中央空调智能控制系统设计开题报告

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1、广 东 岭 南 职 业 技 术 学 院毕业论文（设计）开题报告论 文 （ 设 计 ） 名 称 ： 中 央 空 调 智 能 控 制 系 统 设 计学 生 ：指 导 教 师 ：二 级 学 院 ：现代制造学院一 、 同 类 研 究 的 现 状 与 存 在 问 题 分 析1.研 究 意 义中 央 空 调 系 统 的 设 计 通 常 按 建 筑 物 所 在 地 的 极 端 气 候 条 件 来 计 算 其 最 大 负 荷 ， 并 由 此 确定 空 调 主 机 的 装 机 容 量 及 空 调 水 系 统 的 供 水 流 量 。 然 而 ， 实 际 上 每 年 只 有 极 短 时 间 出 现 最 大冷 负 荷

2、 （ 或 最 大 热 负 荷 ） 的 情 况 ， 绝 大 多 数 中 央 空 调 系 统 在 大 部 分 时 间 是 在 部 分 （ 低 ） 负 荷状 态 下 运 行 ， 实 际 空 调 负 荷 平 均 只 有 设 备 设 计 能 力 的 50%左 右 ， 因 此 出 现 了 “ 大 马 拉 小 车 ”的 现 象 ， 不 但 浪 费 大 量 能 源 ， 而 且 还 带 来 设 备 磨 损 ， 缩 短 寿 命 等 一 系 列 问 题 。 长 期 以 来 ， 当季 节 交 替 、 气 候 变 化 、 昼 夜 轮 回 以 及 空 调 实 际 使 用 面 积 发 生 变 化 时 ， 中 央 空 调 系

3、 统 仍 工 作 在固 有 的 运 行 模 式 下 ， 不 能 实 现 冷 媒 流 量 跟 随 末 端 负 荷 的 变 化 而 动 态 调 节 ， 造 成 了 巨 大 的 能源 浪 费 。广 州 地 处 华 南 ， 年 平 均 温 度 为 22 ， 夏 季 7 月 ， 月 平 均 气 温 28.6 C， 每 年 的 1 月 ， 月平 均 气 温 13.6 C， 年 极 端 最 高 温 度 39.1 ， 年 极 端 最 低 温 度 0 ， 四 季 温 差 较 大 。 在 这 种地 理 环 境 和 气 候 条 件 下 ， 开 机 时 间 变 化 等 多 种 因 素 ， 导 致 广 州 某 大 厦

4、的 中 央 空 调 负 荷 波 动 较大 ， 如 果 仅 依 靠 人 工 手 段 对 空 调 系 统 进 行 控 制 和 管 理 ， 不 能 实 现 空 调 冷 量 （ 或 热 量 ） 的 供 应随 负 荷 的 变 化 而 调 节 ， 就 会 浪 费 大 量 能 源 。 尽 管 现 在 许 多 空 调 主 机 已 能 够 根 据 负 荷 变 化 自 动随 之 加 载 或 减 载 ， 但 与 空 调 主 机 相 匹 配 的 冷 冻 水 泵 、 冷 却 水 泵 和 冷 却 塔 风 机 却 不 能 跟 随 负 荷的 变 化 自 动 调 节 负 载 ， 仍 然 造 成 了 输 送 能 量 的 很 大

5、浪 费 。2.同 类 研 究 的 现 状多 元 混 合 控 制 对 PLC 控 制 器 或 智 能 控 制 器 及 其 输 入 、 输 出 口 的 硬 件 配 置 ， 对 控 制 软 件的 设 计 和 编 程 的 要 求 趋 于 高 级 化 ； 造 成 控 制 系 统 研 发 、 制 造 成 本 的 增 加 。 高 级 化 的 配 置 用 于较 简 单 系 统 时 ， 硬 件 和 软 件 资 源 闲 置 严 重 。多 元 混 合 控 制 下 的 操 作 界 面 ， 经 常 包 含 控 制 面 板 上 数 量 众 多 的 按 钮 、 开 关 、 指 示 灯 等 ，需 靠 人 工 操 控 作 业

