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摘要隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,社會(huì)高度信息化,新的高科技技術(shù)不斷應(yīng)用到各個(gè)方面中,使得智能化已成為一種發(fā)展的必然趨勢(shì)。智能化也往往是從設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)開(kāi)始。本文主要針對(duì)我們本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)《PLC在中央空調(diào)上的應(yīng)用(軟件設(shè)計(jì))》闡述PLC控制設(shè)計(jì)與智能化中央空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)系。在空調(diào)自控中應(yīng)用PLC控制技術(shù)。不但用邏輯編程取代硬連線(xiàn)邏輯,還增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和處理等功能,使其真正成為一種電子計(jì)算機(jī)工業(yè)控制設(shè)備,既可編程序控制器??删幊炭刂破鳎≒LC)具有編程方便,維修簡(jiǎn)單,體積小,可靠性高等一系列的優(yōu)點(diǎn),它在工業(yè)控制方面的作用越來(lái)越大,是一個(gè)理想的控制裝置。在空調(diào)技術(shù)中應(yīng)用PLC控制適應(yīng)空調(diào)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。由國(guó)內(nèi)PLC在中央空調(diào)中的應(yīng)用研究開(kāi)發(fā)情況及國(guó)外PLC的發(fā)展情況看,中央空調(diào)開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)是PLC。新材料、新器件、新技術(shù)的應(yīng)用,會(huì)促使中央空調(diào)向操作簡(jiǎn)單化、功能豐富、運(yùn)行可靠等方面發(fā)展。關(guān)鍵詞:中央空調(diào);PLC;控制系統(tǒng);軟件組成模塊;ABSTRACTWiththeconstantdevelopmentofoureconomy,ahighdegreeofinformation-basedsociety,thenewhigh-techtechnologyappliedtoallaspectsof,makingintelligenthasbecomeadevelopmenttrend.Intelligenceisoftentheautomationsystemequipmentfromthestart.Inthispaperwepresentgraduationdesign"PLCinthecentralairconditioningapplication(softwaredesign)"explainedPLCcontrolofintelligentdesignandcentralair-conditioningsystemrelationship.Intheair-conditioningautomaticcontrolintheapplicationofPLCcontroltechnology.Notonlylogicprogrammingtoreplacethehardwiredlogic,butalsoincreasesthecomputation,datatransmissionandprocessingfunction,makingitarealcomputerindustrialcontrolequipment,bothprogrammablecontroller.Programmablelogiccontroller(PLC)witheasyprogramming,simplerepair,smallvolume,highreliability,aseriesofadvantagesinindustrialcontrol,itismoreandmoreimportantrole,isanidealcontroldevice.ApplicationofPLCcontrolinairconditioningtechnologytoadapttothedevelopmenttrendofairconditioningtechnology.FromthedomesticPLCapplicationincentralair-conditioningresearchanddevelopmentandforeignPLCdevelopment,centralairconditioningdevelopmentisthefocusofPLC.Newmaterials,newdevices,newtechnologyapplication,willmakecentralairconditioningtosimpleoperation,richfunctions,reliableoperationandotheraspectsofdevelopment.Keywords:Centralair-conditioning;PLC;Controlsystem;Hardwaremodule;目錄第一章緒論 11.1中央空調(diào)的研究現(xiàn)狀 21.2課題設(shè)計(jì)的目的及意義 31.3課題設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及安排 41.4PLC的部分介紹 6第二章系統(tǒng)控制方案的分析及選擇 72.1可編程控制器的硬件基礎(chǔ) 7可編程控制器的接口模塊 7可編程控制器的配置 72.2可編程控制器的軟件基礎(chǔ) 72.3可編程控制器的選擇 72.4中央空調(diào)控制系統(tǒng)的功能要求 8中央空調(diào)概述 8中央空調(diào)新風(fēng)機(jī)組的控制 10送風(fēng)溫度控制 10室內(nèi)溫度控制 11相對(duì)濕度控制 11第三章硬件系統(tǒng)配置 143.1PLC選型 14PLC內(nèi)部構(gòu)造及工作過(guò)程 163.2變頻器的選擇 173.3中央空調(diào)控制系統(tǒng) 183.4輸入輸出點(diǎn)地址分配 19數(shù)字量輸入部分 19模擬量輸入部分 20數(shù)字量輸出部分 203.5傳感器的選型與設(shè)計(jì) 23集成溫度傳感器介紹與選型 23集成濕度傳感器介紹與選型 26第四章軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 314.1總體流程設(shè)計(jì) 31手動(dòng)控制模式 314.2各個(gè)模塊梯形圖設(shè)計(jì) 36冷卻水系統(tǒng) 37冷凍水系統(tǒng) 39制冷設(shè)備 39變頻模塊 40停止控制 424.3監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 42組態(tài)軟件的特點(diǎn) 42常見(jiàn)組態(tài)軟件的比較 42仿真 43第五章結(jié)論 45附錄1中央空調(diào)工作原理圖 46附錄2PLC外部接線(xiàn)圖 47參考文獻(xiàn) 48外文資料 49PLCinthecentralair-conditioningsystemofcontrol 49致謝 62小論文 63第一章緒論空調(diào)系統(tǒng)是現(xiàn)代建筑的重要部分,是樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的主要監(jiān)控對(duì)象也是建筑智能化系統(tǒng)主要的管理內(nèi)容之一?,F(xiàn)代建筑中的空調(diào)及其自動(dòng)控制系統(tǒng)的重要性體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:首先,智能建筑的重要功能之一就是為人們提供一個(gè)舒適的生活與工作環(huán)境,而這一功能主要是通過(guò)空調(diào)及其控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的;其次,空調(diào)系統(tǒng)又是整個(gè)建筑最主要的耗能系統(tǒng)之一,有統(tǒng)計(jì)資料表明,空調(diào)系統(tǒng)的耗能已占到建筑總耗能的40%左右,通過(guò)樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能運(yùn)行,對(duì)降低費(fèi)用、提高效益是非常重要的;另外,由于在空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,控制系統(tǒng)必須進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)控制,所以空調(diào)控制系統(tǒng)的配置與功能相對(duì)而言是整個(gè)樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)要求比較高的一部分。隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異,特別是近年來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、通訊技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)以及控制技術(shù)、綜合布線(xiàn)技術(shù)等的迅速發(fā)展,使得人們對(duì)信息社會(huì)和安全舒適的生活方式的需求在不斷的增加。而目前正在興起的樓宇自動(dòng)化熱,正是適應(yīng)了這種社會(huì)信息化、生活舒適化與經(jīng)濟(jì)國(guó)際化的需要。樓宇自動(dòng)化向人們提供全面的,高質(zhì)量的、安全、舒適、快捷的綜合服務(wù)功能,它是現(xiàn)代高科技的結(jié)晶,是建筑藝術(shù)和信息技術(shù)的完美結(jié)合??諝庹{(diào)節(jié)技術(shù)是樓宇自動(dòng)化的一個(gè)重要組成部分。樓宇自動(dòng)化是一個(gè)熱門(mén)話(huà)題。如何在現(xiàn)有技術(shù)、產(chǎn)品的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)能滿(mǎn)足具體要求的自動(dòng)化系統(tǒng)成為樓宇自動(dòng)化行業(yè)技術(shù)人員的重要研究?jī)?nèi)容。樓宇自動(dòng)化作為智能建筑的一個(gè)重要分支,正逐漸體現(xiàn)出它的重要性和現(xiàn)實(shí)需要性。目前在我過(guò)對(duì)樓宇自動(dòng)化的需求越來(lái)越多,為了對(duì)樓宇自動(dòng)化有一個(gè)清楚的了解,我們有必要對(duì)樓宇自動(dòng)化進(jìn)行充分的理解和研究??諝庹{(diào)節(jié)技術(shù)已成為我國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展中的重要學(xué)科,近年來(lái),空氣調(diào)節(jié)技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域和人民生活的各個(gè)方面得到了廣泛應(yīng)用??照{(diào)即空氣調(diào)節(jié),主要是通過(guò)一定的空調(diào)設(shè)備和調(diào)節(jié)手段對(duì)空氣進(jìn)行處理??諝庹{(diào)節(jié)的任務(wù)就是在任何自然環(huán)境下,將室內(nèi)空氣維持在一定的溫度、濕度、氣流速度以及一定的潔凈度。本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)以西門(mén)子S7-200PLC控制為核心的中央空調(diào)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。中央空調(diào)在PLC的控制之下,中央空調(diào)在溫度,濕度和氣流速度以及一定的潔凈度得到很大的提高,進(jìn)一步提高人們的生活水平。