【正文】 ............. 11 PLC的組成 ....................................................................................................... 12 4 基于 PLC 控制的中央空調(diào)系統(tǒng) ............................................................................... 13 .......................................................................................................... 13 .................................................................................. 13 ................................................................................................ 15 ................................................................................................ 15 ................................................................................................ 15 （ 1）最大限度地滿(mǎn)足被控對(duì)象的控制要求 ................................................... 15 目錄 IV （ 2）保證 PLC控制系統(tǒng)安全可靠 ................................................................. 16 （ 3）力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方便 ....................................................... 16 （ 4）適應(yīng)發(fā)展的需要 ................................................................................... 16 5 某圖書(shū)館中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng)設(shè)計(jì) ................................................................ 17 概述 ............................................................................................................... 17 負(fù)荷計(jì)算 ........................................................................................................ 17 中央空調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) ................................................................................... 19 6 中央空調(diào)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) .................................................................................. 21 硬件電路設(shè) 計(jì) ................................................................................................. 21 PLC選型 .............................................................................................. 21 PLC的 I/O資源配置 ............................................................................. 26 其他資源配置 ...................................................................................... 28 系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視與控制 ............................................................................ 32 監(jiān)控組態(tài)軟件的簡(jiǎn)介 ............................................................................ 32 對(duì)控制系統(tǒng)的監(jiān)控 ............................................................................... 33 7 中央空調(diào)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ................................................................................ 34 總體流程設(shè)計(jì)手動(dòng)控制模式 ............................................................................ 34 自動(dòng)控制模式 ................................................................................................. 39 ........................................................................... 41 、顯示、保護(hù)、報(bào)警等功能實(shí)現(xiàn) ...................................................... 41 8 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題及解決辦法 ...................................................................... 41 硬件方面的問(wèn)題及解決辦法 ............................................................................ 41 軟件方面的問(wèn)題及解決辦法 ............................................................................ 42 結(jié)論 .............................................................................................................................. 43 致謝 .............................................................................................................................. 44 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 45 附錄 .............................................................................................................................. 46 河北工程大學(xué)科信學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 緒論 課題背景 中央 空調(diào)是現(xiàn)代大型建筑物如賓館、商場(chǎng)、辦公樓、居民 小區(qū)、工廠和其它大型建筑不可缺少的基礎(chǔ)設(shè)施之一，它能帶給人們四季如春，溫馨舒適的每一天。當(dāng)前我國(guó)建筑能耗約占社會(huì)總能耗的 30%，其中中央空調(diào)能耗占整個(gè)建筑物運(yùn)行能耗的 60%左右。