6、， 繁 杂 的 面 板 控 制 和 人 工 干 预 ， 加 重 了 操 作 和 维 护 人 员 的 工 作 强 度 ， 存 在着 无 意 识 误 操 作 故 障 隐 患 ， 而 防 误 操 作 设 计 往 往 顾 此 失 彼 ， 代 价 很 高 。 针 对 以 上 问 题 ， 需 要以 创 新 、 变 革 的 思 路 ， 设 计 一 种 简 约 的 、 使 用 方 便 的 、 低 价 高 效 的 变 频 调 速 节 能 控 制 系 统 。这 种 系 统 首 先 专 注 节 能 控 制 ， 不 涉 及 系 统 中 其 他 控 制 内 容 ； 其 次 ， 这 种 系 统 应 该 可 以 无 缝 嵌

7、入 一 次 动 力 回 路 ， 不 干 涉 原 有 的 动 力 回 路 控 制 ， 这 种 系 统 应 该 可 以 普 遍 适 用 于 无 特 殊 要 求 的交 流 电 动 机 拖 动 系 统 的 变 频 调 速 节 能 控 制 并 尽 可 能 实 现 “ 傻 瓜 机 ” 式 的 操 作 控 制 。3.同 类 研 究 存 在 问 题 分 析控 制 系 统 过 于 庞 大 繁 杂 ， 而 且 与 受 控 系 统 原 有 的 电 气 控 制 重 复 设 置 ， 过 度 保 护 或 作 某 些不 必 要 的 替 换 ， 造 成 配 置 冗 余 、 控 制 逻 辑 复 杂 化 。 这 一 问 题 在

8、既 有 系 统 节 能 改 造 时 尤 为 突 出 。多 元 混 合 控 制 必 需 的 大 量 中 继 元 件 ， 与 控 制 器 输 入 、 输 出 电 变 频 调 速 智 能 控 制 节 能 工 作 站在 现 代 商 业 楼 宇 的 应 用 采 用 系 统 集 成 手 段 ， 对 现 代 商 业 楼 宇 的 能 源 消 耗 实 施 有 效 管 理 ， 直 接决 定 着 商 业 楼 宇 的 运 行 成 本 和 节 能 减 排 的 智 能 化 水 平 。 本 文 通 过 对 广 州 某 大 厦 中 央 空 调 冷 却水 泵 、 冷 冻 水 泵 、 冷 却 塔 风 机 等 系 统 采 用 先

9、进 的 系 统 集 成 自 动 化 控 制 手 段 进 行 节 能 改 造 的 案例 ， 介 绍 了 变 频 调 速 智 能 控 制 节 能 工 作 站 在 现 代 商 业 楼 宇 中 央 空 调 系 统 中 的 应 用 。 分 析 了 变频 调 速 智 能 控 制 节 能 工 作 站 的 技 术 构 成 ， 工 作 原 理 及 其 节 能 方 法 和 效 果 ， 为 大 型 现 代 化 商 业楼 宇 节 能 改 造 解 决 方 案 提 供 参 考 和 借 鉴 。4.检 索 文 献 资 料 目 录1何 耀 东 ,何 青 .中 央 空 调 M.北 京 :冶 金 工 业 出 版 社 ,2001.2

10、梁 春 生 ,智 勇 .中 央 空 调 变 流 量 控 制 节 能 技 术 M.北 京 :电 子 工 业 出 版 社 ,2005.3变 频 调 速 节 能 工 作 站 系 统 技 术 规 范 S二 、 本 论 文 （ 设 计 ） 的 主 要 内 容 和 摘 要1. 本 论 文 （ 设 计 ） 目 的变 频 调 速 智 能 控 制 节 能 工 作 站 运 用 全 局 寻 优 节 能 控 制 原 理 ， 以 模 糊 控 制 理 论 为 基 础 ， 以计 算 机 技 术 、 变 频 调 速 技 术 和 系 统 集 成 技 术 为 技 术 手 段 ， 开 发 成 一 种 设 计 简 约 的 、 方 便

11、 使 用的 、 低 价 高 效 的 、 具 有 通 用 功 能 的 变 频 调 速 智 能 控 制 节 能 工 作 站 。 实 现 建 筑 物 内 和 各 种 工 业应 用 领 域 的 中 央 空 调 负 荷 的 中 央 空 调 负 荷 、 水 泵 、 风 机 、 空 气 压 缩 机 、 石 油 钻 机 、 矿 用 提 升机 、 抽 油 机 、 恒 压 供 水 系 统 和 恒 压 供 气 系 统 的 节 能 控 制 。 实 现 变 频 调 速 系 统 跟 随 受 控 系 统 的变 化 同 步 变 化 ， 从 而 达 到 节 约 能 源 的 目 的 。2. 本 论 文 （ 设 计 ） 的 重 点