1.1中央空調(diào)的研究現(xiàn)狀國(guó)產(chǎn)中央空調(diào)產(chǎn)業(yè)歷史至少提前40年,曾經(jīng)為麥克維爾、開(kāi)利、約克、特靈等美日廠(chǎng)商天下的大型中央空調(diào)市場(chǎng),如今被國(guó)產(chǎn)品牌打破壟斷。由美的集團(tuán)和重慶通用集團(tuán)合資成立的重慶美的工業(yè)園正式投產(chǎn),新工廠(chǎng)制造的第一臺(tái)離心式冷氣機(jī)組也于當(dāng)日下線(xiàn)。一位出席下線(xiàn)儀式的深圳制冷專(zhuān)家對(duì)本報(bào)記者稱(chēng),重慶工業(yè)園的投產(chǎn)非比尋常,因?yàn)橹貞c通用公司早在1964年就生產(chǎn)出了中國(guó)的第一臺(tái)離心式制冷機(jī)。如今與美的品牌成功嫁接之后,據(jù)推算,國(guó)產(chǎn)中央空調(diào)的產(chǎn)業(yè)化歷史進(jìn)程至少提前了40年。據(jù)介紹,隨著國(guó)內(nèi)大中型建筑中央空調(diào)的更新?lián)Q代以及戶(hù)式中央空調(diào)的快速增長(zhǎng),中央空調(diào)這塊市場(chǎng)“蛋糕”正吸引越來(lái)越多的眼球。以深圳為例,目前已有2000多幢高樓大廈采用中央空調(diào)機(jī)組,但至今90%以上的樓宇裝備的都是美日廠(chǎng)商的產(chǎn)品。一些國(guó)內(nèi)企業(yè)雖然也推出了螺桿機(jī)等中央空調(diào)設(shè)施,但由于在整機(jī)上面投入有限,市場(chǎng)份額一直遠(yuǎn)不能同美日廠(chǎng)商相較,現(xiàn)在,這種格局終于有望改寫(xiě)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步以及人們生活水平的提高,人們?cè)谌粘5纳詈蛣趧?dòng)生產(chǎn)中對(duì)空氣環(huán)境的要求也不斷提高,特別是對(duì)空氣的溫度、濕度、通風(fēng)以及潔凈度的要求,使空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛??照{(diào)控制系統(tǒng)涉及面廣,要實(shí)現(xiàn)的任務(wù)復(fù)雜,它通過(guò)空調(diào)系統(tǒng)為建筑物的不同區(qū)域提供滿(mǎn)足不同使用要求的環(huán)境。其次,空調(diào)控制系統(tǒng)需要有冷熱源的支持,空調(diào)機(jī)組內(nèi)有大功率的風(fēng)機(jī),它的能耗很大。在滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)空氣環(huán)境要求的前提下,采用先進(jìn)的控制策略對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行控制,達(dá)到節(jié)約能漂和降低運(yùn)行費(fèi)用成為空調(diào)控制系統(tǒng)的最終目標(biāo)。特別是近幾年來(lái),“綠色建筑”、“環(huán)保建筑”的提出,使得對(duì)空調(diào)控制系統(tǒng)的控制模式的研究顯得尤為重要?,F(xiàn)階段的中央空調(diào)系統(tǒng)的控制幾乎仍采用傳統(tǒng)的控制模式。傳統(tǒng)的控制模式主要存在以下幾方面的問(wèn)題。1)傳統(tǒng)的控制理論都是建立在以微分和積分為工具的數(shù)學(xué)模型之上的,迄今為止,還未見(jiàn)直接使用自然語(yǔ)言知識(shí)描述系統(tǒng)和解決問(wèn)題的方法。不能靈活配置聯(lián)動(dòng)控制功能;2)在實(shí)際工程中,尤其在工業(yè)過(guò)程控制中,被控對(duì)象的嚴(yán)重非線(xiàn)性,數(shù)學(xué)模型的不確定性,系統(tǒng)工作點(diǎn)變化劇烈等因素都是傳統(tǒng)控制理論無(wú)法解決的;3)傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)輸入信息比較單一,而現(xiàn)代的復(fù)雜系統(tǒng)要以各種形式一視覺(jué)的、聽(tīng)覺(jué)的、觸覺(jué)的以及直接操作的方式,將周?chē)沫h(huán)境信息作為系統(tǒng)輸入,并將各種信息進(jìn)行融合、分析和推理,相應(yīng)地采取對(duì)策或行動(dòng)。對(duì)這樣的控制系統(tǒng)就要求有自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)和自組織的功能,因而需要新一代的控制理論和技術(shù)支持。由于智能控制特別是模糊控制在家用電器方面的發(fā)展比較迅速,近年來(lái),國(guó)產(chǎn)的模糊洗衣機(jī)、模糊空調(diào)器、模糊電冰箱、模糊電視機(jī)等的問(wèn)世報(bào)道不時(shí)見(jiàn)諸報(bào)端。這些都說(shuō)明智能控制在我國(guó)空調(diào)領(lǐng)域的發(fā)展還是比較迅速酌。美國(guó)是最大的空調(diào)市場(chǎng),占世界總空調(diào)設(shè)備銷(xiāo)售額的28%,大多數(shù)是有風(fēng)管的單元式空調(diào)系統(tǒng)。但是,熱泵比例相對(duì)的低,在2001年以數(shù)量計(jì)占20%而以銷(xiāo)售額計(jì)占30%。美國(guó)空調(diào)市場(chǎng)與其它國(guó)家的差別,一些明顯的原因是:大多數(shù)人居住在位于有廣闊空間的郊區(qū)獨(dú)立房屋內(nèi),可以更方便地為整個(gè)室內(nèi)空間的舒適優(yōu)先選擇安裝風(fēng)管。能源價(jià)格相對(duì)要低,全國(guó)范圍有電力和燃?xì)饪梢怨?yīng),在冬季可以通過(guò)天然氣管路網(wǎng)絡(luò)用燃?xì)鉅t取暖。大部分陸地在冬季的寒冷天氣并不適用沒(méi)有輔助電加熱的熱泵,而輔助電加熱是不經(jīng)濟(jì)的。強(qiáng)大工業(yè)分銷(xiāo)商和經(jīng)濟(jì)商網(wǎng)絡(luò)以相對(duì)低的安裝費(fèi)用和維修后緩支持推銷(xiāo)有風(fēng)管的中央空調(diào)系統(tǒng)。日本開(kāi)利公司五十年代發(fā)明溴化鋰機(jī)組技術(shù)以后并沒(méi)有馬上大力推廣(當(dāng)時(shí)美國(guó)的電力、能源并不緊缺,全球?qū)Ψ锇褐评鋭┢茐牡厍虼髿獬粞鯇舆€沒(méi)有引起足夠的重視)、也沒(méi)有進(jìn)一步研究發(fā)展。日本廠(chǎng)商引進(jìn)溴化鋰技術(shù)以后便大力發(fā)展,諸如荏原、日立、三菱重工、川崎重工等公司都形成了成熟、穩(wěn)定的技術(shù),現(xiàn)在日本國(guó)內(nèi)溴化鋰機(jī)組占據(jù)了主機(jī)市場(chǎng)份額的90%左右。日本住宅空調(diào)是從60年代由本地生產(chǎn)或從美國(guó)進(jìn)口的WRAC開(kāi)始的,基于人們大多數(shù)在生活區(qū)居住而只對(duì)單個(gè)房間的空調(diào)有強(qiáng)烈要求,一般不采用中央系統(tǒng)以節(jié)省很昂貴的電力費(fèi)用。但是,許多人抱怨高的運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲和振動(dòng)不能為臥室所接受。同時(shí)在房間內(nèi)安裝也不大方便。1.2課題設(shè)計(jì)的目的及意義隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,社會(huì)高度信息化,新的高科技技術(shù)不斷應(yīng)用到各個(gè)方面中,使得智能化已成為一種發(fā)展的必然趨勢(shì)。智能化也往往是從設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)開(kāi)始。本文主要針對(duì)我們本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)《PLC在中央空調(diào)上的應(yīng)用(軟件設(shè)計(jì))》闡述PLC控制設(shè)計(jì)與智能化中央空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)系。在空調(diào)自控中應(yīng)用PLC控制技術(shù)。不但用邏輯編程取代硬連線(xiàn)邏輯,還增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和處理等功能,使其真正成為一種電子計(jì)算機(jī)工業(yè)控制設(shè)備,既可編程序控制器。可編程控制器(PLC)具有編程方便,維修簡(jiǎn)單,體積小,可靠性高等一系列的優(yōu)點(diǎn),它在工業(yè)控制方面的作用越來(lái)越大,是一個(gè)理想的控制裝置。在空調(diào)技術(shù)中應(yīng)用PLC控制適應(yīng)空調(diào)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。由國(guó)內(nèi)PLC在中央空調(diào)中的應(yīng)用研究開(kāi)發(fā)情況及國(guó)外PLC的發(fā)展情況看,中央空調(diào)開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)是PLC。新材料、新器件、新技術(shù)的應(yīng)用,會(huì)促使中央空調(diào)向操作簡(jiǎn)單化、功能豐富、運(yùn)行可靠等方面發(fā)展。1.3課題設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及安排由于智能建筑的迅猛發(fā)展,并且已成為21世紀(jì)建筑行業(yè)的發(fā)展主流而空調(diào)系統(tǒng)則是此類(lèi)建筑中自動(dòng)化方面的一個(gè)重要組成部分,因此在各個(gè)行業(yè)、部門(mén)中得到了廣泛的應(yīng)用,PLC以其體積小、成本低和功能專(zhuān)一等特點(diǎn)在工業(yè)控制方面的應(yīng)用已日趨明顯,并在發(fā)電、化工、電子等行業(yè)的電氣控制方面得到了廣泛的應(yīng)用。利用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)的控制,可以確保大廈內(nèi)中央空調(diào)系統(tǒng)處于高效、節(jié)能、最佳運(yùn)行狀態(tài)。本課題采用西門(mén)子SIMATIC
