【正文】 1 緒 論 .................................................................................................................... 2 中央空調(diào)變頻調(diào)速的意義 ............................................................................... 2 變頻調(diào)速技術(shù)介紹 ................................................................................. 2 基于 PLC 控制下的變頻調(diào)速系統(tǒng)工作原理 ......................................... 4 中央空調(diào)的結(jié)構(gòu)原理 ....................................................................................... 5 空調(diào)變頻控制系統(tǒng)的構(gòu)架 ............................................................................... 8 總體設(shè)計方案的確定 ....................................................................................... 9 本文主要工作 ................................................................................................. 10 2 具體電路設(shè)計 .......................................................................................................... 11 溫度檢測部分設(shè)計 ......................................................................................... 11 檢測元件選取 ....................................................................................... 11 模擬量輸入模塊的選?。?A/D） ......................................................... 13 模擬量輸出模塊的選?。?D/A） ......................................................... 16 顯示電路設(shè)計 ................................................................................................. 18 變頻器的選擇 ................................................................................................. 19 PLC 的選擇 ..................................................................................................... 24 3 硬件電路設(shè)計 .......................................................................................................... 26 系統(tǒng)的設(shè)計原 則 ............................................................................................. 26 PLC 控制下水泵變頻調(diào)速系統(tǒng) ..................................................................... 27 輸入輸出點地址分配 ..................................................................................... 28 總體電路圖 .................................................................................................... 29 變頻器容量的確定 ......................................................................................... 30 畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 4 PLC 控制中央空調(diào)變頻調(diào)速系統(tǒng)的軟件設(shè)計 ......................................................... 31 內(nèi)存變量分配 ................................................................................................. 32 PLC編程軟件 .................................................................................................. 33 主程序設(shè)計 ........................................................................................... 33 PID 控制器設(shè)計及實現(xiàn) ......................................................................... 37 冷卻水系統(tǒng)循環(huán)控制及 PID 調(diào)節(jié)程序 ................................................ 39 冷凍水系統(tǒng)循環(huán)控制及 PID 調(diào)節(jié)程序 ................................................ 42 傳送冷卻水和冷凍水 PID 參數(shù)子程序 ................................................ 