本文簡(jiǎn)述了模塊式中央空調(diào)控制系統(tǒng)的工作原理 ， 詳細(xì)介紹了該節(jié)能控制系統(tǒng)的原理圖、電路圖、和該 模塊式空調(diào)控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)配置，并簡(jiǎn)述了其軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。而中央空調(diào)機(jī)組是以滿(mǎn)足使用場(chǎng)所的最大冷熱量來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，而在實(shí)際應(yīng)用中絕大多數(shù)用戶(hù)在使用時(shí)，冷熱負(fù)荷是變化的，一般與最大設(shè)計(jì)供冷熱量存在著很大的差異，系統(tǒng)各部分 90%以上運(yùn)行在非滿(mǎn)載額定狀態(tài)。河北工程大學(xué)科信學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2 問(wèn)題的提出 普 通 系統(tǒng)簡(jiǎn)介 中央空調(diào)一般包含以下組成部分：制冷系統(tǒng)、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)以及風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)，某些高級(jí)中央空調(diào)系統(tǒng)還有新風(fēng)機(jī)，通過(guò)控制室內(nèi) CO2含量適量引入室外新風(fēng)，讓在室內(nèi)活動(dòng)的人感到舒適。 另外 ,由于冷凍泵軸輸送的冷量不能跟隨系統(tǒng)實(shí)際負(fù)荷的變化，其熱力工況的平衡只能由人工調(diào)整冷凍主機(jī)出水溫度，以及大流量小溫差來(lái)掩蓋。 河北工程大學(xué)科信學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 4 冷卻水泵： 制冷劑在冷水機(jī)組里循環(huán)，經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)是溫度升高，這時(shí)用水將溫度降下來(lái)，這部分水稱(chēng)為冷卻水，冷卻水通過(guò)冷冷卻水泵把制冷主機(jī)所產(chǎn)生的熱量帶走，再經(jīng)過(guò)冷卻塔把熱量 釋放到空氣中，然后回到冷水機(jī)組，這樣構(gòu)成一個(gè)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)上的泵是冷卻水泵。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制 4 個(gè)部分組成。顯然風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)所需的功率增大了。從節(jié)能的角度看，只要能保證制冷機(jī)能正常工作，冷卻水流量越小，所做的無(wú)用功就越少，節(jié)能也就越明顯。對(duì)辦公樓中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能改造，除應(yīng)能滿(mǎn)足大負(fù)荷時(shí)的用冷外，還應(yīng)能高效微量供冷。當(dāng)系統(tǒng)配置固定后，主要從運(yùn)行方式和加強(qiáng)管理方面尋求節(jié)能途徑。 節(jié)能的可行性分析 風(fēng)機(jī)水泵類(lèi)負(fù)載： P（負(fù)載） =Q（流量） H（揚(yáng)程），當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)?N降至 N’時(shí)，流量 Q’，揚(yáng)程 H’及軸功率 P’的關(guān)系如下： Q’ =Q（ N39。 3 中央空調(diào)系統(tǒng)主控制器 中央空調(diào)控制系統(tǒng)主控制器采用 PLC 控制，由于 PLC 編程簡(jiǎn)單，擴(kuò)展能力強(qiáng)，并且程序容易修改，所以越來(lái)越多的被應(yīng)用在中央空調(diào)系統(tǒng)中，取代原來(lái)的 DDC 控制器，并且可通過(guò) PLC 的通訊接口接入上位監(jiān)控系統(tǒng)，便于在主控室查看各節(jié)點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)，并且很容易進(jìn)行電能消耗、運(yùn)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)以及故障監(jiān)視及分析。 PLC借鑒微型計(jì)算機(jī)的高級(jí)語(yǔ) 言，采用極易為工廠電氣人員掌握的梯形圖編程語(yǔ)言。而且 PLC 的安裝接線也很方便，有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力，可以通過(guò)端子直接驅(qū)動(dòng)一般的電磁閥和交流接觸器。 PLC 通過(guò)模擬量I/O 模塊，實(shí)現(xiàn)模擬量（ Analong）和數(shù)字量（ Digital）之間的 A/D 轉(zhuǎn)換和 D/A 轉(zhuǎn)換，并對(duì)模擬量實(shí)行閉環(huán) PID（比例 積分 微分） 控制。在 PLC 控制系統(tǒng)中， CPU 模塊相當(dāng)于人的大腦和心臟，它不斷的采集輸入信號(hào)，執(zhí)行用戶(hù)程序，刷新系統(tǒng)的輸出；存儲(chǔ)器用來(lái)儲(chǔ)存程序和數(shù)據(jù)。為了使 PLC的輸出及時(shí)響應(yīng)隨時(shí)變化的輸入信號(hào)，用戶(hù) 程序不是執(zhí)行了一次，而是反復(fù)不斷地重復(fù)執(zhí)行，直至PLC 停機(jī)或切換到 STOP 工作狀態(tài)。 圖 41 中央空調(diào)工作過(guò)程 中央空調(diào)系統(tǒng)主要由冷凍主機(jī)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)和冷卻塔等組成。 控制要求 控制系統(tǒng)的基本操作功能設(shè)置為手動(dòng)和自動(dòng)兩種選擇，手動(dòng)功能主要是對(duì)設(shè)備單機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)和維護(hù)保養(yǎng)時(shí)所選用，而自動(dòng)功能是由車(chē)間內(nèi)的各組空調(diào)處理機(jī)組或新風(fēng)機(jī)組的啟停來(lái)控制泵組工作的。這就要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)前就要深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查研究，收集控制現(xiàn)場(chǎng)的資料，收集相關(guān)先進(jìn)的國(guó)內(nèi)、國(guó)外資料。其 系統(tǒng)邏輯框圖如圖 43 所示。高級(jí)民用建筑或人員停留時(shí)間較長(zhǎng)的建筑可取低值；一般民用建筑或人員停留時(shí)間較短的建筑應(yīng)取高值。 但是《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》中給出的數(shù)據(jù)是概括的，對(duì)于具體的民用建筑而言，由于各空調(diào)房間的使用功能各不相同，而其室內(nèi)空調(diào)參數(shù)也會(huì)有較大差異。 全空氣系統(tǒng)是指空氣進(jìn)行制 冷和制熱全部都是由送風(fēng)空氣來(lái)承擔(dān)的系統(tǒng)，根據(jù)回風(fēng)方式可分為一次回風(fēng)式和兩次回風(fēng)式空調(diào)系統(tǒng)。 通過(guò)以上幾個(gè)部分的介紹，對(duì)空調(diào)的大致結(jié)構(gòu)有了一定的了解，可以看出一個(gè)完整的空調(diào)系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)部分。 散流器是一種置于天花板的送風(fēng)口，既可以與天花板的下表面齊平，也可以安裝在天花板的下表面處。 (2)空調(diào)的水系統(tǒng) 空調(diào)的水系統(tǒng)中，主要包括冷凍水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、水管系統(tǒng)和水泵，以下將分別介紹這幾個(gè)方面。 ③水管系統(tǒng)。 (3)空調(diào)系統(tǒng)的冷 /熱源 空調(diào)系統(tǒng)中起主要作用的就是冷 /熱源，正是由于冷 /熱源的工作才能控制室內(nèi)的溫度等空氣條件，使之按照人們的設(shè)定值變化。 S7200 系列的強(qiáng)大功能使其無(wú)論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。 （ 3） 易于掌握 。 （ 2） 可連接 7 個(gè)擴(kuò)