S7-200系列PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)該中央空調(diào)模型的控制。該P(yáng)LC控制系統(tǒng)使該空調(diào)系統(tǒng)按照一定的邏輯順序?qū)崿F(xiàn)啟??刂?,包括冷源(壓縮式制冷系統(tǒng))的監(jiān)控、冷凍水系統(tǒng)的監(jiān)控、冷卻水系統(tǒng)的監(jiān)控。采用PLC來(lái)控制中央空調(diào)系統(tǒng),可以完成以下功能。(1)檢測(cè)用戶(hù)房間的溫度。(2)控制功能。例如,控制中央空調(diào)系統(tǒng)的手動(dòng)/自動(dòng)工作方式、啟動(dòng)與停止、控制冷水機(jī)組的啟動(dòng)與停止、控制冷卻風(fēng)機(jī)、冷卻水泵的啟動(dòng)和停止、控制冷凍水泵的啟動(dòng)和停止、控制冷卻水和冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、控制用戶(hù)房間的溫度。在確定采用PLC控制后,應(yīng)對(duì)被控對(duì)象(機(jī)械設(shè)備、生產(chǎn)線(xiàn)或生產(chǎn)過(guò)程)工藝流程的特點(diǎn)和要求作深入了解、詳細(xì)分析、認(rèn)真研究,明確控制的任務(wù)、范圍和要求,根據(jù)工業(yè)指標(biāo),合理地制定和選取控制參數(shù),使PLC控制系統(tǒng)最大限度地滿(mǎn)足被控對(duì)象的工藝要求??刂埔螅饕缚刂频幕痉绞?、必須完成的動(dòng)作時(shí)序和動(dòng)作條件、應(yīng)具備的操作方式(手動(dòng)、自動(dòng)、間斷和連續(xù)等)、必要的保護(hù)和聯(lián)鎖等,可用控制流程圖或系統(tǒng)框圖的形式來(lái)描述。在明確了控制任務(wù)和要求后,須選擇電氣傳動(dòng)方式和電動(dòng)機(jī)、電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的類(lèi)型和數(shù)量,擬定電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、運(yùn)行、調(diào)速、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)等控制要求,確定輸入、輸出設(shè)備的種類(lèi)和數(shù)量,分析控制過(guò)程中輸入、輸出設(shè)備之間的關(guān)系,了解對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)速度等。(2)PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)包括PLC機(jī)型的選擇、輸入/輸出模塊的選擇、編制PLC的輸入/輸出分配表,設(shè)計(jì)出輸入/輸出端子的接線(xiàn)圖,設(shè)計(jì)出控制系統(tǒng)的主電路、控制電路、電路接線(xiàn)圖、安裝圖。對(duì)控制系統(tǒng)的硬件進(jìn)行配置,選擇所需的電器元件,設(shè)計(jì)操作臺(tái)、電氣柜等。具體的硬件配置方法詳見(jiàn)設(shè)計(jì)參考書(shū)內(nèi)容。(3)軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)就是在硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖,分配輸入/輸出點(diǎn)地址號(hào),分配輸入輸出元件地址號(hào),設(shè)計(jì)出輸入/輸出端子的接線(xiàn)圖,編寫(xiě)用戶(hù)應(yīng)用程序。根據(jù)控制要求設(shè)計(jì)出梯形圖、或功能塊圖、或語(yǔ)句表等語(yǔ)言的程序,這是整個(gè)設(shè)計(jì)的核心工作。具體內(nèi)容詳見(jiàn)設(shè)計(jì)參考書(shū)的介紹。(4)輸入程序并調(diào)試程序?qū)⒕幾g通過(guò)的程序可下載到PLC中,先進(jìn)行室內(nèi)模擬調(diào)試,然后再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)調(diào)試。如果控制系統(tǒng)是由幾個(gè)部分組成,則應(yīng)先作局部調(diào)試,然后再進(jìn)行整體調(diào)試。調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題,要逐一排除,直至調(diào)試成功。(5)程序固化若程序需頻繁修改,可選用RAM:若長(zhǎng)期使用不需改變或試運(yùn)行期結(jié)束,可選用EPROM或EEPROM。把已調(diào)試通過(guò)的程序?qū)懭隕PROM或EEPROM,將程序固化,PLC控制系統(tǒng)就可正式投運(yùn)。技術(shù)要求:空調(diào)打開(kāi)電源開(kāi)始工作后,要進(jìn)行溫度和濕度控制:1.溫度控制由傳感器檢測(cè)室溫,其信號(hào)輸入PLC,與所設(shè)定舒適溫度參數(shù)進(jìn)行對(duì)比,再由PLC控制冷凍機(jī)或電加熱器的自動(dòng)調(diào)節(jié)。(1)冷凍機(jī)的自動(dòng)控制:?jiǎn)?dòng)冷凍機(jī),PLC根據(jù)檢測(cè)信號(hào)和設(shè)定參數(shù)的差額,改變壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速或改變進(jìn)氣量,控制水冷卻器出口溫度。由送風(fēng)機(jī)將冷風(fēng)通過(guò)供氣通道送入室內(nèi),進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。此過(guò)程中由溫度傳感器對(duì)室溫進(jìn)行連續(xù)反饋,其信號(hào)輸入PLC,由PLC控制,實(shí)現(xiàn)冷凍機(jī)的自動(dòng)控制。冷凍機(jī)所產(chǎn)生的熱一般用冷卻水帶出,冷卻水送至冷卻塔,把熱擴(kuò)散到室外空氣中。(2)電加熱器的自動(dòng)控制:?jiǎn)?dòng)電加熱器,PLC根據(jù)檢測(cè)信號(hào)和設(shè)定參數(shù)的差額,對(duì)進(jìn)入熱交換器的給水進(jìn)行控制,檢測(cè)水溫,其信號(hào)輸入PLC,由PLC控制使熱交換器出口的溫度保持一定。熱交換器產(chǎn)生的暖風(fēng)由送風(fēng)機(jī)通過(guò)供氣通道送入室內(nèi)進(jìn)行空調(diào)。2.濕度控制有加濕要求時(shí),通過(guò)PLC對(duì)加濕機(jī)的功率調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)空調(diào)房間相對(duì)濕度的自動(dòng)控制。1.4PLC的部分介紹可編程邏輯控制器(ProgrammableLogicController,PLC),它采用一類(lèi)可編程的存儲(chǔ)器,用于其內(nèi)部存儲(chǔ)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(hù)的指令,并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程??删幊踢壿嬁刂破鲗?shí)質(zhì)是一種專(zhuān)用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī),其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同?;緲?gòu)成:一、電源可編程邏輯控制器的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒(méi)有一個(gè)良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無(wú)法正常工作的,因此,可編程邏輯控制器的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。一般交流電壓波動(dòng)在+10%(+15%)范圍內(nèi),可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。二、中央處理單元(CPU)中央處理單元(CPU)是可編程邏輯控制器的控制中樞。它按照可編程邏輯控制器系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶(hù)程序和數(shù)據(jù);檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài),并能診斷用戶(hù)程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。當(dāng)可編程邏輯控制器投入運(yùn)行時(shí),首先它以?huà)呙璧姆绞浇邮宅F(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù),并分別存入I/O映象區(qū),然后從用戶(hù)程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶(hù)程序,經(jīng)過(guò)命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶(hù)程序執(zhí)行完畢之后,最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置,如此循環(huán)運(yùn)行,直到停止運(yùn)行。為了進(jìn)一步提高可編程邏輯控制器的可靠性,近年來(lái)對(duì)大型可編程邏輯控制器還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng),或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣,即使某個(gè)CPU出現(xiàn)故障,整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。三、存儲(chǔ)器存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱(chēng)為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱(chēng)為用戶(hù)程序存儲(chǔ)器。四、輸入輸出接口電路1.現(xiàn)場(chǎng)輸入接口電路由光耦合電路和微機(jī)的輸入接口電路,作用是可編程邏輯控制器與現(xiàn)場(chǎng)控制的接口界面的輸入通道。2.現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請(qǐng)求電路集成,作用可編程邏輯控制器通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路向現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。五、功能模塊如計(jì)數(shù)、定位等功能模塊。六、通信模塊第二章系統(tǒng)控制方案的分析及選擇2.1可編程控制器的硬件基礎(chǔ)可編程序控制器是用來(lái)執(zhí)行具體的控制,具體的工藝要求和具體的工作環(huán)境決定了可編程序控制器的選擇具體的I/O模塊和系統(tǒng)配置??删幊炭刂破鞯慕涌谀K接口模塊負(fù)責(zé)把外部設(shè)備的信息轉(zhuǎn)換成CPU能夠接收的信號(hào),同時(shí)把CPU發(fā)送到外部設(shè)備的信號(hào)轉(zhuǎn)換成能夠驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備的電平。接口模塊不僅能起到轉(zhuǎn)換電平的作用,還可以起到外部設(shè)備的電信號(hào)與CPU的隔離作用,同時(shí)也可以起到抗干擾和濾波等作用??删幊炭刂破鞯呐渲肞LC的配置可分為三種:基本配置、近程擴(kuò)展配置和遠(yuǎn)程擴(kuò)展配置。2.2可編程控制器的軟件基礎(chǔ)可編程序控制器的軟件分為兩大部分,系統(tǒng)監(jiān)控程序和用戶(hù)程序。系統(tǒng)監(jiān)控程序是由可編程序控制器的制造者編制的,用于控制可編程序控制器本身的運(yùn)行。另一部分為用戶(hù)程序。它是由可編程序控制器的使用者編制的,用于控制被控裝置的運(yùn)行。2.3可編程控制器的選擇CPU226本機(jī)集成了24點(diǎn)輸入/16點(diǎn)輸出共有40個(gè)數(shù)字量I/O??蛇B接2個(gè)擴(kuò)展模塊,最大擴(kuò)展至78點(diǎn)數(shù)字量I/O點(diǎn)或10路模擬量I/O點(diǎn)。CPU222有6K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存貯空間,4個(gè)獨(dú)立的30KHz高速計(jì)數(shù)器,2路獨(dú)立的20KHz高速脈沖輸出,具有PID控制器。它還配置了1個(gè)RS-485通訊/編程口,具有PPI通訊、MPI通訊和自由方式通訊能力。CPU226具有擴(kuò)展能力、適應(yīng)性更廣泛的小型控制器。能夠滿(mǎn)足自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)的需要。2.4中央空調(diào)控制系統(tǒng)的功能要求中央空調(diào)概述中央空調(diào)是提供新鮮空氣的一種空氣調(diào)節(jié)設(shè)備。功能上按使用環(huán)境的要求可以達(dá)到恒溫恒濕或者單純提供新鮮空氣。工作原理是在室外抽取新鮮的空氣經(jīng)過(guò)除塵、除濕(或加濕)、降溫(或升溫)等處理后通過(guò)風(fēng)機(jī)送到室內(nèi),在進(jìn)入室內(nèi)空間時(shí)替換室內(nèi)原有的空氣。