43 中斷服務(wù)程序 ....................................................................................... 45 結(jié) 論 ...................................................................................................................... 49 參 考 文 獻 ................................................................................................................ 50 致 謝 .......................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。 整個系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計， CPU 主模塊 是 采用 CPU226，模擬量擴展模塊采用EM231，可根據(jù)需要靈活配置各模件數(shù)量。畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 摘 要 隨著我國各行業(yè)不斷地發(fā)展，能源問題在我國日漸突出，而且近期內(nèi)無法根本解決，節(jié)能工作相當(dāng)艱巨。本 文 主要是對空調(diào)出口溫度進行檢測，采用變頻器調(diào)節(jié)中央空調(diào)的轉(zhuǎn)速，使其高效運行，達到節(jié)能的目的。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。但中央空調(diào)系統(tǒng)耗能很大 , 其電能 和熱能的消耗量占整個建筑能耗量的 40%左右 ， 而在我國目前的建筑設(shè)計中很少注重節(jié)能觀念 ， 忽視設(shè)備運行費用和能源消耗 ， 造成能源的巨大浪費 ， 如何解決空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能問題 ， 已成為當(dāng)務(wù)之急。 在夏季室內(nèi)負(fù)荷下降時，先減少送風(fēng)量，當(dāng)送風(fēng)量減至最小送風(fēng)量時可利用末端再熱裝置適應(yīng)室內(nèi)冷負(fù)荷的減少。 2） 交 直 交變頻器 先把頻率固定 的交流電整流成直流電，再把直流電逆變成頻率連續(xù)可調(diào)的三相交流電。 2）電壓型直流環(huán)節(jié)的貯能元件是電容器。 中央空調(diào)系統(tǒng)采用變頻調(diào)速技術(shù) ， 電機可在很寬的范圍內(nèi)平滑調(diào)速 , 可將所有節(jié)流閥去掉 , 使管道暢通 ， 可免去節(jié)流損耗。PLC 的輸入信號有機組選擇信號、 運行方式選擇信號、冷卻塔和主機開 /關(guān)信號、冷凍泵和冷卻泵的起 /停信號等。 剛開始工作熱交換量為零。 需注意 ， 在水泵進行工頻和變頻電網(wǎng)的切換過程盡可能快 ， 各接觸器間互鎖和動作時間要設(shè)置好。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 冷卻塔空 調(diào) 主 機風(fēng) 機 盤 管風(fēng) 機 盤 管冷 卻 泵 冷 凍 泵冷 卻 水回 水冷 凍 水出 水冷 卻 水冷 凍 水冷 卻 水 進 水冷 凍 水 回 水房 間 圖 中央空調(diào)工作原理 中央空調(diào) 系統(tǒng)主要 由 冷凍主 機、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、風(fēng)機盤管系統(tǒng) 、 風(fēng)機和冷卻塔等組成。從冷凍主機流出的冷凍水由冷凍泵加壓送入冷凍水管道，通過各房間的盤管，帶走房間內(nèi)的熱量，使房間內(nèi)的溫度下降。 冷凍主機在致冷過程中，必然會釋放熱量，使機組發(fā)熱。 另外在同一天中 ， 夜晚和白天的空氣工況也不完全相同 ， 因此 ， 空調(diào)對空氣 的處理過程也具有多變性。因此改變頻率而改變轉(zhuǎn)速的方法最方便有效。 以上所有算法 ， 將在西門子的 PLCS7200 上實現(xiàn)。溫度傳感器可采用PT100 熱電阻； A/D 轉(zhuǎn)換模塊； PLC； D/A 轉(zhuǎn)換模塊都選用西門子公司的產(chǎn)品，變頻器采用三菱公司的變頻器。 由于冷凍機組運行時，其冷凝器的熱交換量是由冷卻水帶到冷卻塔散熱降溫，再由冷卻泵送到冷凝器進行不斷循環(huán)的。 檢測元件選取 溫度檢測的主要方法根據(jù)敏感元件和被測介質(zhì)接觸與否，可以分成接觸式與非接觸式兩大類。 根據(jù)電阻相對溫度系數(shù) α的定義，可求得負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的 α值為 21 TBdTdRR TT ???α （ ） 由上式可以看出， α 值是負(fù)的，并且與 2T 成反比。 Pt100 熱電阻隔離變送器： 型號： RS3011。 模擬量輸入模塊的基本功能就是將輸入 PLC 的外部模擬量轉(zhuǎn)換為 PLC 所需的數(shù)字量，以供給主控模塊進行數(shù)據(jù)處理和控制。 (2)硬件連接圖如 圖 所示 。 （ 2） 接線方式如圖 。文本顯示區(qū)為一個背光液晶顯示器，可以顯示兩行每行 20 個字符大的信息。提供密碼保護功能過程參數(shù)的顯示和修改，參數(shù)在顯示器中顯示并可用輸入鍵進行修改。這些功能鍵可在系統(tǒng)啟動，測試時進行設(shè)置和診斷。在變頻調(diào)速的情況下，供電頻率是變化的，電機的實際輸出也會變化。并且三菱 FRA540 變頻器性能可靠，價格低廉，市場占有分額大，便于購買。 當(dāng) STF 和 STR信號同時處于ON 時，則停止。 輸入端子功能選擇。 10 DC5 V 容許負(fù)載電流 10mA 2 頻率設(shè)定 輸入 DC0 到 5V 時， DC5V 對應(yīng)于最大輸出頻率。 OL 過載報警 失速保護動作時為低電平，解除時為高電平。 S7200 系列 PLC 介紹 ： S7200 系列 PLC 功能強、速度快、擴展靈活，具有模塊化、緊湊的結(jié)構(gòu)。一次循環(huán)過程可歸納為公共處理、程序執(zhí)行、掃描周期計算處理、 I/O 刷新 和外設(shè)端口服務(wù)五個工作階段，一次循環(huán)所用 的時間稱為一個工作周期 (或掃描周期 )，其長短與用戶程序的長短以及 PLC 機本身性能有關(guān)，其數(shù)量級為 毫秒 級，典型值為幾十 毫秒 。輸入刷新時， CPU 從輸入電路中讀出各輸入點狀態(tài)，并將此狀態(tài)寫入輸入映像寄存器中 ； 輸出刷新時，將輸出繼電器的組件映像寄存器的狀態(tài)(I/0)傳送到