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1、目录摘 要随着近年来经济的迅速增长，中国的能源形势日益严峻，能源的供给已经成为了经济增长的瓶颈，各行各业越来越认识到节能的重大意义。节约能源，建设节能型社会已经成为我国经济社会发展的必然选择。当前我国建筑能耗约占社会总能耗的30%，其中中央空调能耗占整个建筑物运行能耗的60%左右。中央空调系统节能控制在节能领域具有非常重要的地位。本文基于变频器设计并实现了一套能有效实现中央空调节能的控制系统。本文简述了模块式中央空调控制系统的工作原理， 详细介绍了该节能控制系统的原理图、电路图、和该模块式空调控制系统的硬件系统配置，并简述了其软件系统的设计。该控制系统是在对现有中央空调工作原理及现有的各种中央
2、空调节能控制系统进行详细研究和分析基础上，设计并实现的， 其性能可靠， 节电效果显著。本文还为某一图书馆设计了此中央空调控制系统，并讨论了中央空调节能原理：环境温度通过温控器反馈给变频器，从而通过变频器频率变化来调节风机、水泵电动机转速，随电动机转速变化使风机、水泵的风量、流量随之变化，从而来达到节能的目的。关键词：中央空调；节能系统；变频器；PLCIV目录AbstractAlong with the rapid economic growth in recent years, Chinas energy situation becomes increasingly serious, ener
3、gy supply has become the bottleneck of the economic growth, various industries increasingly recognized the significance of energy conservation. To save energy, building energy-saving society has become Chinas economic and social development of the inevitable choice. The current our country building
4、energy consumption accounts for about 30% of the total energy consumption society, including central air conditioning of the total energy consumption of building the operating energy consumption around 60%. The central air conditioning system in energy saving energy control is a very important posit
5、ion.Based on the inverter is designed and realized a set of effective energy saving realize central air conditioning control system. This paper briefly describes the module type central air conditioning control system was introduced, the principle of energy control system principle diagram, diagram,
6、 and this module type air-conditioner system configuration of the control system, and introduces the hardware design of the software system. This control system is on existing central air conditioning working principle and all kinds of existing central air conditioning energy-saving control system b
7、ased on detailed research and analysis, design and implementation, its reliable performance and power saving effect is remarkable.This paper also for a library design the central air conditioning control system, and discusses the central air-conditioning energy saving principles: environmental tempe
8、rature through the thermostat, and feedback to the inverter frequency changes to adjust by the frequency, the rotation fans and pumps with motor speed changes that the fans and pumps air, flow change, thus to achieve the purpose of saving energy.Keywords: Central air-conditioner；Energy-saving system