當(dāng)然以上所提到的功能得根據(jù)使用環(huán)境的需求來(lái)定,功能越齊全造價(jià)越高。中央空調(diào)系統(tǒng)由主機(jī)、風(fēng)道、排風(fēng)口、窗進(jìn)器及其它附件組成。主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),污濁空氣通過(guò)排風(fēng)口、排風(fēng)道至室外,室外新鮮空氣從窗進(jìn)器引入,在主機(jī)形成的壓力場(chǎng)作用下,至室內(nèi)活動(dòng)區(qū)域,滿(mǎn)足人員活動(dòng)的需要;氣流組織方式科學(xué)合理,持續(xù)低風(fēng)量設(shè)計(jì),運(yùn)行時(shí)低噪音低能耗,并保證最佳的空氣品質(zhì)。雙向流熱回收新風(fēng)系統(tǒng)由熱回收主機(jī)、送風(fēng)管道、排風(fēng)管道、送風(fēng)口、排風(fēng)口及其它附件組成。主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),新鮮空氣從室外引入,通過(guò)送風(fēng)風(fēng)道送至各房間;污濁空氣通過(guò)排風(fēng)風(fēng)道從排風(fēng)主機(jī)排出室外。排風(fēng)經(jīng)過(guò)主機(jī)時(shí)與新風(fēng)進(jìn)行熱回收交換,回收大部分能量通過(guò)新風(fēng)送回室內(nèi)。中央空調(diào)的傳輸方式采用置制換式,而非空調(diào)氣體的內(nèi)循環(huán)原理和新舊氣體混合的不健康做法,戶(hù)外的新鮮空氣會(huì)自動(dòng)吸入室內(nèi),通過(guò)安裝在臥室、室廳或起居室窗戶(hù)上的新風(fēng)口進(jìn)入室內(nèi)時(shí),會(huì)自動(dòng)除塵和過(guò)濾。同時(shí),再由對(duì)應(yīng)的室內(nèi)管路與數(shù)個(gè)功能房間內(nèi)的排風(fēng)口相連,形成的循環(huán)系統(tǒng)將帶走室內(nèi)廢氣,集中在排風(fēng)口“呼出”,而排出的廢氣不再做循環(huán)使用,新舊風(fēng)形良好的循環(huán)。而且,考慮到能源的節(jié)約和再利用,排走的空氣都會(huì)被做熱回收,而回收率達(dá)到80%以上,作為新的能源。中央空調(diào)系統(tǒng)在現(xiàn)代社會(huì)中,是對(duì)高品質(zhì)生活的一種追求,是最有效的空氣污染解決方案,相信在不久的將來(lái),新風(fēng)換氣機(jī)將步入千家萬(wàn)戶(hù)。中央空調(diào)系統(tǒng)是根據(jù)在密閉的室內(nèi)一側(cè)用專(zhuān)用設(shè)備向室內(nèi)送新風(fēng),再?gòu)牧硪粋?cè)由專(zhuān)用設(shè)備向室外排出,則在室內(nèi)會(huì)形成“新風(fēng)流動(dòng)場(chǎng)”的原理,從而滿(mǎn)足室內(nèi)新風(fēng)換氣的需要。實(shí)施方案是:采用高壓頭、大流量小功率直流高速無(wú)刷電機(jī)帶動(dòng)離心風(fēng)機(jī)、依靠機(jī)械強(qiáng)力由一側(cè)向室內(nèi)送風(fēng),由另一側(cè)用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的排風(fēng)新風(fēng)機(jī)向室外排出的方式強(qiáng)迫在系統(tǒng)內(nèi)形成新風(fēng)流動(dòng)場(chǎng)。在送風(fēng)的同時(shí)對(duì)進(jìn)入室內(nèi)的空氣進(jìn)新風(fēng)過(guò)濾、滅毒、殺菌、增氧、預(yù)熱(冬天)。借用大范圍形成潔凈空間的方案,保證進(jìn)入室內(nèi)的空氣是潔凈的。以此達(dá)到室內(nèi)空氣凈化環(huán)境的目的。新風(fēng)換氣效果圖如圖2-1圖2-1中央空調(diào)換氣效果圖中央空調(diào)系統(tǒng)特點(diǎn)1、排出室內(nèi)每一個(gè)角落的渾濁空氣;2、將室外新鮮空氣經(jīng)過(guò)濾后輸入室內(nèi)各處;3、通過(guò)能量交換,節(jié)約能源;4、低噪音設(shè)計(jì)。中央空調(diào)系統(tǒng)的作用:1.可持續(xù)、高效地為室內(nèi)提供人體所必需的新鮮空氣,對(duì)人體健康和兒童成長(zhǎng)發(fā)育有利;2.不用開(kāi)窗即可實(shí)現(xiàn)室內(nèi)通風(fēng)換氣,緩解了開(kāi)窗通風(fēng)換氣與室外噪音影響的矛盾,解決了在大風(fēng)、雨雪天氣里,或無(wú)人在家,或室內(nèi)開(kāi)啟空調(diào)或取暖設(shè)施等不宜開(kāi)窗時(shí)室內(nèi)通風(fēng)換氣的難題;3.可減少或消除廚房和衛(wèi)生間的異味;4.可減少或消除室內(nèi)裝修后長(zhǎng)期緩釋的有害氣體;5.可減少或消除社會(huì)上廣泛議論的“裝修病”和“空調(diào)病”的發(fā)生;6.可減少或消除由于長(zhǎng)時(shí)間通風(fēng)不暢而導(dǎo)致的室內(nèi)墻壁、家具、衣物的發(fā)霉現(xiàn)象。中央空調(diào)換氣機(jī)的設(shè)計(jì)原則原則一:確定新風(fēng)路徑,新風(fēng)從空氣較潔凈區(qū)域進(jìn)入,由污濁處排出。一般污濁空氣從浴室、衛(wèi)生間及廚房排出,而新鮮空氣則從起居室、臥室等區(qū)域送入。條件許可盡量遵循下進(jìn)上出的空氣流動(dòng)原理。及新鮮空氣從較低的位置送入室內(nèi)(離地不低于800mm),室內(nèi)廢氣從較高位置排出。新風(fēng)進(jìn)出風(fēng)口盡量不在一個(gè)平面,對(duì)立面為最佳。原則二:確定住房?jī)?nèi)最小排風(fēng)量以滿(mǎn)足人們?nèi)粘9ぷ?、休息時(shí)所需的新鮮空氣量。按國(guó)家通風(fēng)規(guī)范,每人每小時(shí)必須保證30立方米?;蛎啃r(shí)換氣一次。兩者取大值。中央空調(diào)換氣機(jī)的功效新風(fēng)換氣機(jī)是一種新型的通風(fēng)排氣設(shè)備,新風(fēng)換氣機(jī)把室內(nèi)污濁的空氣排放出去的同事也將室外的新鮮空氣輸入室內(nèi),新風(fēng)換氣機(jī)與其他空氣凈化設(shè)備不同,新風(fēng)換氣機(jī)屬于開(kāi)放式的循環(huán)系統(tǒng),可以為室內(nèi)提供新鮮的經(jīng)過(guò)過(guò)濾的室外空氣,有了足夠的新風(fēng)量,人們?cè)谑覂?nèi)也可以呼機(jī)到高品質(zhì)的,新鮮的,干凈的空氣,這些空氣富含新鮮氧氣,有利于人體健康。中央空調(diào)新風(fēng)機(jī)組的控制新風(fēng)機(jī)組控制包括:送風(fēng)溫度控制、送風(fēng)相對(duì)濕度控制、防凍控制、CO2濃度控制以及各種聯(lián)鎖內(nèi)容。如果新風(fēng)機(jī)組要考慮承擔(dān)室內(nèi)負(fù)荷(如直流式機(jī)組),則還要控制室內(nèi)溫度(或室內(nèi)相對(duì)濕度)。圖2-2新風(fēng)組成圖2.4.3送風(fēng)溫度控制送風(fēng)溫度控制即是指定出風(fēng)溫度控制,其適用條件通常是該新風(fēng)機(jī)組是以滿(mǎn)足室內(nèi)衛(wèi)生要求而不是負(fù)擔(dān)室內(nèi)負(fù)荷來(lái)使用的。因此,在整個(gè)控制時(shí)間內(nèi),其送風(fēng)溫度以保持恒定值為原則。由于冬、夏季對(duì)室內(nèi)要求不同,因此冬、夏季送風(fēng)溫度應(yīng)有不同的要求。也即是說(shuō),新風(fēng)機(jī)組定送風(fēng)溫度控制時(shí),全年有兩個(gè)控制值——冬季控制值和夏季控制值,因此必須考慮控制器冬、夏工況的轉(zhuǎn)換問(wèn)題。送風(fēng)溫度控制時(shí),通常是夏季控制冷盤(pán)管水量,冬季控制熱盤(pán)管水量或蒸汽盤(pán)管的蒸汽流量。為了管理方便,溫度傳感器一般設(shè)于該機(jī)組所在機(jī)房?jī)?nèi)的送風(fēng)管上。2.4.4室內(nèi)溫度控制對(duì)于一些直流式系統(tǒng),新風(fēng)不僅能使環(huán)境滿(mǎn)足衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),而且還可承擔(dān)全部室內(nèi)負(fù)荷。由于室內(nèi)負(fù)荷是變化的,這時(shí)采用控制送風(fēng)溫度的方式必然不能滿(mǎn)足室內(nèi)要求(有可能過(guò)熱或過(guò)冷)。因此必須對(duì)使用地點(diǎn)的溫度進(jìn)行控制。由此可知,這時(shí)必須把溫感器設(shè)于被控房間的典型區(qū)域。由于直流系統(tǒng)通常設(shè)有排風(fēng)系統(tǒng),溫感器設(shè)于排風(fēng)管道并考慮一定的修正也是一種可行的辦法。除直流式系統(tǒng)外,新風(fēng)機(jī)組通常是與風(fēng)機(jī)盤(pán)管一起使用的。在一些工程中,由于考慮種種原因(如風(fēng)機(jī)盤(pán)管的除濕能力限制等),新風(fēng)機(jī)組在設(shè)計(jì)時(shí)承擔(dān)了部分室內(nèi)負(fù)荷,這種做法對(duì)于設(shè)計(jì)狀態(tài)時(shí),新風(fēng)機(jī)組按送風(fēng)溫度控制是不存在問(wèn)題的。但當(dāng)室外氣候變化而使得室內(nèi)達(dá)到熱平衡時(shí)(如過(guò)渡季的某些時(shí)間),如果繼續(xù)控制送風(fēng)溫度,必然造成房間過(guò)冷(供冷水工況時(shí))或過(guò)熱(供熱水工況時(shí)),這時(shí)應(yīng)采用室內(nèi)溫度控制。因此,這種情況下,從全年運(yùn)行而言,應(yīng)采用送風(fēng)溫度與室內(nèi)溫度的聯(lián)合控制方式。2.4.5相對(duì)濕度控制新風(fēng)機(jī)組相對(duì)濕度控制的主要一點(diǎn)是選擇濕度傳感器的設(shè)置位置或者控制參數(shù),這與其加濕源和控制方式有關(guān)。(1)蒸汽加濕對(duì)于要求比較高的場(chǎng)所,應(yīng)根據(jù)被控濕度的要求,自動(dòng)調(diào)整蒸汽加濕量。這一方式要求蒸汽加濕器用間應(yīng)采用調(diào)節(jié)式閥門(mén)(直線(xiàn)特性),調(diào)節(jié)器應(yīng)采用PI型控制器。由于這種方式的穩(wěn)定性較好,濕度傳感器可設(shè)于機(jī)房?jī)?nèi)送風(fēng)管道上。對(duì)于一般要求的高層民用建筑物而言,也可以采用位式控制方式。這樣可采用位式加濕器(配快開(kāi)型閥門(mén))和位式調(diào)節(jié)器,對(duì)于降低投資是有利的。采用雙位控制時(shí),由于位式加濕器只有全開(kāi)全關(guān)的功能,濕度傳感器如果還是設(shè)在送風(fēng)管上,一旦加濕器全開(kāi),傳感器立即就會(huì)檢測(cè)出濕度高于設(shè)定值而要求關(guān)閥(因?yàn)橥ǔ_x擇的加濕器的最大加濕量必然高于設(shè)計(jì)要求值);而一旦關(guān)閉,又會(huì)使傳感器立即檢測(cè)出濕度低于設(shè)定值而要求打開(kāi)加濕器,這樣必然造成加濕器閥的振蕩運(yùn)行,動(dòng)作頻繁,使用壽命縮短。顯然,這種現(xiàn)象是由于從加濕器至出風(fēng)管的范圍內(nèi)濕容量過(guò)小造成的。因此,蒸汽加濕器采用位式控制時(shí),濕度傳感器應(yīng)設(shè)于典型房間(區(qū)域)或相對(duì)濕度變化較為平緩的位置,以增大濕容量,防止加濕器閥開(kāi)關(guān)動(dòng)作過(guò)于頻繁而損壞。(2)高壓噴霧、超聲波加濕及電加濕這三種都屬于位式加濕方式。因此,其控制手段和傳感器的設(shè)置情況應(yīng)與采用位式方式控制蒸汽加濕的情況相類(lèi)似。即:控制器采用位式,控制加濕器啟停(或開(kāi)關(guān)),濕度傳感器應(yīng)設(shè)于典型房間區(qū)域。