【正文】 致謝論文的最后，我想對(duì)我的恩師表示深深的敬意和真摯的感謝！李老師在平時(shí)對(duì)學(xué)生很嚴(yán)格，但正是這種對(duì)學(xué)生的嚴(yán)格要求才能夠使我們養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)和研究習(xí)慣能夠在平時(shí)不斷自我提高，離不開李老師的諄諄教導(dǎo)。并支持設(shè)備眾多如采集版、PLC、智能模塊、稱重儀表和變頻器 工程設(shè)計(jì)圖49 定義變量圖410 組態(tài)畫面圖411(a) 數(shù)據(jù)報(bào)表圖411(b) 數(shù)據(jù)報(bào)表圖411(c) 數(shù)據(jù)報(bào)表圖412 報(bào)警信息瀏覽 系統(tǒng)腳本程序編寫if 風(fēng)機(jī)盤管出水溫度值23 then一號(hào)冷凍泵=0二號(hào)冷凍泵=0三號(hào)冷凍泵=0else一號(hào)冷凍泵=1二號(hào)冷凍泵=0三號(hào)冷凍泵=0endifif 一號(hào)冷凍泵=1 and 風(fēng)機(jī)盤管出水溫度值26 then一號(hào)冷凍泵=1二號(hào)冷凍泵=0三號(hào)冷凍泵=0endifif 一號(hào)冷凍泵=1 and 風(fēng)機(jī)盤管出水溫度值26 then一號(hào)冷凍泵=1二號(hào)冷凍泵=1三號(hào)冷凍泵=0endifif 一號(hào)冷凍泵=1 and 二號(hào)冷凍泵=1 and 風(fēng)機(jī)盤管出水溫度值29 then一號(hào)冷凍泵=1二號(hào)冷凍泵=1三號(hào)冷凍泵=1endifif 一號(hào)冷凍泵=1 and 二號(hào)冷凍泵=1 and 風(fēng)機(jī)盤管出水溫度值29 then一號(hào)冷凍泵=1二號(hào)冷凍泵=1三號(hào)冷凍泵=0endifif 一號(hào)冷凍泵=1 and 二號(hào)冷凍泵=1 and 三號(hào)冷凍泵=1 and 風(fēng)機(jī)盤管出水溫度值23 and 風(fēng)機(jī)盤管出水溫度值29 then一號(hào)冷凍泵=1二號(hào)冷凍泵=1三號(hào)冷凍泵=0if 風(fēng)機(jī)盤管出水溫度值26 then一號(hào)冷凍泵=1二號(hào)冷凍泵=0三號(hào)冷凍泵=0else一號(hào)冷凍泵=1二號(hào)冷凍泵=1三號(hào)冷凍泵=0endifendif!SetAlmValue(風(fēng)機(jī)盤管出水溫度值,風(fēng)機(jī)盤管出水溫度上限,3)!SetAlmValue(風(fēng)機(jī)盤管出水溫度值,風(fēng)機(jī)盤管出水溫度下限,2) 組態(tài)運(yùn)行界面圖413 1冷凍泵運(yùn)行狀態(tài)圖414 12冷凍泵運(yùn)行狀態(tài)圖415 123冷凍泵運(yùn)行狀態(tài) 本章小結(jié)本章介紹了RS485通訊和USS協(xié)議，并對(duì)PLC、MM440變頻器進(jìn)行了初步參數(shù)設(shè)置，來(lái)實(shí)現(xiàn)變頻器與PLC通過(guò)USS協(xié)議進(jìn)行RS485串行通訊。具有功能完善、操作簡(jiǎn)便、可視性好、可維護(hù)性強(qiáng)的突出特點(diǎn)。圖47 初始程序段g網(wǎng)絡(luò)9：讀寫操作輪替，功能同網(wǎng)絡(luò)7。通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)PLC對(duì)變頻器的各種運(yùn)行控制和數(shù)據(jù)的采集。(4)簡(jiǎn)單可靠的報(bào)文格式，使數(shù)據(jù)傳輸靈活高效。從站在以下條件滿足時(shí)應(yīng)答：(1)接收到的主站報(bào)文沒(méi)有錯(cuò)誤。在使用RS485接口時(shí)，對(duì)于特定的傳輸線路，從RS485接口到負(fù)載其數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸所允許的最大電纜長(zhǎng)度與信號(hào)傳輸?shù)牟ㄌ芈食煞幢?，這個(gè)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)主要是受信號(hào)失真及噪聲等影響所影響。 圖34：EM23EM232由PLC L+端口輸出的24V電源供電，變頻器的4接口是用于接受模擬量輸入信號(hào)，230接口用于通過(guò)RS485與PLC通訊。 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)假設(shè)該系統(tǒng)應(yīng)用在100平米的公寓，根據(jù)公寓的冷負(fù)荷為114~138瓦/平方米來(lái)算，大體的空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備如下：1)冷凍機(jī)主機(jī)2臺(tái)；2)冷凍水水泵6臺(tái)，3用3備用，冷凍水水泵功率22千瓦；3)制冷主機(jī)的控制根據(jù)自身設(shè)定的冷凍水出口溫度。S7200TD設(shè)備是一種低成本的人機(jī)界面(HMI)，使操作員或用戶能夠與應(yīng)用程序進(jìn)行交互。，由生產(chǎn)商出廠時(shí)確認(rèn)生產(chǎn)。PT100的阻值與溫度變化關(guān)系為：當(dāng)PT100溫度為0℃時(shí)它的阻值為100歐姆，在100℃。如果用戶使用屏蔽線，應(yīng)將屏蔽層接到信號(hào)連接器的1~4針接地點(diǎn)上。 EM232技術(shù)指標(biāo)。S7200PLC主要有3種模擬量擴(kuò)展模塊：(EM231，4路)(EM232，2路)(EM235，4路輸入，1路輸出)S7200PLC模擬量擴(kuò)展模塊中的A/D、D/A轉(zhuǎn)換器位數(shù)均為12位。TERM模式：是一種暫態(tài)，可以用程序?qū)ERM轉(zhuǎn)換為RUN或STOP狀態(tài)，在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試程序時(shí)很有用處。3. 13K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。因此S7200系列具有極高的性能/價(jià)格比。