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1、PLC控制中央空调水泵-制冷部分摘要随着社会文明的发展、技术的进步和人们生活水平的提高，空调应用日益广泛、普及，空调用电占总用电总量的比例在不断上升，能源问题在我国日渐突出，而且近期内无法根本解决，节能工作相当艰巨。在现代工厂企业、办公大楼、商厦、酒店等环境中，空调是不可缺少的，它虽然能给人们提供一个舒适的环境，但是耗电量也相当大。因此，在人们日益重视环保与节能的今天，中央空调的节能问题这是人们所期待要解决的关键技术问题。本文阐述了中央空调系统自动化控制和节能设计的一些基本思路和方法，并介绍了交流电动机变频调速的特点及节能原理，还介绍了西门子S7-200主要功能模块及应用，并对系统的主回路和控
2、制回路的硬件部分进行了详细介绍。本文主要是对空调出口温度进行检测，采用变频器调节中央空调的转速，使其高效运行，达到节能的目的。整个系统采用模块化设计，CPU主模块是采用CPU226，模拟量扩展模块采用EM231，可根据需要灵活配置各模件数量。通过软件设计完成中央空调所需的参数设置和控制要求，系统软件由主程序、初始化程序、模拟量检测程序组成，通过调用子程序来完成系统的数据采集、模拟量检测等功能。关键词：中央空调；变频调速技术；PLC Abstract With the development of our society, technological progress and the impro
3、vement of living standard, air conditioning has been used widely, popular, air-conditioning power consumption of the total proportion of the total electricity consumption rising, the energy question is outstanding day by day in our country, and unable to solve at all in the near future, the energy c
4、onservation is quite arduous. In such environments as the enterprise, office block, commercial building, hotel of modern factory, etc, the central air conditioner system is dispensable, though it can provide a comfortable environment for people, but the power consumption is quite large. So paying at
5、tention to environmental protection and energy-conserving today day by day people, energy-conserving problem of the central air conditioner is a key technology problem to solve. This paper explained some basic ideas and methods that the systematic automation on the automation control and energy-cons
6、ervation of central air conditioner and recommended the characteristic and energy-conserving principle of VVVF on alternator. It also recommended Siemens S7-200 main functional module and application and the application of PID algorithm in VVVF. The paper made a detailed instruction to the main circ
7、uit and the hardware of control circuit. This subject detected the export temperature of air conditioner, adopt the frequency converter to regulate the rotational speed, and make it run high-efficiently and achieve the goal of energy-conserving. The whole system uses the modular design, the CPU modu
8、le uses CPU226, the simulation quantity expansion module uses EM231, may according to need to dispose various modules quantity nimbly. Completes the parameter establishment and the control request through the software design which the central air conditioning needs. The system software consists of t