(3)循環(huán)水噴水加濕循環(huán)水噴水加濕與高壓噴霧加濕在處理過(guò)程上是有所區(qū)別的。理論上前者屬于等培加濕而后者屬于無(wú)露點(diǎn)加濕。如果采用位式控制器控制噴水泵起停時(shí),則設(shè)置原則與高壓噴霧情況相似。但在一些工程中,噴水泵本身并不做控制而只是與空調(diào)機(jī)組聯(lián)鎖起停,為了控制加濕量,此時(shí)應(yīng)在加濕器前設(shè)置預(yù)熱盤(pán)管。通過(guò)控制預(yù)熱盤(pán)管的加熱量,保證加濕器后的“機(jī)器露點(diǎn)”tL(L點(diǎn)為dN線(xiàn)與φ=80%~85%的交點(diǎn)),達(dá)到控制相對(duì)濕度的目的。(4)二氧化碳濃度控制通常新風(fēng)機(jī)組的最大風(fēng)量是按滿(mǎn)足衛(wèi)生要求而設(shè)計(jì)的(考慮承擔(dān)室內(nèi)負(fù)荷的直流式機(jī)組除外),這時(shí)房間人數(shù)按滿(mǎn)員考慮。在實(shí)際使用過(guò)程中,房間人數(shù)并非總是滿(mǎn)員的,當(dāng)人員數(shù)量不多時(shí),可以減少新風(fēng)量以節(jié)省能源,這種方法特別適合于某些采用新風(fēng)加風(fēng)機(jī)組盤(pán)管系統(tǒng)的辦公建筑物中間隙使用的小型會(huì)議室等場(chǎng)所。為了保證基本的室內(nèi)空氣品質(zhì),通常采用測(cè)量室內(nèi)CO2濃度的方法來(lái)衡量。各房間均設(shè)CO2濃度控制器,控制其新風(fēng)支管上的電動(dòng)風(fēng)閥的開(kāi)度,同時(shí),為了防止系統(tǒng)內(nèi)靜壓過(guò)高,在總送風(fēng)管上設(shè)置靜壓控制器控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。因此,這樣做不但新風(fēng)冷負(fù)荷減少,而且風(fēng)機(jī)能耗也將下降。很顯然,這一控制屬于變風(fēng)量控制(關(guān)于變風(fēng)量控制詳見(jiàn)后述)、這種控制方式目前應(yīng)用并不很多,一個(gè)重要原因是CO2濃度控制器產(chǎn)品并不普及(僅有少數(shù)廠(chǎng)家生產(chǎn)),同時(shí),這種控制方式的投資較大,其綜合經(jīng)濟(jì)效益需要進(jìn)行具體分析。(5)防凍及聯(lián)鎖在冬季室外設(shè)計(jì)氣溫低于0℃的地區(qū),應(yīng)考慮盤(pán)管的防凍問(wèn)題。除空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中本身應(yīng)采用的預(yù)防措施外,從機(jī)組電氣及控制方面,也應(yīng)采用一定的手段。1)限制熱盤(pán)管電動(dòng)閥的最小開(kāi)度在盤(pán)管選擇符合一定要求的情況下,才能限制熱盤(pán)管電動(dòng)閥的最小開(kāi)度。尤其是對(duì)兩管制系統(tǒng)中的冷、熱兩用盤(pán)管更是如此,最小開(kāi)度設(shè)置后應(yīng)能保證盤(pán)管內(nèi)水不結(jié)冰的最小水量。2)設(shè)置防凍溫度控制這是防止運(yùn)行過(guò)程中盤(pán)管凍裂的又一措施。通??稍跓崴P(pán)管出水口(或盤(pán)管回水連箱上)設(shè)一溫度傳感器(控制器),測(cè)量回水溫度。當(dāng)其所測(cè)值低到5℃左右時(shí),防凍控制器動(dòng)作,停止空調(diào)機(jī)組運(yùn)行,同時(shí)開(kāi)大熱水閥。3)聯(lián)鎖新風(fēng)閥為防止冷風(fēng)過(guò)量的滲透引起盤(pán)管凍裂,應(yīng)在停止機(jī)組運(yùn)行時(shí),聯(lián)鎖關(guān)閉新風(fēng)閥。當(dāng)機(jī)組起動(dòng)時(shí),則打開(kāi)新風(fēng)閥(通常先打開(kāi)風(fēng)閥、后開(kāi)風(fēng)機(jī)、防止風(fēng)閥壓差過(guò)大無(wú)法開(kāi)啟)。無(wú)論新風(fēng)閥是開(kāi)啟還是關(guān)閉,前述防凍控制器始終都正常工作。除風(fēng)間外,電動(dòng)水閥、加濕器和噴水泵等與風(fēng)機(jī)都應(yīng)進(jìn)行電氣聯(lián)鎖。在冬季運(yùn)行時(shí),熱水閥應(yīng)優(yōu)先于所有機(jī)組內(nèi)的設(shè)備的起動(dòng)而開(kāi)啟。硬件系統(tǒng)配置3.1PLC選型根據(jù)控制系統(tǒng)的功能要求,從經(jīng)濟(jì)性、可靠性等方面考慮,選擇西門(mén)子S7-200系列PLC作為此中央空調(diào)控制系統(tǒng)的控制主機(jī)。此中央空調(diào)系統(tǒng)總共有15個(gè)數(shù)字輸入,10個(gè)數(shù)字量輸出,共需要25個(gè)數(shù)字量I/O,4個(gè)模擬量輸入,根據(jù)I/O點(diǎn)數(shù),以及程序容量和控制的要求,選擇CPU226作為該控制系統(tǒng)的主機(jī)。在這個(gè)控制系統(tǒng)中,主PLC單元的I/O能足夠滿(mǎn)足數(shù)字輸入/輸出控制的需求,但是由于需要采集模擬量,所以?xún)H靠PLC的基本單元式無(wú)法完成控制功能的,因此需要擴(kuò)展模擬量輸入/輸出模塊。在西門(mén)子S7-200系列PLC中有專(zhuān)門(mén)的模擬量輸入/輸出擴(kuò)展模塊EM235,因此選用EM235模塊進(jìn)行模擬量輸入的擴(kuò)展。EM235擴(kuò)展模塊具有以下特性。(1)具有4路模擬量差分輸入,1路模擬量輸出。(2)輸入范圍,單極性電壓為0~+5V,0~+10V;雙極性電壓為-2.5~+2.5,-5~+5V。(3)電流為0~20mA。(4)輸入阻抗大于等于10MΩ(5)具有12位A/D轉(zhuǎn)換器。(6)數(shù)據(jù)字格式,單極性時(shí)為-32000~+32000,雙極性時(shí)為0~+32000。(7)最大輸入電壓為30VDC。(8)最大輸入電流為32mA。(9)輸出穩(wěn)定時(shí)間,電壓輸出最小為5000Ω,電流輸出最大為500Ω。(10)輸出分辨率,電壓位為12位,電流為11位。(11)功耗為2W。(12)輸出驅(qū)動(dòng)能力,電壓輸出最小為5000Ω,電流輸出最大為500Ω。EM235與PLC主機(jī)連接時(shí),不需要進(jìn)行特殊設(shè)置,只要將擴(kuò)展模塊的排線(xiàn)插入到主機(jī)的擴(kuò)展槽上即可,需要注意的是擴(kuò)展模塊的位置順序決定了I/O地址編號(hào)??照{(diào)變頻控制系統(tǒng)選配的SIMATICS7-200PLC主要由CPU226模塊(24DI/16DO)、模擬量輸入EM231模塊(4AI)和模擬量輸出EM232模塊(2AO)三部分組成。信號(hào)采集信號(hào)采集PLC控制量輸入控制量輸出工控機(jī)VVVF圖3-1系統(tǒng)邏輯框圖S7-200系列PLC功能強(qiáng)、速度快、擴(kuò)展靈活,具有模塊化、緊湊的結(jié)構(gòu)。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡(jiǎn)單控制到更復(fù)雜的自動(dòng)化控制。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛,覆蓋所有與自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域,包括電力設(shè)施、民用設(shè)施、機(jī)械、機(jī)床等領(lǐng)域。S7-200系列PLC具有極高的可靠性、極豐富的指令集、易于掌握、操作便捷、內(nèi)置豐富的集成功能、實(shí)時(shí)特性,強(qiáng)勁的通訊能力、豐富的擴(kuò)展模塊。S7-200系列的強(qiáng)大功能使其無(wú)論是在獨(dú)立運(yùn)行中,或相連成網(wǎng)絡(luò)都能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。所以它具有極高的性?xún)r(jià)比。CPU模塊不斷地采集輸入信號(hào),通過(guò)執(zhí)行用戶(hù)程序,去刷新系統(tǒng)的輸出。輸入和輸出模塊,是聯(lián)系外部現(xiàn)場(chǎng)和CPU模塊的橋梁。通過(guò)一臺(tái)安裝有STEP7-Micro/WIN32編程軟件的計(jì)算機(jī)、一根連接計(jì)算機(jī)和PLC的PC/PPI通訊電纜,即可對(duì)S7-200進(jìn)行用戶(hù)編程。為了滿(mǎn)足以上所介紹的空調(diào)控制工藝要求,整個(gè)控制系統(tǒng)需要的I/O點(diǎn)分別是18點(diǎn)和15點(diǎn)。為了便于今后系統(tǒng)的改造或者升級(jí)留出一定的I/O點(diǎn)以做擴(kuò)展時(shí)使用。根據(jù)以上具體要求,我們選用西門(mén)子的S7-200PLC作為核心控制器。其中主機(jī):CPU226為24輸入/16輸出共40個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn);模擬量擴(kuò)展模塊:4道模擬量輸入點(diǎn);數(shù)字量擴(kuò)展模塊:2道數(shù)字量輸出點(diǎn);共計(jì)28道輸入點(diǎn),實(shí)際用18道,10道備用;18道輸出點(diǎn),實(shí)際用15道,3道備用。有RS-485通訊端口,并配有STEP7編程軟件,可以通過(guò)PC機(jī)對(duì)其進(jìn)行編程輸入。該軟件還能在PLC運(yùn)行時(shí)監(jiān)控其運(yùn)行狀況。再有結(jié)合人機(jī)界面直接操作,配置結(jié)構(gòu)如圖3-2所示。人機(jī)界面人機(jī)界面圖3-2PLC控制系統(tǒng)硬件配置CPU模塊模擬量擴(kuò)展模塊數(shù)字量擴(kuò)展模塊此外該控制器獨(dú)到之處還有強(qiáng)大的指令集令包括位邏輯指令、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算指令、通訊指令以及和智能模塊配合的指令等;豐富強(qiáng)大的通訊功能,包括以太網(wǎng)通訊在內(nèi)等。LC內(nèi)部構(gòu)造及工作過(guò)程(1)中央處理器:PLC的核心部分,包括微處理器和控制接口電路。微處理器是PLC的運(yùn)算和控制中心,實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算、數(shù)字運(yùn)算,協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)內(nèi)部各部分工作??刂平涌陔娐肥俏⑻幚砥髋c主機(jī)內(nèi)部其他單元進(jìn)行聯(lián)系的部件,主要有數(shù)據(jù)緩沖、單元選擇、信號(hào)匹配以及中斷管理等功能;(2)存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)系統(tǒng)程序和用戶(hù)程序,包括系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶(hù)程序存儲(chǔ)器;(3)輸入/輸出單元是可編程控制器的CPU和現(xiàn)場(chǎng)輸入、輸出裝置或其他外部設(shè)備之間的連接接口部件。PLC通過(guò)I/O模塊與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)相聯(lián)系,通過(guò)I/O接口可以檢測(cè)被控對(duì)象或被控生產(chǎn)過(guò)程的各種參數(shù)。I/O單元主要類(lèi)型有:數(shù)字量輸入、數(shù)字量輸出、模擬量輸入以及模擬量輸出等;(4)通信接口用于PLC之間、PLC與遠(yuǎn)程I/O之間、PLC與計(jì)算機(jī)和其他智能設(shè)備之間的通信,可以將PLC接入以太網(wǎng)或用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信等;(5)電源單元為PLC提供電源,一般采用開(kāi)關(guān)電源,輸入電壓范圍寬,體積小,抗干擾性能好。