從實(shí)時(shí)性要求來(lái)看，處理速度應(yīng)越快越好，如果信號(hào)持續(xù)時(shí)間小于掃描時(shí)間，則可編程邏輯控制器將掃描不到該信號(hào)，造成信號(hào)數(shù)據(jù)的丟失。這種方式成本較高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便，在大中型可編程邏輯控制器中常采用。通信功能大中型可編程邏輯控制器系統(tǒng)應(yīng)支持多種現(xiàn)場(chǎng)總線和標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議(如TCP/IP)，需要時(shí)應(yīng)能與工廠管理網(wǎng)(TCP/IP)相連接。但應(yīng)注意，除緊急情況外，接觸器的通斷只能在變頻器停止運(yùn)行的情況下才能進(jìn)行。例如，不要把變頻器安裝在水管的下面，因?yàn)樗艿谋砻嬗锌赡芙Y(jié)露。它尤其適合用于吊車和起重系統(tǒng)、立體倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)、食品、飲料和煙草工業(yè)以及包裝工業(yè)的定位系統(tǒng)。因此，它們具有很高的運(yùn)行可靠性和功能的多樣性。整流器：最近大量使用的是二極管的變流器，它把工頻電源變換為直流電源。PLC：PLC作為控制單元，是整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，PLC 控制器通過(guò)溫度傳感器測(cè)量進(jìn)出水溫度，編入控制器內(nèi)存，最后來(lái)控制變頻器的頻率，以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)水量，根據(jù)室內(nèi)的溫度高低，控制熱交換的速度，達(dá)到節(jié)能目的。因此隨環(huán)境因素實(shí)時(shí)的修改設(shè)置參數(shù)，可更加節(jié)能，通過(guò)建立溫度查詢表并通過(guò)人機(jī)界面輸入到PLC存儲(chǔ)器中可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。 P、I、D參數(shù)調(diào)整原則各參數(shù)的預(yù)置是相輔相成的，運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行如下細(xì)調(diào)：被控物理量在目標(biāo)值附近振蕩，首先加大積分時(shí)間I，如仍有振蕩，可適當(dāng)減小比例增益P。但無(wú)論采用哪一種方法所得到的控制器參數(shù)，都需要在實(shí)際運(yùn)行中進(jìn)行最后調(diào)整與完善。 PID控制器的參數(shù)整定PID控制器的參數(shù)整定是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。由經(jīng)典控制理論可知，比例環(huán)節(jié)不能徹底消除系統(tǒng)偏差，系統(tǒng)偏差隨比例系數(shù)的增大而減少，但比例系數(shù)過(guò)大將導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。 PID控制原理PID在溫度控制中已使用數(shù)十年，是一種成熟的技術(shù)，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于理解和實(shí)現(xiàn)，且一些高級(jí)控制都是以PID為基礎(chǔ)改進(jìn)的。變頻器能夠?qū)崿F(xiàn)真正的軟啟動(dòng)、軟停止和高效調(diào)速。 軟啟動(dòng)器與變頻器之間的區(qū)別對(duì)比軟起動(dòng)器和變頻器是兩種完全不同用途的產(chǎn)品。變頻器(Variablefrequency Drive，VFD)是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過(guò)改變電機(jī)工作電源頻率方式來(lái)控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。這里說(shuō)到了軟啟動(dòng)方式，下面來(lái)介紹下。它以其優(yōu)異的調(diào)速性能、顯著的節(jié)能效果以及在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域廣泛的適用性，被國(guó)內(nèi)外公認(rèn)為是世界上應(yīng)用最廣、效率最高、最理想的電氣傳動(dòng)方案，是電氣傳動(dòng)的發(fā)展方向。在基頻以下，屬于“恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速”的調(diào)速，而在基頻以上，基本上屬于“恒功率調(diào)速”。由上式可知，要保持磁通量不變，但頻率從額定值向下調(diào)節(jié)，必須同時(shí)降低，然而繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是很難控制的，但電動(dòng)勢(shì)較高，可以忽略電子繞組的漏磁阻抗壓降，而認(rèn)定定子相電壓=E，則得常數(shù)。磁通太弱，沒(méi)有充分利用電機(jī)的磁心，是一種浪費(fèi)；若要增大磁通，又會(huì)使磁通飽和，從而導(dǎo)致過(guò)大的勵(lì)磁電流，嚴(yán)重時(shí)會(huì)因?yàn)槔@組過(guò)熱而損壞電機(jī)。變流量系統(tǒng)則是根據(jù)實(shí)際負(fù)荷的大小改變冷凍水流量，水泵也可以根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際所需流量自動(dòng)調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速或運(yùn)行臺(tái)數(shù)，從而達(dá)到節(jié)約水泵能耗的目的[7]。定流量供水方式最主要的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的自控設(shè)備。制冷工質(zhì)在蒸發(fā)器內(nèi)吸取熱量，溫度升高變成過(guò)熱蒸氣，進(jìn)入壓縮機(jī)重復(fù)循環(huán)過(guò)程。根據(jù)需要，它們能組成不同形式的系統(tǒng)。研究工作的具體內(nèi)容如下：對(duì)空調(diào)系統(tǒng)變頻控制進(jìn)行了理論分析。