9、he master routine, the initialization routine and the analog quantity examination procedure. Through calling the subroutine, the system completes the data acquisition, the examine of analog quantity and the functions of audible and visual alarm.Key Words:Central air-condition;Variable Frequency Regu
10、lating Speed;PLC目录摘要1Abstract2引言1第一章 绪论21.1 中央空调变频调速的意义21.1.1 变频调速技术介绍21.1.2 基于PLC控制下的变频调速系统工作原理31.2 中央空调的结构原理41.3 总体设计方案的确定51.4 本文主要工作6第二章 具体电路设计72.1 温度检测部分设计72.1.1 检测元件选取72.1.2 模拟量输入模块的选取（A/D）72.1.3 模拟量输出模块的选取（D/A）102.2 显示电路设计112.3 变频器的选择112.4 PLC的选择14第三章 硬件电路设计153.1 系统的设计原则153.2 PLC 控制下水泵变频调速系统16
11、3.3 输入输出点地址分配163.4 总体电路图18第四章 PLC控制中央空调变频调速系统的软件设计194.1 PLC编程软件194.2.1 主程序设计19 4.2.2 中断服务程序24结论25致谢26参 考 文 献273引言现代工厂企业、办公大楼、商厦、酒店等环境，中央空调系统是不可缺少的。中央空调的耗电量是很大的，应用变频调速技术与PLC自动控制系统可以大幅度节约电能和提高系统的自动化程度, 并使系统具有运行可靠、结构简化、维护维修方便等优点。空调冷冻泵变频节能,在国内外都是一个令人感兴趣的课题，很多空调专业人士对此进行了研究。但对于如何计算及分析空调冷冻泵变频运行的工况参数及能耗,颇多局
12、限于泵的相似定律的直接应用，即利用在一定条件下水泵的流量Q、扬程H、功率N与转速n间的关系式(称为相似定律或比例定律) （1）直接进行计算，导致人们普遍认为空调水泵的耗电量与转速或流量的三次方成正比,，只要降低泵的转速就能以三次方的规律降低耗电量。事实上，据此所得的结果与试验或实际结果存在着一定的差异，一些研究者针对这些差异进行了研究，但方法与结论各不相同，如Michel A.Bernier和Bernard Bourrent认为是泵的全效率的影响，从泵的全效率的角度提出泵的耗功不与流量的3次方成正比；谢明华等则利用水电比拟原理提出冷冻水泵的耗功与流量的一次方成正比，似乎过分贬低了其节能潜力；J
13、ames B.Rishel则认为泵的扬程与负荷的n次方成直线关系，虽考虑了负荷大小及全效率但忽略了其它因素的影响。随着人民生活水平的提高，对空调的需求越来越大，中央空调以其高精度的恒温控制，大面积集中调节，为人们提供宜人的生产和生活环境。但中央空调系统耗能很大, 其电能和热能的消耗量占整个建筑能耗量的40%左右，而在我国目前的建筑设计中很少注重节能观念，忽视设备运行费用和能源消耗，造成能源的巨大浪费，如何解决空调系统的节能问题，已成为当务之急。第一章 绪论1.1.中央空调变频调速的意义随着空调应用的日益普及，其能耗在社会总能耗中所占的比例越来越高。减少空调系统的能耗对全社会的节能，促进国民经济
14、的持续发展具有重大意义。常规中央空调系统的送风量是根据空调房间的最大热、湿负荷确定，且保持不变。空调负荷减少时，通过调节送风温度（调节再热量）来维持室温。这种方法不仅浪费了热量而且浪费制冷机组相当的冷量。在变风量空调系统中，可根据房间温湿度参数的变化，通过变频调速装置调节风机的转速，改变送风量（应大于最小送风量），送风温度保持不变。显然变风量空调系统可充分利用最大送风温差，节约再热量和与之相应的冷量，减少风机的功率消耗，提高空调系统的运行经济性。在夏季室内负荷下降时，先减少送风量，当送风量减至最小送风量时可利用末端再热装置适应室内冷负荷的减少。当再热量不足以补偿室内负荷变化时，系统由夏季工况转
15、至冬季运行工况，系统开始送热风。为节省能量，可先进行定风量变风温的调节方法，当供热负荷继续增加时，再改为变风量调节方法。1.1.1.变频调速技术介绍变频调速具有高效率、宽范围和高精度等特点，是运用最广、最有发展前途的调速方式。（1） 变频器按变换环节分1） 交-交变频器2） 交-直-交变频器（2）变频器按电压的调制方式分1）PAM（脉幅调制）变频器输出电压的大小通过改变直流电压的大小来进行调制。在中小容量变频器中，这种方式几乎己经不采用了。2）PWM（脉宽调制）变频器输出电压的大小通过改变输出脉冲的占空比来进行调制。目前普遍应用的是占空比按正弦规律安排的正弦波脉宽调制（SPWM）方式。（3）变频器按直流环节的储能方式分1）电流型直流环节的贮能元件是电感线圈。2）电压型直流环节的贮能元件是电容器。变频器的功用是将频率固定（通常为工频50Hz）的交流电（三相的或单相的）变换成频率连续可调（多数为0400Hz）的三相（或单相）交流电。中央空