PLC以循環(huán)掃描方式工作,按順序?qū)?nèi)部的各種任務(wù)進(jìn)行查詢(xún)、判斷和執(zhí)行,工作過(guò)程如圖3-3所示:CPU自診斷CPU自診斷通信信息處理初始化與外部設(shè)備交換信息執(zhí)行用戶(hù)程序輸入輸出信息處理圖3-3PLC工作過(guò)程3.2變頻器的選擇常規(guī)設(shè)計(jì)的交流電動(dòng)機(jī),通常都是在額定頻率、額定電壓下工作的。此時(shí),軸上輸出轉(zhuǎn)矩、輸出功率都可以達(dá)到額定值。在變頻調(diào)速的情況下,供電頻率是變化的,電機(jī)的實(shí)際輸出也會(huì)變化。由于變頻器有一定的通用性,因此在與不同拖動(dòng)場(chǎng)合的電機(jī)配合時(shí),需要選配相應(yīng)的變頻器。在一臺(tái)變頻器驅(qū)動(dòng)一臺(tái)電機(jī)的情況下,變頻器的容量選擇要保證變頻器的額定電流大于該電動(dòng)機(jī)的額定電流,或者是變頻器所適配的電動(dòng)機(jī)功率大于當(dāng)前該電動(dòng)機(jī)的功率。根據(jù)以上的介紹以及系統(tǒng)功能的需求,本文選擇了三菱FR-A540變頻器。本系統(tǒng)所用的單臺(tái)水泵功率為2.2kW。三菱FR-A540變頻器的容量為0.4kW~7.5kW。由于本系統(tǒng)采用的是一臺(tái)變頻器只為一臺(tái)電機(jī)提供電源,即一臺(tái)變頻器對(duì)應(yīng)一臺(tái)水泵,所以三菱FR-A540的功率以足夠勝任。并且三菱FR-A540變頻器性能可靠,價(jià)格低廉,市場(chǎng)占有份額大,便于購(gòu)買(mǎi)。所以選擇三菱FR-A540作為本系統(tǒng)的變頻器。3.3中央空調(diào)控制系統(tǒng)中央空調(diào)控制系統(tǒng)包括上位機(jī)集中監(jiān)控系統(tǒng)和各空調(diào)機(jī)組本地PLC控制兩部分。上位機(jī)集中監(jiān)控系統(tǒng)由一臺(tái)PC機(jī)和相應(yīng)的的監(jiān)控軟件(組態(tài)王軟件)組成,用于監(jiān)控空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài),保存相關(guān)歷史數(shù)據(jù),并控制PLC的運(yùn)行。組態(tài)王軟件是通過(guò)控制PLC的中間繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)中央空調(diào)各設(shè)備的控制.這樣一方面可以減少硬件電路的元件數(shù)量,另一方面也可以方便地實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)距離控制。PC機(jī)通過(guò)RS-485接口與控制各空調(diào)機(jī)組的PLC聯(lián)網(wǎng),以實(shí)現(xiàn)一對(duì)多的站點(diǎn)式管理模式。本地PLC控制以PLC及接口模塊為核心,配以傳感器電路、信號(hào)調(diào)理電路和空調(diào)機(jī)組檢測(cè)、控制電路,用來(lái)控制空調(diào)機(jī)組使其按照設(shè)定值開(kāi)通及關(guān)斷機(jī)組,保證樓宇及建筑內(nèi)部環(huán)境滿(mǎn)足設(shè)定值的要求。(1)空調(diào)機(jī)組檢測(cè)、控制電路可檢測(cè)空調(diào)機(jī)組的狀態(tài),開(kāi)通及關(guān)斷空調(diào)機(jī)組;(2)傳感器信號(hào)調(diào)理電路實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器檢測(cè)信號(hào)的分析和處理;(3)PLC是本控制系統(tǒng)的核心,它對(duì)各種檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理并實(shí)施相應(yīng)的控制。當(dāng)有異?,F(xiàn)象時(shí),可做出相應(yīng)的控制處理并告警,可以控制空調(diào)機(jī)組開(kāi)機(jī)或停機(jī)來(lái)調(diào)節(jié)樓宇及建筑內(nèi)部的溫度和濕度;(4)PC機(jī)運(yùn)行監(jiān)控軟件,一般為組態(tài)軟件,以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)和控制空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài),保存相關(guān)歷史數(shù)據(jù)及告警信息,通過(guò)RS-485接口與PLC通信,控制PLC的運(yùn)行。系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)可由監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行方式和對(duì)PLC的控制實(shí)現(xiàn)。監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行方式依據(jù)樓宇或建筑環(huán)境要求和專(zhuān)用空調(diào)機(jī)的運(yùn)行要求進(jìn)行設(shè)計(jì),監(jiān)控系統(tǒng)具備檢測(cè)和控制功能。當(dāng)檢測(cè)信號(hào)正常時(shí),監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)樓宇或建筑內(nèi)外環(huán)境的溫度、濕度采樣值進(jìn)行處理,并結(jié)合預(yù)先設(shè)定的樓宇或建筑內(nèi)溫度、濕度的值的要求,控制PLC的運(yùn)行以控制中央空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行,使樓宇或建筑內(nèi)部環(huán)境滿(mǎn)足設(shè)定值的要求;當(dāng)檢測(cè)信號(hào)有異常時(shí),監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)異常信號(hào)進(jìn)行分析,并做出相應(yīng)的報(bào)警及存儲(chǔ)歷史信息和告警日志。若檢測(cè)到空調(diào)機(jī)組有故障時(shí),監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)控制其停機(jī),并起動(dòng)空調(diào)機(jī)組的備用機(jī)投入運(yùn)行。PC機(jī)PC機(jī)可編程控制器(PLC)包括各種輸入接口模塊/輸出接口模塊傳感器信息調(diào)電路空調(diào)機(jī)組檢測(cè)/控制電路室內(nèi)溫濕度傳感器室內(nèi)溫濕度傳感器空調(diào)機(jī)組1空調(diào)機(jī)組2空調(diào)機(jī)組n圖3-4控制系統(tǒng)構(gòu)成3.4輸入輸出點(diǎn)地址分配3.4.1數(shù)字量輸入部分在這個(gè)控制系統(tǒng)中,輸入量包括急停、手動(dòng)/自動(dòng)、冷卻水系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕,冷凍水系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕、冷卻泵和冷凍泵啟動(dòng)按鈕等共15個(gè)輸入點(diǎn),如表1所示。表1數(shù)字量輸入地址分配表符號(hào)地址功能描述SB1I0.0急停按鈕SB2I0.1手動(dòng)/自動(dòng)按鈕SB3I0.2啟動(dòng)按鈕SB4I0.3冷卻水風(fēng)機(jī)啟動(dòng)按鈕SB5I0.4風(fēng)機(jī)啟動(dòng)按鈕SB6I0.5冷凍泵啟動(dòng)按鈕SB7I0.6制冷機(jī)組啟動(dòng)按鈕SB8I0.7采暖機(jī)組啟動(dòng)按鈕SB9I1.0采暖泵加速按鈕SB10I1.1采暖泵減速按鈕SB11I1.2冷卻水風(fēng)機(jī)加速按鈕SB12I1.3冷卻水風(fēng)機(jī)減速按鈕SB13I1.4冷凍泵加速按鈕SB14I1.5冷凍泵減速按鈕3.4.2模擬量輸入部分由于需要輸入兩個(gè)溫、濕度傳感器所采集的數(shù)據(jù),因此擴(kuò)展了一個(gè)模擬量輸入/輸出模塊,具體I/O分配如表2所示。表2模擬量輸入地址分配表輸入地址輸入設(shè)備AIW0溫度傳感器1AIW1濕度傳感器13.4.3數(shù)字量輸出部分該控制系統(tǒng)的輸出主要集中在對(duì)各類(lèi)泵的控制,共10個(gè)輸出點(diǎn),其分配情況如表3表3數(shù)字量輸出地址分配表符號(hào)輸出地址功能描述KM1Q0.0冷卻水風(fēng)機(jī)連接到工頻KM2Q0.1風(fēng)機(jī)連接到工頻KM3Q0.2冷凍泵連接到工頻KM4Q0.3制暖泵連接到工頻KM5Q0.4冷卻水風(fēng)機(jī)連接到變頻器1KM6Q0.5風(fēng)機(jī)連接到變頻器1KM7Q0.6冷凍泵連接到變頻器2KM8Q0.7制暖泵連接到變頻器2KM9Q1.0制冷機(jī)組線(xiàn)圈KM10Q1.1采暖機(jī)組線(xiàn)圈根據(jù)控制系統(tǒng)的功能要求和I/O分配表以及下圖,設(shè)計(jì)出中央空調(diào)系統(tǒng)的硬件連接圖。I0.0I0.0Q0.0I0.1Q0.1I0.2Q0.2I0.3Q0.3I0.4Q0.4I0.5Q0.5I0.6Q0.6I0.7Q0.7I1.0Q1.0I1.1Q1.1I1.2I1.3I1.4I1.5COMS7-200系列PLCCPU226RS-485RS-485觸摸屏TD200S7-200系列PLCEM235繼電器1繼電器2繼電器3繼電器4繼電器5繼電器6繼電器7繼電器8繼電器9繼電器10變頻器1變頻器2溫度傳感器1濕度傳感器1圖3-5中央空調(diào)系統(tǒng)的硬件連接圖SB1SB2SB3SB4SB5SB6SB7SB8SB9SB10SB113.5傳感器的選型與設(shè)計(jì)傳感器是本設(shè)計(jì)最重要的部件之一,它的選取好壞對(duì)整個(gè)系統(tǒng)而言,非常重要。現(xiàn)在生產(chǎn)傳感器的公司很多,所研制的傳感器類(lèi)型也很多,但其性能差異并不很大。本設(shè)計(jì)在選擇傳感器上掌握的基本原則是穩(wěn)定性好,價(jià)格低廉,使用方便。集成溫度傳感器介紹與選型目前主要采用近年來(lái)發(fā)展最快的半導(dǎo)體集成溫度傳感器,它內(nèi)部采用差分對(duì)管等線(xiàn)性化技術(shù)及激光校準(zhǔn)手段等,測(cè)溫電路十分簡(jiǎn)單可靠。這類(lèi)傳感器在生產(chǎn)時(shí)已經(jīng)校準(zhǔn),可省去標(biāo)定工序,大大地方便了用戶(hù)的使用。它有多種輸出:如電流型、電壓型、PWM型、數(shù)字型等可供用戶(hù)選擇。本論文著重分析電流型、電壓型集成溫度傳感器主要特點(diǎn)及一些典型應(yīng)用。1.集成溫度傳感器LM35概述①LM35概述LM35是NS公司生產(chǎn)的集成電路溫度傳感器系列產(chǎn)品之一,它具有很高的工作精度和較寬的線(xiàn)性工作范圍,該器件輸出電壓與攝氏溫度線(xiàn)性成比例。因而,從使用角度來(lái)說(shuō),