水泵、變頻驅(qū)動(dòng)器、控制器等設(shè)備性能的提高大大滿足了水系統(tǒng)控制的要求。 中央空調(diào)變流量控制的發(fā)展空調(diào)水系統(tǒng)最重要的目的是為空調(diào)系統(tǒng)的各末端裝置提供能量的交換，如何在滿足這個(gè)要求的前提下盡可能的節(jié)能，是首先需要解決的問(wèn)題。隨著智能建筑在中國(guó)的飛速發(fā)展，樓宇自動(dòng)控制技術(shù)和裝置也得到快速的發(fā)展。這種機(jī)型在控制上難度最小，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、成本高，不能體現(xiàn)一機(jī)多掛系統(tǒng)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)和節(jié)能優(yōu)勢(shì)。我國(guó)自90年代初開始研究空調(diào)器的智能控制，現(xiàn)已研制出多種形式的變頻空調(diào)器或智能空調(diào)器，對(duì)推進(jìn)我國(guó)空調(diào)業(yè)的進(jìn)步作出了貢獻(xiàn)。在傳統(tǒng)的運(yùn)行方式下，只要啟動(dòng)水泵，就會(huì)在工頻滿負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，中央空調(diào)的制冷機(jī)組、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、冷卻塔風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)等都是按照建筑物最大負(fù)荷制定的，且留有充足余量。關(guān)鍵詞 中央空調(diào)；PLC；變頻器；PID；RS485PLC Based Central Air Conditioning Control System DesignAbstractCentral air conditioning has been widely used in major shopping malls, office buildings and other places, the traditional control system in the control of suitable temperature at the same time, it consumes a lot of , people pay more and more attention to central air conditioning fort and energy efficiency, this paper focuses on the research of central air conditioning refrigeration pump unit control system, for fortable living and working environment and effective energysaving provide technical conditions.This paper introduces the structure and working principle of central air conditioning, summarizes the traditional central airconditioning system shortings, namely refrigeration pump, cooling pump can not self regulation in longterm load, full load operation, causing great waste of energy, along with the frequency conversion technology is mature with each passing day, the use of frequency converter, PLC, digital to analog conversion module, temperature sensors and other devices the organic bination of form, thermoelectric closedloop automatic control system, automatically adjust the pump output flow to achieve the purpose of energy saving. The system adopts Siemens S7200PLC as the main control unit, by using the traditional PID control algorithm, through the MM440 Siemens inverter control pump speed, ensure the system according to the actual load adjusting flow, to achieve constant temperature control, but also can save a lot of energy.Through the theoretical analysis on the central air conditioning, proved to a backwater temperature based on the variable flow control reliability. The frequency conversion control system was designed, in order to realize the temperature signal remote transmission based on USS protocol, the design of RS485 bus munication network. Siemens TD200 text display is realized through the manmachine interface design, finally using the MCGS configuration software for system configuration design and research.Keywords Central air conditioning； PLC； frequency converter； PID； RS485目 錄摘要 IAbstract II第1章 緒論 1 課題背景 1 中