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1、广东水利电力职业技术学院毕业论文 毕 业 论 文课题名称:基于PLC的中央空调控制系统 学生姓名: 学 号： 专 业： 电气自动化技术 班 级：电气自动化技术 指导老师： 2011 年 12 月 25 日- 18 - 摘 要中央空调系统是大型建筑物不可缺少的配套设施之一，其电能的消耗非常大。由变频器、PLC构成的控制系统应用在中央空调的冷却水泵和冷凝水泵的节能改造中，使冷却水泵和冷冻水泵能随空调负荷的变化而自动变速运行，达到显著节能效果。本文介绍了中央空调的主要组成，分类以及工作原理;介绍了中央空调的控制技术的特点、结构和类型; 分析了中央空调的控制要求，给出了其设计流程图，编写了PLC 梯形
2、图，设计中央空调的PLC 控制系统，并进行调试运行。随着变频技术的日益成熟，利用变频器、PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块等器件的有机结合，构成温差闭环自动控制系统，自动调节水泵的输出流量，达到节能目的提供了可靠的技术条件。关键词：中央空凋；变频器；PLCABSTRACTThe central air conditioning system is a large building，one of the indispensable facilities，its power consumption is very heavyBy the frequency converter，PLC co
3、ntrol system composed of the central air conditioning cooling water pump and Condensate pump energy-saving，allowing the cooling water pump and Condensate pump can cope with changes in air conditioning load of the automatic transmission operation，to achieve significant energy savings. This paper main
4、ly introduces the main composition of central air-conditioning,classification and working principle.It introduces the control technology of central air conditioning the characteristics, structure and type. Itanalyzes the central air conditioning control requirements, gives the design flow chart, wri
5、te PLC ladder diagram, the design of central air-conditioning and PLC control system, test and operation.With the fast maturity of Frequency Conversion Technology, using organic combination of inverter, PLC, digital analog conversion module, temperature sensor and temperature module to thermoelectri
6、c closed-loop automatic control technology which can adjust output flow rate automatically to save energy. Key words：central air conditioning； convener；PLC；目 录摘要.ABSTRACT.前 言.第一章、绪论1.1中央空调系统简介.11.2、中央空调原理图及各结构的作用.51.3、空调控制系统国内外研究现状.81.4、中央空调控制系统设计中的一般控制方法和技术第二章、中央空调控制系统的设计2.1、基于PLC的控制系统设计方案.92.2、中央空
7、调变频调速系统的控制依据.112.3、中央空调使用PlC、变频器的总体方案设计.192.3.1、总体控制原理.192.3.2、冷冻水泵和冷却水泵控制原理.212.2.3、变频器变频调速.232.4、PLC，变频器的I/O分配及系统外部接线.36第三章、软件设计3.1、系统软件开发环境介绍.393.2、系统软件开发语言介绍.41 3.3、系统软件设计主流程图.443.4、按键模块程序设计.463.5、红外线接收部分程序设计.48 3.6、串口通讯部分程序设计.503.7、游戏界面程序设计（VB程序设计）.52第四章、设计心得.56参考文献.58致谢.59附录 附录一 元器件清单.60附录二 系统
8、硬件原理图.61附录三 系统硬件PCB图.62附录四 硬件实物图 . .63附录五 游戏实物图 .64前 言在传统的中央空调系统中，冷冻水、冷却水循环用电约占系统用电的12“14，并且在冷冻主机低负荷运行中，其耗电更为明显，冷冻水、冷却水循环用电约达3040。因此对冷冻水、冷却水循环系统的能量自动控制是中央空调节能改造的重要组成部分。本文着重介绍PL C、变频器在冷却水泵节能循环方面的应用。中央空调采用变频调速技术，使电机在很宽范围内平滑调速，可将所有节流阀去掉，使管道畅通，可免去节流损耗。通过改变电机转速而改变水的流速，从而改变水的流量，达到制冷机的正常工作要求和平衡热负荷所需冷量要求，从而
9、达到节能的目的。电机的变频调速系统是由PLC控制器进行切换和控制的。中央空调系统在设计时是按实际最大制冷需求量来考虑的， 其冷却泵、冷冻泵按单台设备的最大工况来考虑，而在实际使用中有90多的时间， 冷却泵、冷冻泵都工作在非满载状态下。以往通常用阀门、自动阀调节冷却水、冷冻水的流量和速度达到调节环境温度的目的， 这不仅增大了系统节流损失， 而且由于对空调的调节是阶段性的，造成整个空调系统工作在波动状态。而在冷却泵、冷冻泵上加装变频器实现变频节能， 则是一劳永逸解决问题的办法。利用变频器的软启动功能及平滑调速的特点可实现对系统的平稳调节， 使系统工作状态稳定， 并延长机组及网管的使用寿命。本文讨论
10、利用PLC 自身可靠性高的优点实现对中央空调变频调速系统的高精度控制的一种方案。同时， 通过触摸屏和PLC 结合使用， 利用触摸屏强大的人机交互功能，对中央空调系统的运行状况进行实时监控。通过变频控制调节，中央空调系统的水、风系统耗电水平可降低30%60%，主机系统可节电10%以上，总体系统节电可达40%左右。因此中央空调用户应用变频节能控制系统不仅有着良好的直接经济收益，还能达到节约能源消耗，有利于环境保护的社会效益。第一章 绪 论1.1 中央空调系统简介中央空调概念: 空气调节(简称空调) ， 就是把经过一定处理后的空气， 以一定的方式送入室内， 使室内空气的温度、相对湿度、清洁度和流动速
11、度等控制在适当的范围内以满足生活舒适和生产工艺需要的一种专门技术。中央空调系统是由一台主机(或一套制冷系统或供风系统)通过风道送风或冷热水源带动多个末端方式来达到室内空气调节的目的的空调系统。1.2、 中央空调原理图及各结构的作用 中央空调结构原理图如图，中央空调系统主要由以下几部份组成： （1）冷冻机组 1.这是中央空调的“制冷源”，通往各个房间的循环水由冷冻机组进行“内部热交换”，降温为“冷冻水”。 2冷却水塔用于为冷冻机组提供“冷却水”； 3“外部热交换”系统由两个循环水系统组成； （1）冷冻水循环系统 由冷冻泵及冷冻水管道组成。从冷冻机组流出的冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道，在各房间内进行热交换，带走房间热量，使房间内的温度下降。 从冷冻机组流出、进入房间的冷冻水简称为“出水”：流经所有的房间后回到冷冻机组的冷冻水简称为“回水”。 （2）冷却水循环系统 由冷冻泵、冷却水管道及冷却塔组成。冷冻机组进行热交换，使水温冷却的同时，必将释放大量的热量。该热量被冷却水吸收，使冷却水温度升高。冷却泵将升了温的冷却水压入冷却塔，使之在冷却塔与大气进行热交换，然后在将降了温的冷却水，送回到冷却机组。如此不断循环，带走了冷冻机组释放的热量。 流进冷冻机组的冷却水简称