9、；Transducer；PLC目录摘 要IAbstractII1 绪论11.1课题背景11.2问题的提出21.2.1普通系统简介21.2.2普通系统的运行及存在问题22 中央空调系统节能可行性分析32.1中央空调原理图及各结构的作用32.1.1 制冷主机：32.1.2 冷冻水泵：32.1.3 冷却水泵：42.1.4 冷却塔：42.1.5 风机盘管：42.2变频节能方式的分析42.3中央空调系统节能研究现状624 本课题的主要研究内容72.5 节能的可行性分析83 中央空调系统主控制器83.1 PLC的发展93.2 PLC的特点10(1) 编程方法简单易学，指令丰富10(2) 功能强，性能价格比
10、高10(3) 硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强10(4) 无触点面配线，可靠性高，抗干扰能力强10(5)系统的设计、安装、调试工作量少10(6)维修工作量小，维修方便10(7)体积小，功耗低113.3 PLC的应用领域11(1) 开关量逻辑控制11(2) 运动控制11(3) 闭环过程控制11(4) 数据处理11(5) 通讯联网113.4 PLC的组成124基于PLC控制的中央空调系统134.1系统简介134.1.1中央空调系统简介134.1.2工艺流程154.1.3控制要求154.1.4设计原则15（1）最大限度地满足被控对象的控制要求15（2）保证PLC控制系统安全可靠16（3）力求简单
11、、经济、使用及维修方便16（4）适应发展的需要165 某图书馆中央空调变频节能系统设计175.1 概述175.2 负荷计算175.3 中央空调控制系统设计196 中央空调控制系统硬件设计216.1 硬件电路设计216.1.1 PLC选型216.1.2 PLC的I/O资源配置266.1.3 其他资源配置286.2 系统运行状态的监视与控制326.2.1 监控组态软件的简介326.2.2 对控制系统的监控337 中央空调控制系统软件设计347.1 总体流程设计手动控制模式347.2 自动控制模式397.2.5压缩机启停顺序生成及实现417.2.6参数设置、显示、保护、报警等功能实现418 控制系统
12、设计中的问题及解决办法418.1 硬件方面的问题及解决办法418.2 软件方面的问题及解决办法42结论43致谢44参考文献45附录461 绪论1.1课题背景中央空调是现代大型建筑物如宾馆、商场、办公楼、居民小区、工厂和其它大型建筑不可缺少的基础设施之一，它能带给人们四季如春，温馨舒适的每一天。中央空调是一种通过集中制冷，然后分别将冷量输送到各空调房间的设备，以调节各个空调房间内温度达到适合人办公或者生活。 作为建筑内部重点耗能设备，中央空调系统的耗电一般要占整座建筑电耗的40%以上。而中央空调机组是以满足使用场所的最大冷热量来进行设计的，而在实际应用中绝大多数用户在使用时，冷热负荷是变化的，一
13、般与最大设计供冷热量存在着很大的差异，系统各部分90%以上运行在非满载额定状态。传统的中央空调水、风系统均采用调节阀门或风门开度的方式来调节水量和风量，这种调节方式的缺点不仅是消耗大量能量，而且调节品质难以达到理想状态而导致空调的舒适度不良。中央空调变频节能改造投资价值极高，用户用于该产品的全部投资，可在很短的时间内通过减少能耗支出予以回收。投资收益率根据日运行时间不同，在2540%之间。 应用交流变频技术通过对中央空调的末端空调风机箱、冷却塔风机、冷冻水/冷却水水泵、甚至主机驱动电机转速等进行控制调节，从而使空调各子系统风量、水流量等负荷工况参数按负荷情况得到适时调节，不但能改善系统的调节品
14、质，达到阀门、风门节/回流调节、变极调速等落后调节方式所不能相比的调节性能，改善空调的舒适性；更能达到节约大量电能，降低设备运行噪声，延长设备使用寿命、减轻设备维护工作量及费用的理想运行效果。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。用户可在设备投运后几个运行期后，即可从节省的电费支出中收回投资。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。河北工程大学科信学院毕业设计说明书1.2问题的提出1.2.1普通系统简介中央空调一般包含以下组成部分：制冷系
15、统、冷冻水循环系统、冷却水循环系统以及风机盘管系统，某些高级中央空调系统还有新风机，通过控制室内CO2含量适量引入室外新风，让在室内活动的人感到舒适。中央空调系统改造前的主要设备和控制方式：450冷吨冷气主机2台，型号为特灵二极式离心机，两台并联运行；冷冻水泵和冷却水泵各有3台，型号均为TS-200-150315，扬程32米，配用功率37KW。均采用两用一备的方式运行。冷却塔3台，风扇电机7.5KW，并联运行。1.2.2普通系统的运行及存在问题由于中央空调系统设计时必须按天气最热、负荷最大时设计，且留有10%-20%左右的设计余量。其中冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载，冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化作出相应的调节。这样，冷冻水、冷却水系统几乎长期在大流量、小温差的状态下运行，造成了能量的极大浪费。而且冷冻、冷却水泵采用的均是Y起动方式，电机的起动电流均为其额定电流的34倍，在如此大的电流冲击下，接触器的使用寿命大大下降；同时，启动时的机械冲击和停泵时的水锤现象，容易对机械器件、轴承、阀门和管道等造成破坏，从而增加维修工作量和备件费用。另外,由于冷冻泵轴输送的冷量不能