LM35與用開(kāi)爾文標(biāo)準(zhǔn)的線(xiàn)性溫度傳感器相比更有優(yōu)越之處,LM35無(wú)需外部校準(zhǔn)或微調(diào),可以提供±1/4℃的常用的室溫精度,在-55℃~+150℃溫度范圍內(nèi)為±3/4℃,LM35,LM35A的額定工作溫度范圍為-55℃~+150℃,同時(shí)LM35C,LM35CA在-40℃~+110℃②LM35系列的封裝形式和參數(shù)LM35系列適合用密封的TO-46晶體管封裝,而LM35C就適合于塑料TO-92晶體管封裝它們有如下的特點(diǎn):(1)直接用攝氏溫度校準(zhǔn);(2)線(xiàn)性+l0.mV/℃比例因數(shù);(3)保證0.5℃精度(在+25℃時(shí));(4)-55~+150℃額定范圍;(5)適用于遙控設(shè)備;(6)因晶體片微調(diào)而低費(fèi)用;(7)工作在4~30V;(8)小于60μA漏泄電流;(9)較低自熱,在靜止空氣中0.08℃;(10)只有±1/4℃非線(xiàn)性值:(11)低阻抗輸出參數(shù):電源電壓:+35V~-0.2V輸出電壓:+6V~-1.0V輸出電流:l0mA輸出阻抗:1mA負(fù)載時(shí)0.1Ω漏泄電流:小于60μA比例因數(shù):線(xiàn)性+10.0mV/℃特定工作溫度范圍:LM35,LM35A為-55~+150℃LM35C,LM35CA為-40~+110℃;LM35D為0~+100③LM35工作原理LM35系列的內(nèi)部框圖如圖4-3所示。由VT1、VT2構(gòu)成了溫度傳感器,二者的發(fā)射結(jié)面積之比為10:1。A2是電壓放大器。R1、R2分別為VT1和VT2發(fā)射結(jié)壓降的取樣電阻。VD是電流源的溫度補(bǔ)償二極管。由VT3和R3、R4組成了發(fā)射極輸出式電路。其工作原理是利用在不同電流密度下的晶體管VT1、VT2的發(fā)射結(jié)正向壓降之差△,作為基本的溫度敏感元件,經(jīng)過(guò)變換后,在端獲得與攝氏溫度成正比的電壓輸出信號(hào)。輸出電壓的電壓溫度系數(shù)=10mV/℃。利用下列公式可計(jì)算出被測(cè)溫度t(℃):圖3-6LM35系列的內(nèi)部框圖公式(3-1)④LM35基本應(yīng)用電路由LM35系列構(gòu)成的簡(jiǎn)易型攝氏溫度傳感電路,分別如圖3-7(a)(b)所示.(a)圖所示電路的測(cè)溫范圍是+2~+150℃,(b)圖示出的電路測(cè)量滿(mǎn)量程(-55~+150℃)的攝氏溫度。為測(cè)量負(fù)溫度值,需要采用雙電源供電,在輸出端接上電阻R,R的下端接負(fù)電源-Us。R=︱-Us/50μA︱公式(3-2)舉例說(shuō)明,當(dāng)Us=+5V,-Us=-5V時(shí),R=100kΩ。此時(shí),當(dāng)天=-55℃時(shí),Uo=-55mV;當(dāng)t分別為+25℃、+150℃時(shí),Uo依次為250mV 圖3-7(a) 圖3-7(b)采用單電源供電時(shí)為獲得負(fù)電源,可在LM35的GND與公共地址之間,串入兩只IN914型硅二極管VD1、VD2,以提供-1.4V的負(fù)電源。電路如圖3-8所示,測(cè)溫范圍--55~+150℃圖3-8單電源供電時(shí)全范圍測(cè)溫電路為了滿(mǎn)足系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求,經(jīng)過(guò)比較和選擇認(rèn)為L(zhǎng)M35型號(hào)的集成溫度傳感器更加適合本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。此傳感器采用己知溫度系數(shù)的基準(zhǔn)源作為溫敏元件。芯片內(nèi)部則采用差分對(duì)管等線(xiàn)性化技術(shù),實(shí)現(xiàn)了溫敏傳感器的線(xiàn)性化,也提高了傳感器的精度.與熱敏電阻、熱電偶等傳統(tǒng)傳感器相比,具有線(xiàn)性好、精度高、體積小、校準(zhǔn)方便、價(jià)格低、外圍電路簡(jiǎn)單等特點(diǎn),非常適合本系統(tǒng)溫度采集的測(cè)量工作。為了實(shí)現(xiàn)-25℃~55℃的溫度測(cè)量范圍,采用LM35的全溫度測(cè)量接線(xiàn)方法,具體的接線(xiàn)圖如圖3-9 圖3-9設(shè)計(jì)接線(xiàn)圖圖中:電阻R的阻值按照R=Vcc/50mA來(lái)選擇.電路的輸出電壓與溫度的線(xiàn)性關(guān)系為:1)環(huán)境溫度150℃,Ueq\o(\s\up6(),\s\do2(0))=1500mV;2)環(huán)境溫度25℃,Ueq\o(\s\up6(),\s\do2(0))=250mV;3)環(huán)境溫度-55℃,Ueq\o(\s\up6(),\s\do2(0))=-550mV.由于所測(cè)量的溫度范圍是-25℃~55℃。所以,在實(shí)際應(yīng)用電路中的電壓信號(hào)的輸出量值在-0.25V~0.55V集成濕度傳感器介紹與選型1.濕度的概念濕度是表示空氣中水蒸氣含量多少的尺度。在物理學(xué)和氣象學(xué)中,大氣濕度的表示方法是多種多樣的,而且都有各自的物理量和相應(yīng)單位。在諸多方法中,習(xí)慣使用的是絕對(duì)濕度和相對(duì)濕度。①絕對(duì)濕度:絕對(duì)濕度定義為在每立方米濕空氣中,在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下所含水蒸汽的質(zhì)量,以字符ρ表示,單位。再由氣體狀態(tài)方程式可得公式(3-3)式中為空氣中水蒸氣的分壓力(帕);T為空氣中的干球絕對(duì)溫度(K);t為空氣中干球的攝氏溫度(℃);為水蒸氣的氣體常數(shù),=461。②相對(duì)濕度:相對(duì)濕度是指空氣中水蒸氣分壓力與同溫度下飽和水蒸汽壓力之比值。用r表示相對(duì)濕度為:公式(3-4)式中和的單位采用毫巴(mb)時(shí),由馬格奴斯經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算飽和水蒸氣壓力:公式(3-5)式中=6.1mb。空氣中水蒸氣分壓力按下列公式計(jì)算:公式(3-6)式中:為濕球溫度時(shí)飽和水蒸汽壓力;為干球溫度(℃);為濕球溫度(℃);P為大氣壓力(mb);A是與風(fēng)速v有關(guān),通常按下列公式計(jì)算:公式(3-7)可知,相對(duì)濕度為干球溫度、濕球溫度、風(fēng)速、大氣壓力的函數(shù),當(dāng)大氣壓力變化不大時(shí),對(duì)給定的檢測(cè)條件V不變,那么只要測(cè)得t,t即可得相對(duì)濕度。2.集成濕度傳感器介紹選擇集成濕度傳感器應(yīng)考慮以下幾點(diǎn):感濕性能好、靈敏度高、響應(yīng)速度快、測(cè)量范圍寬,要有較好的一致性、可重復(fù)性,線(xiàn)性度要好、濕滯小較高的穩(wěn)定性和可靠性,有較強(qiáng)的抗污染能力、使用壽命長(zhǎng)。目前,國(guó)外生產(chǎn)集成濕度傳感器的主要廠(chǎng)家及典型產(chǎn)品分別為Honeywell公司(HIH-3602、HIH-3605、HIH-3610型),Humirel公司(HM1500、HM1520、HF3223、HTF3223型),Sensiron公司(SHT11、SHT15型)。這些產(chǎn)品可分成以下三種類(lèi)型:①線(xiàn)性電壓輸出式集成濕度傳感器典型產(chǎn)品有HIH3605/3610、HM1500/1520。其主要特點(diǎn)是采用恒壓供電,內(nèi)置放大電路,能輸出與相對(duì)濕度呈比例關(guān)系的伏特級(jí)電壓信號(hào),響應(yīng)速度快,重復(fù)性好,抗污染能力強(qiáng)。②線(xiàn)性頻率輸出集成濕度傳感器典型產(chǎn)品為HF3223型。它采用模塊式結(jié)構(gòu),屬于頻率輸出式集成濕度傳感器,在55%RH時(shí)的輸出頻率為8750Hz(型值),當(dāng)相對(duì)濕度從10%變化到95%時(shí),輸出頻率就從9560Hz減小到8030Hz。這種傳感器具有線(xiàn)性度好、抗干擾能力強(qiáng)、便于配數(shù)字電路或單片機(jī)、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。③頻率/溫度輸出式集成濕度傳感器典型產(chǎn)品為HTF3223型。它除具有HF3223的功能以外,還增加了溫度信號(hào)輸出端,利用負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻作為溫度傳感器。當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí),其電阻值也相應(yīng)改變并且從NTC端引出,配上二次儀表即可測(cè)量出溫度值。3.常用的集成濕度傳感器主要有:①HIH-3610是美國(guó)Honeywell公司生產(chǎn)的具有信號(hào)處理功能的熱固聚酯電容式相對(duì)濕度傳感器,線(xiàn)性放大輸出、工廠(chǎng)標(biāo)定,獨(dú)特的多層結(jié)構(gòu)能非常好地抵抗環(huán)境的侵蝕,諸如濕氣、塵埃、臟物、油、及一些化學(xué)品。工作范圍:溫度-40℃~+85℃,相對(duì)濕度0%~100%RH,精度達(dá)到±2%RH,激光修正互換性至5%RH,低功耗驅(qū)動(dòng)電流設(shè)計(jì)為200μA,反應(yīng)時(shí)間為15s②HF3223濕度傳感器是法國(guó)Humirel公司生產(chǎn)的專(zhuān)利的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)相對(duì)濕度傳感器,具有線(xiàn)性的頻率輸出,濕度測(cè)量范圍10%~95%RH,精度±5%RH,濕度遲滯±1.5%RH,溫度工作范圍-30℃~+80℃,溫度特性好,高可靠性與長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定性,在長(zhǎng)時(shí)間處于飽和狀態(tài)后快速脫濕,反應(yīng)時(shí)間10s③HM1500濕度傳感器是法國(guó)Humirel公司采用Humirel專(zhuān)利濕敏電容HS1101設(shè)計(jì)制造的相對(duì)濕度傳感器。帶防護(hù)棒式封裝,5VDC恒壓供電,1~4VDC放大線(xiàn)性電壓輸出,便于用戶(hù)使用。濕度測(cè)試量程為0%~100%RH,精度達(dá)±3%RH(10%~95%RH范圍),防灰塵,可有效抵抗各種腐蝕性氣體物質(zhì),非常低的溫度依賴(lài)性,長(zhǎng)期穩(wěn)定性好,反映時(shí)間5s,廣泛應(yīng)用于機(jī)房監(jiān)控,智能樓宇,倉(cāng)庫(kù)監(jiān)控等控制場(chǎng)合,價(jià)格實(shí)惠,是一款性?xún)r(jià)比極高的濕度傳感器。4.濕度傳感器選擇及電路設(shè)計(jì)由于HM1500濕度傳感器的精度較高,測(cè)量范圍大,反應(yīng)時(shí)間較快,溫度依賴(lài)性比較低,長(zhǎng)期穩(wěn)定性能好,用戶(hù)使用方便,價(jià)格實(shí)惠,是性?xún)r(jià)比極高的一款集成濕度傳感器,故本方案采用HM1500做為濕度測(cè)量的傳感器。HM1500是法國(guó)Humirel公司于2002年推出的一種基于硬質(zhì)封裝的HS1101濕敏電容的電壓輸出式集成濕度傳感器。它將側(cè)面接觸式濕敏電容與濕度信號(hào)調(diào)理器集成在一個(gè)模塊中,集成度高,有很小的易于安裝的接頭,因此不需要外圍元件,使用非常方便。其主要特點(diǎn)是采用恒壓供電,輸出與相對(duì)濕度呈比例關(guān)系的伏特級(jí)電壓信號(hào),響應(yīng)速度快,對(duì)溫度的依賴(lài)性非常低,可靠性與長(zhǎng)期穩(wěn)定性高,互換性好,專(zhuān)利的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu),浸水無(wú)影響,長(zhǎng)時(shí)間處于飽和狀態(tài)后能快速脫濕,抗污染能力強(qiáng)。一、HM1500的性能特點(diǎn):①內(nèi)部包含由濕敏電容構(gòu)成的橋式振蕩器、低通濾波器和放大器,能輸出與相對(duì)濕度成線(xiàn)性關(guān)系的直流電壓信號(hào),輸出阻抗為70Ω,適配帶ADC的單片機(jī)。②HM1500屬于通用型濕敏傳感器,測(cè)量范圍是(0%~100%)RH,輸出電壓范圍是+1V~+4V。相對(duì)濕度為55%時(shí)的標(biāo)稱(chēng)輸出電壓為2.48V。測(cè)量精度為±3%RH,靈敏度為+25mV/RH,溫度系數(shù)為±0.1%RH/℃,濕度遲滯為±1.5%RH,響應(yīng)時(shí)間為5s。③產(chǎn)品的互換性好,抗腐蝕性強(qiáng)。不受水凝結(jié)的影響,長(zhǎng)期穩(wěn)定性指標(biāo)為0.5%RH/年。④采用+5V電源(允許范圍是+4.75V~+5.25V),工作電流為0.4mA(典型值),漏電流≤300μA。工作溫度范圍是-30℃~+60℃二、HM1500的工作原理:HM1500采用恒壓供電,內(nèi)置放大電路,能輸出與相對(duì)濕度呈比例關(guān)系的伏特級(jí)電壓信號(hào),響應(yīng)速度快、重復(fù)性好、抗污染能力強(qiáng)。HM1500的測(cè)濕元件選用濕敏電容HS1101,在一個(gè)有機(jī)玻璃或玻璃片上首先用擴(kuò)散法制作兩個(gè)電極,然后涂上有機(jī)膜作為介質(zhì),形成一個(gè)電容器件。當(dāng)外界相對(duì)濕度變化時(shí),感濕膜能吸附和釋放水汽分子,引起其介電常數(shù)發(fā)生變化,從而使元件電容量改變。利用電容量與相對(duì)濕度的函數(shù)關(guān)系即可測(cè)量濕度。內(nèi)部電路框圖如圖4-7。HM1500的輸出電壓與相對(duì)濕度的響應(yīng)曲線(xiàn)如圖3-10。運(yùn)用最小二乘法可以求出其輸出電壓與相對(duì)濕度之間的關(guān)系:=1.079+0.2568RH公式(3-8)圖3-10HM1500的輸出電壓與相對(duì)濕度的響應(yīng)曲線(xiàn)在(10%~95%)RH范圍內(nèi),時(shí),輸出電壓與相對(duì)濕度的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表4-2。表4HM1500的與RH的對(duì)應(yīng)關(guān)系()RH/(%)101520253035404550/V1.3251.4651.6001.7351.8601.9902.1102.2352.360RH/(%)556065707580859095/V2.4802.6052.3702.8602.9903.1253.2603.4053.555當(dāng)時(shí),可按下式對(duì)讀數(shù)值加以修正:[]公式(3-9)
