào)冷卻水出水溫度低時(shí)，減少冷卻水流量；當(dāng)中中央空調(diào)冷卻水出水溫度高時(shí)，加大冷卻水流量，在保證中中央空調(diào)機(jī)組正常工作的前提下 ， 達(dá)到節(jié)能增效的目的。在冷凍水和冷卻水的回水管道上安裝溫度傳感器，只檢測(cè)回水溫度，然后經(jīng)過(guò) PLC 的處理對(duì)變頻器實(shí)行控制。 P I D變 送 器水 泵 轉(zhuǎn) 速△ P△ U△ P 0e 圖 系統(tǒng)的控制原理圖 系統(tǒng)將差壓變送器的實(shí)時(shí)反饋值與目標(biāo)設(shè)定值比較 ,其差值被送入 PLC 的內(nèi)部 PID調(diào)節(jié)器， 經(jīng)過(guò)運(yùn)算 ,輸出頻率信號(hào)對(duì)水泵進(jìn)行調(diào)速，以達(dá)到消除差壓動(dòng)態(tài)偏差的目的。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 由上式可見，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速有 3種方法，改變頻率、改變電機(jī)磁極對(duì)數(shù)、改變轉(zhuǎn)差率。 例如 ： 通過(guò)窗戶進(jìn)入的太陽(yáng)輻射熱是時(shí)間的函數(shù) ， 也受 氣象 條件的影響 ； 室外空氣溫度通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)室溫產(chǎn)生的影響 ； 為了換氣所采用的新風(fēng) ， 其溫度變化對(duì)室溫有直接的影響 ； 室內(nèi)人員的變動(dòng) ， 照明 、 機(jī)電設(shè)備的啟停 ， 均會(huì)干擾變動(dòng)時(shí)控制的難度以及能源浪費(fèi)的問(wèn)題。 用于降低冷卻塔中的水溫，加速將“回水”帶回的熱量散發(fā)到大氣中去。如此不斷循環(huán)，帶走了冷凍主機(jī)釋放的熱量。 中央空調(diào)的 工作原理與家用一樣，都是利用冷媒（運(yùn)輸熱量的媒質(zhì)叫冷媒）的物理原理把室內(nèi)的熱量帶到室外去達(dá)到制冷的效果 。若升到 50Hz頻率下還未達(dá)到設(shè)定下限 0x ， 則 2號(hào)泵切換為工頻 ， 3號(hào)泵為變頻調(diào)速 , 繼續(xù)下去 , 直到熱交換量達(dá)到下限 0x ， 電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行于此 狀態(tài)下。 可編程控制器用 I/O擴(kuò)展接口分別接 入 A/D和 D/A模塊 ， A/D模塊通過(guò) PLC將溫度模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量 ， D/A模塊將 PLC輸出的開關(guān)量轉(zhuǎn)換為模擬量 ， 以控制變頻器的升速過(guò)程及降速過(guò)程。 基于 PLC 控制下的變頻調(diào)速系統(tǒng)工作原理 PLC 是變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。 由于轉(zhuǎn)速 n 與頻率 f成正比，即： p sfn )1(*60 ?? （ ） 式中： n為 轉(zhuǎn)速 ； f為 頻率 ； p為 電機(jī)磁極對(duì)數(shù) ； s為 轉(zhuǎn)差率 。目前普遍應(yīng)用的是占空比按正弦規(guī)律安排的正弦波脈寬調(diào)制（ SPWM）方式。其主要優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有中間環(huán)節(jié)，故變換效率高。在變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中，可根據(jù)房間溫濕度參數(shù)的變化，通過(guò)變頻調(diào)速裝置調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，改變送風(fēng)量（應(yīng)大于最小送風(fēng)量） ， 送風(fēng)溫度保持不變。 事實(shí)上 ， 據(jù)此所得的結(jié)果與試驗(yàn)或?qū)嶋H結(jié)果存在著一定的差異 ， 一些研究者針對(duì)這些差異進(jìn)行了研究 ， 但方法與結(jié)論各不相同 ， 如 Michel 和 Bernard Bourrent 認(rèn)為是泵的全效率的影響 ， 從泵的全效率的角度提出泵的耗功不與流量的 3 次方成正比 ； 謝明華等則利用水電比擬原理提出冷凍水泵的耗功與流量的一次方成正比 ， 似乎過(guò)分貶低了其節(jié)能潛力 ； James 則認(rèn)為泵的揚(yáng)程與負(fù)荷的 n 次方成直線關(guān)系 ， 雖考慮了 負(fù)荷大小及全效率但忽略了其它因素的影響 [1]。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 PID 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 Abstract As every profession and trade of our country is being developed constantly, the energy question is outstanding day by day in our country, and unable to solve at all in the near future, the energy conservation is quite arduous. In such environments as the enterprise, office block, mercial building, hotel of modern factory, etc, the central air conditioner system is dispensable, though it can provide a fortable environment for people, but the power consumption is quite large. So paying attention to environmental protection and energyconserving today day by day people, energyconserving problem of the central air conditioner is a key technology problem to solve. Besides dissipation energy of the host puter, central air conditioner system also has the second largest consume energy equipment, such as air blower, freeze and cool water pump. Based on the large flow of summer, the disposition of air blower, freeze and cool water pump are determined (sets the margin on this basis). Because of the climate situation while using actually, such changes of different factors as objective flow activity content, etc. Constant change of necessary load (load seldom reaches the maximum). In order to make the systematic temperature of central air conditioner steady, the air blower, freeze and cool water pump are changed by working condition, this needs better automatically controlled module. This paper explained some basic ideas and methods that the systematic automation on the automation control and energyconservation of central air conditioner and remended the characteristic and energyconserving principle of VVVF on alternator. It also remended Siemens S7200 main functional module and application and the application of PID algorithm in VVVF. The paper made a detailed instruction to the main circuit and the hardware of control circuit. This subject detected the export temperature of air conditioner, adopt the frequency converter to regulate the rotational speed, and make it run highefficiently and achieve the goal of energyconserving. The whole system uses the modular design, the CPU module uses CPU226, the simulation quantity expansion module uses EM231, may according to need to dispose various modules quan