12、 难 点重 点 ：a.建 立 节 能 运 行 优 化 控 制 模 型b.实 现 多 参 量 闭 环 控 制 系 统 集 成c.完 成 硬 件 模 块 化 、 软 件 编 程 开 发 ， 以 适 应 大 规 模 客 户 定 制 的 需 要 。难 点 ：多 元 混 合 控 制 对 PLC 控 制 器 或 智 能 控 制 器 及 其 输 入 、 输 出 口 的 硬 件 配 置 ， 对 控 制 软 件的 设 计 和 编 程 的 要 求 趋 于 高 级 化 ； 造 成 控 制 系 统 研 发 、 制 造 成 本 的 增 加 。 高 级 化 的 配 置 用 于较 简 单 系 统 时 ， 硬 件 和 软 件

13、 资 源 闲 置 严 重 。 多 元 混 合 控 制 下 的 操 作 界 面 ， 经 常 包 含 控 制 面 板上 数 量 众 多 的 按 钮 、 开 关 、 指 示 灯 等 ， 需 靠 人 工 操 控 作 业 ， 繁 杂 的 面 板 控 制 和 人 工 干 预 ， 加重 了 操 作 和 维 护 人 员 的 工 作 强 度 ， 存 在 着 无 意 识 误 操 作 故 障 隐 患 ， 而 防 误 操 作 设 计 往 往 顾 此失 彼 ， 代 价 很 高 。针 对 以 上 问 题 ， 需 要 以 创 新 、 变 革 的 思 路 ， 设 计 一 种 简 约 的 、 使 用 方 便 的 、 低 价 高

14、 效 的变 频 调 速 节 能 控 制 系 统 。 这 种 系 统 首 先 专 注 节 能 控 制 ， 不 涉 及 系 统 中 其 他 控 制 内 容 ； 其 次 ，这 种 系 统 应 该 可 以 无 缝 嵌 入 一 次 动 力 回 路 ， 不 干 涉 原 有 的 动 力 回 路 控 制 ， 这 种 系 统 应 该 可 以普 遍 适 用 于 无 特 殊 要 求 的 交 流 电 动 机 拖 动 系 统 的 变 频 调 速 节 能 控 制 并 尽 可 能 实 现 “ 傻 瓜 机 ”式 的 操 作 控 制 。3. 本 论 文 （ 设 计 ） 拟 解 决 的 关 键 问 题1) I/O 地 址 的 分

15、 配 及 STEP7 软 件 进 行 程 序 编 写2) Auto CAD 绘 图 软 件3) 西 门 子 S7-200 PLC 的 工 作 原 理 及 选 型4) 各 类 传 感 器 的 工 作 原 理 及 选 型5) 变 频 技 术 及 应 用4. 本 论 文 （ 设 计 ） 研 究 工 作 基 础6) 掌 握 STEP7 软 件 进 行 程 序 编 写7) 掌 握 Auto CAC 绘 图 软 件8) 掌 握 西 门 子 S7-200 PLC 的 工 作 原 理9) 掌 握 各 类 传 感 器 的 工 作 原 理三 、 本 论 文 （ 设 计 ） 的 主 要 阶 段 与 进 度 安 排

16、及 预 期 成 果本 论 文 （ 设 计 ） 的 主 要 阶 段 与 进 度 安 排起 止 时 间 工 作 内 容 备 注12.10.25 12.12.13 收 集 资 料 及 方 案 确 定 确 定 大 体 方 案 ， 查 阅 、 PLC的 相 关 资 料13.03.11 13.03.19 确 定 整 体 方 案 确 定 论 文 的 方 向 及 细 致 内 容要 领130.3.21 13.03.25 模 拟 调 试 PLC 程 序 的 软 件 调 试13.03.25 13.03.29 现 场 调 试 PLC 控 制 软 硬 件 的 调 试13.03.29 13.04.01 编 写 说 明 书 绪 论 、 设 计 原 理 、 元 件 选 型 、原 理 图 、 流 程 图 、 程 序 、 小 结2013.4.8. 13.4.30 审 定 及 答 辩 导 师 审 核 以 及 毕 业 问 答结 题 形 式 ：电 路 原 理 图 、 气 压 传 动 原 理 图 、 控 制 程 序 ， 毕 业 设 计 说 明 书 、 及