基于plc的中央空調(diào)自動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-文庫吧資料
2025-07-03 18:31本頁面
【正文】 論本論文闡述了基于PLC和變頻器對中央空調(diào)控制的基本原理及過程。圖46 初始程序段f網(wǎng)絡(luò)8：向驅(qū)動器中寫參數(shù)：P1082=。圖43 初始程序段c圖44 初始程序段d網(wǎng)絡(luò)5：。圖42 初始程序段b網(wǎng)絡(luò)3：。圖41 初始程序段a網(wǎng)絡(luò)1：，以及參數(shù)讀寫控制位。圖33：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，230接口用于通過RS485與PLC通訊。圖32：該控制系統(tǒng)分手動和自動模式，手動模式下通過開關(guān)的閉合控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，自動模式下通過PLC及變頻器控制，啟動時(shí)1冷凍泵變頻啟動，當(dāng)溫度條件不滿足需要增加工頻泵數(shù)量時(shí)，工頻觸點(diǎn)吸合1冷凍泵轉(zhuǎn)為工頻運(yùn)行，2冷凍泵待機(jī)等待啟動脈沖信號，當(dāng)溫度條件滿足不需要多臺冷凍泵工頻運(yùn)行時(shí)，工頻觸點(diǎn)斷開減少工頻工作臺數(shù)，變頻觸點(diǎn)吸合轉(zhuǎn)為變頻運(yùn)行。變頻器MM440可通過串口與PLC通訊。表31 中央空調(diào)控制系統(tǒng)的環(huán)境參數(shù)季節(jié)舒適度等級溫度（℃）相對濕度（%）風(fēng)速（m/s）冬季Ⅰ22~2430~60≤Ⅱ18~2160≤夏季Ⅰ24~2640~70≤Ⅱ27~2840~70≤系統(tǒng)主回路示意圖、系統(tǒng)電路圖、主要設(shè)備的端口連接圖如下：圖31：系統(tǒng)PLC選用西門子S7200，CPU型號為226。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；（2）冷凍水水泵6臺，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。其提供了四個(gè)具有預(yù)定義的置位功能的按鍵，如果使用 SHIFT鍵，則最多可提供八個(gè)置位功能。TD設(shè)備可用于查看、監(jiān)視和改變屬于您的應(yīng)用程序的過程變量。您也可以組態(tài)TD設(shè)備，使其顯示由S7200 CPU中的特定位使能的報(bào)警或信息。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。在工藝過程日趨復(fù)雜、對機(jī)器和設(shè)備功能的要求不斷增加的環(huán)境中，獲得最大的透明性對操作員來說至關(guān)重要。如：沖壓機(jī)床，磨床，印刷機(jī)械，橡膠化工機(jī)械，中央空調(diào)，電梯控制。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復(fù)雜的自動化控制。S7200系列出色表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1)極高的可靠性；2)極豐富的指令集；3)易于掌握；4)便捷的操作；5)豐富的內(nèi)置集成功能；6)實(shí)時(shí)特性；7)強(qiáng)勁的通訊能力；8)豐富的擴(kuò)展模塊。S7200系列的強(qiáng)大功能使其無論在獨(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。我們選用西門子S7200PLC作為主控制器，其中主機(jī)型號：CPU226?？删幊踢壿嬁刂破鳎≒rogrammable Logic Controller，PLC），它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。 主要特征易于安裝；易于調(diào)試；牢固的EMC設(shè)計(jì)；可由IT電源供電；對控制信號的響應(yīng)是快速和可重復(fù)的；參數(shù)設(shè)置的范圍很廣，確保它可對廣泛的應(yīng)用對象進(jìn)行配置；電纜連接簡便；具有多個(gè)繼電器輸出；具有多個(gè)模擬量輸出（0~20mA）；6 個(gè)帶隔離的數(shù)字輸入，并可切換可NPN/PNP 接線；2 個(gè)模擬輸入：1)ADC1：0~10V，0~20mA 和10 至+10V 2)ADC2：0~10V，0~20mA；2 個(gè)模擬輸入可以作為第7 和第8 個(gè)數(shù)字輸入；BICO 技術(shù)；模塊化設(shè)計(jì)，配置非常靈活；開關(guān)頻率高（傳動變頻器可到16kHz），因而電動機(jī)運(yùn)行的噪音低；內(nèi)部RS485 接口（端口）；詳細(xì)的變頻器狀態(tài)信息和完整的信息功能。由于它具有高度的靈活性因而可以在廣泛的領(lǐng)域得到應(yīng)用。既可用于單獨(dú)傳動系統(tǒng)，也可集成到自動化系統(tǒng)中。其具有缺省的工廠設(shè)置參數(shù)，它是給數(shù)量眾多的可變速控制系統(tǒng)供電的理想變頻傳動裝置。采用脈沖頻率可選的專用脈寬調(diào)制技術(shù)，可使電動機(jī)低噪聲運(yùn)行。本變頻器由微處理器控制，并采用具有現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)水平的絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）作為功率輸出器件。逆變器：同整流器相反，逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率，以所確定的時(shí)間使6個(gè)開關(guān)器件導(dǎo)通、關(guān)斷就可以得到3相交流輸出。為了抑制電壓波動，采用電感和電容吸收脈動電壓（電流）。也可用兩組晶體管變流器構(gòu)成可逆變流器，由于其功率方向可逆，可以進(jìn)行再生運(yùn)轉(zhuǎn)。 它由三部分構(gòu)成，將工頻電源變換為直流功率的“整流器”，吸收在變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動的“平波回路”，以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。 3中央空調(diào)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 變頻器的原理主電路是給異步電動機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分，變頻器的主電路大體上可分為兩類：電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容。變頻器能夠?qū)崿F(xiàn)真正的軟啟動、軟停止和高效調(diào)速。變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電機(jī)控制調(diào)速裝置。變頻器也有軟啟動功能，是通過改變電源頻率實(shí)現(xiàn)。變頻器具備所有軟起動器功能，但它的價(jià)格比軟起動器貴得多，結(jié)構(gòu)也復(fù)雜得多。軟起動器和變頻器是兩種完全不同用途的產(chǎn)品。通過改變電源的頻率來達(dá)到改變電源電壓的目的，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的，另外，變頻器還有很多的保護(hù)功能，如過流、過壓、過載保護(hù)等等。變頻器（Variablefrequency Drive，VFD）是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動機(jī)的電力控制設(shè)備。它的主要構(gòu)成是串接于電源與被控電機(jī)之間的三相反并聯(lián)閘管及其電子控制電路。軟起動器是一種集軟停車、輕載節(jié)能和多種保護(hù)功能于一體的新穎電機(jī)控制裝置，國外稱為Soft這就是軟啟動。制冷工質(zhì)在蒸發(fā)器內(nèi)吸取熱量，溫度升高變成過熱蒸氣，進(jìn)入壓縮機(jī)
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