第四章軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1總體流程設(shè)計(jì)根據(jù)模塊式空調(diào)的控制要求,控制過(guò)程分為手動(dòng)控制模式和自動(dòng)控制模式,以下將分別介紹兩種控制模式。手動(dòng)控制模式手動(dòng)控制模式是指用戶(hù)根據(jù)自身的要求,分別啟動(dòng)和停止各個(gè)模塊:冷卻水系統(tǒng)、冷凍水系統(tǒng)、變頻調(diào)速模塊、制冷、制暖系統(tǒng)等幾個(gè)系統(tǒng)。冷卻水系統(tǒng)的工作過(guò)程包括以下幾個(gè)方面。(1)按下冷卻風(fēng)機(jī)啟動(dòng)按鈕,系統(tǒng)上電,風(fēng)機(jī)啟動(dòng)。(2)然后按下冷卻泵啟動(dòng)按鈕,水泵開(kāi)始工作。(3)然后通過(guò)按下冷卻風(fēng)機(jī)的加/減速按鈕,可以控制風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。(4)按下停止按鈕,系統(tǒng)停止工作。冷卻水系統(tǒng)工作流程圖如圖4-1所示。冷凍水系統(tǒng)的工作過(guò)程包括以下幾個(gè)方面。(1)按下冷凍泵啟動(dòng)按鈕,系統(tǒng)上電,水泵工作。(2)然后通過(guò)按下冷凍水泵加/減速按鈕,可以控制水泵的轉(zhuǎn)速。(3)按下停水按鈕,系統(tǒng)工作。冷凍水系統(tǒng)工作流程圖如圖4-2所示。在空調(diào)運(yùn)行過(guò)程中,需要根據(jù)溫度變化的情況來(lái)控制冷卻風(fēng)機(jī)和冷凍水泵的工作狀態(tài),所以使用變頻器控制著兩個(gè)設(shè)備的運(yùn)行。其工作過(guò)程包括以下幾方面:(1)啟動(dòng)冷卻風(fēng)機(jī)或冷凍水泵使變頻器工作,輸送個(gè)啟動(dòng)頻率給控制設(shè)備。(2)根據(jù)控制面板上按鈕的控制,增加或減少輸出地頻率值。(3)急停按鈕按下后,變頻器的頻率值復(fù)位,即輸出為0。變頻器工作流程圖如圖4-3所示。制冷系統(tǒng)是空調(diào)控制系統(tǒng)的核心部分,主要是對(duì)制冷設(shè)備的啟動(dòng)過(guò)程,由于對(duì)冷卻水系統(tǒng)和冷凍水系統(tǒng)進(jìn)行了自適應(yīng)控制,實(shí)現(xiàn)了保持室內(nèi)空氣條件穩(wěn)定的功能,因此這個(gè)部分的控制過(guò)程比較簡(jiǎn)單,工作過(guò)程主要包括以下兩方面。(1)按下制冷機(jī)組啟動(dòng)按鈕,制冷機(jī)組開(kāi)始工作。(2)急停按鈕按下后,制冷機(jī)組停止工作。制冷機(jī)組工作流程圖如圖4-4所示。開(kāi)始開(kāi)始按下冷卻風(fēng)機(jī)啟動(dòng)按鈕?冷卻風(fēng)機(jī)啟動(dòng)按下冷卻泵按鈕?加速按鈕按下?冷卻風(fēng)機(jī)加速減速按鈕按下?冷卻風(fēng)機(jī)減速急停按鈕按下?結(jié)束圖4-1冷卻水系統(tǒng)工作流程圖冷卻泵啟動(dòng)開(kāi)始開(kāi)始按下冷凍泵啟動(dòng)按鈕?冷凍水泵啟動(dòng)加速按鈕按下?冷凍水泵加速減速按鈕按下?冷凍水泵減速急停按鈕按下?結(jié)束圖4-2冷凍水系統(tǒng)工作流程圖 開(kāi)始開(kāi)始按下冷卻風(fēng)機(jī)或冷凍水泵啟動(dòng)按鈕?變頻器啟動(dòng)按下冷卻泵按鈕?冷卻泵啟動(dòng)加速按鈕按下?所控設(shè)備加速減速按鈕按下?所控設(shè)備減速急停按鈕按下?結(jié)束圖4-3變頻器工作流程圖變頻器復(fù)位按下制冷機(jī)組按鈕?按下制冷機(jī)組按鈕?開(kāi)始制冷機(jī)組啟動(dòng)急停按鈕按下?結(jié)束圖4-4制冷機(jī)組工作流程圖按下采暖機(jī)組按鈕?開(kāi)始采暖機(jī)組啟動(dòng)急停按鈕按下?結(jié)束圖4-5采暖機(jī)組工作流程圖4.2各個(gè)模塊梯形圖設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)程序過(guò)程中,會(huì)使用許多寄存器、繼電器、定時(shí)器等軟元件,為了便于變成及修改,在程序編寫(xiě)應(yīng)先列出所用到的軟元件,如表4-1所示。表4-1元件設(shè)置表編號(hào)意義內(nèi)容備注M0.0急停標(biāo)志On有效M0.1手動(dòng)標(biāo)志On有效M0.2自動(dòng)標(biāo)志On有效M0.3自動(dòng)過(guò)程啟動(dòng)標(biāo)志On有效M0.4冷卻風(fēng)機(jī)啟動(dòng)標(biāo)志On有效M0.5冷卻水泵啟動(dòng)標(biāo)志On有效M0.6冷卻水系統(tǒng)啟動(dòng)標(biāo)志On有效M1.2冷凍水泵啟動(dòng)標(biāo)志On有效M1.3采暖泵啟動(dòng)標(biāo)志On有效M1.4制冷系統(tǒng)啟動(dòng)標(biāo)志On有效M1.5采暖系統(tǒng)啟動(dòng)標(biāo)志On有效M1.6冷卻水溫度高于設(shè)定值On有效M1.7冷卻水溫度低于設(shè)定值On有效M2.0冷凍水溫度高于設(shè)定值On有效M2.1冷凍水溫度低于設(shè)定值On有效M3.0冷卻水風(fēng)機(jī)切換到工頻標(biāo)志On有效M3.2冷卻水風(fēng)機(jī)切換到變頻標(biāo)志On有效T37等待冷凍水系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間101sT38等待制冷系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間101sT39等待冷凍水系統(tǒng)停止時(shí)間50.5sT40等待冷卻水系統(tǒng)停止時(shí)間202sVW14有效誤差值VW20變頻器1頻率存儲(chǔ)單元VW22變頻器2頻率存儲(chǔ)單元冷卻水系統(tǒng)在自動(dòng)和手動(dòng)狀態(tài)下,冷卻水系統(tǒng)的控制過(guò)程,冷卻水控制系統(tǒng)梯形圖程序如圖4-6所示。圖4-6冷卻水控制系統(tǒng)梯形圖程序冷凍水系統(tǒng)在手動(dòng)自動(dòng)狀態(tài)下,冷凍水系統(tǒng)控制過(guò)程,其梯形圖程序如圖4-7所示。圖4-7冷凍水控制系統(tǒng)梯形圖程序制冷設(shè)備在手動(dòng)和自動(dòng)狀態(tài)下,制動(dòng)設(shè)備的控制過(guò)程,制冷控制系統(tǒng)梯形圖如圖4-8所示。圖4-8制冷控制系統(tǒng)梯形圖程序變頻模塊在控制過(guò)程中,變頻器控制模塊梯形圖如圖4-9所示。圖4-9變頻器控制模塊梯形圖程序停止控制圖4-10停止控制梯形圖程序4.3監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)組態(tài)軟件的特點(diǎn)隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的迅速提高,計(jì)算機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,人們對(duì)工業(yè)自動(dòng)化的要求越來(lái)越高,種類(lèi)繁多的控制設(shè)備和過(guò)程監(jiān)控裝置在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,使得傳統(tǒng)的工業(yè)控制軟件已無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)的各種需求。在開(kāi)發(fā)傳統(tǒng)的工業(yè)控制軟件時(shí),當(dāng)工業(yè)被控對(duì)象一旦有變動(dòng),就必須修改其控制系統(tǒng)的源程序,導(dǎo)致其開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng);已開(kāi)發(fā)成功的工控軟件又由于每個(gè)控制項(xiàng)目的不同而使其重復(fù)使用率很低,導(dǎo)致它的價(jià)格非常昂貴;在修改工控軟件的源程序時(shí),倘若原來(lái)的編程人員因工作變動(dòng)而離去時(shí),則必須同其他人員或新手進(jìn)行源程序的修改,因而更是相當(dāng)困難。通用工業(yè)自動(dòng)化組態(tài)軟件的出現(xiàn)為解決上述實(shí)際工程問(wèn)題提供了一種嶄新的方法,因?yàn)樗軌蚝芎玫亟鉀Q傳統(tǒng)工業(yè)控制軟件存在的種種問(wèn)題,使用戶(hù)能根據(jù)自己的控制對(duì)象和控制目的的任意組態(tài),完成最終的自動(dòng)化控制工程。常見(jiàn)組態(tài)軟件的比較從目前國(guó)內(nèi)組態(tài)軟件市場(chǎng)看,是國(guó)內(nèi)組態(tài)軟件品牌和國(guó)外品牌同時(shí)并存的局面。這種局面,應(yīng)該說(shuō)在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)還要長(zhǎng)期存在。組態(tài)軟件市場(chǎng)經(jīng)過(guò)10余年的培育和發(fā)展,目前正處在一個(gè)蓬勃發(fā)展的成長(zhǎng)階段,用戶(hù)對(duì)組態(tài)軟件產(chǎn)品接受程度也日益增加。用戶(hù)正面臨從產(chǎn)品接受度到品牌接受度的轉(zhuǎn)變期。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇和一些先期發(fā)展的品牌市場(chǎng)推廣力度的加大,組態(tài)軟件市場(chǎng)對(duì)新進(jìn)入者會(huì)增加越來(lái)越高的門(mén)檻。從各家組態(tài)軟件市場(chǎng)看,現(xiàn)在主要有以下品牌:(1)國(guó)際品牌:iFix、Intouch、WinCC。(2)國(guó)內(nèi)品牌:組態(tài)王、MCGS、力控、FameView、世紀(jì)星。從使用方便和性?xún)r(jià)比的角度來(lái)說(shuō),選取國(guó)內(nèi)組態(tài)軟件還是不錯(cuò)的。組態(tài)王是國(guó)內(nèi)最早、裝機(jī)量最多的組態(tài)軟件。主要優(yōu)勢(shì)如下:(1)品牌知名度,在許多項(xiàng)目中,往往是國(guó)外組態(tài)軟件的替代品,而且只要是接觸過(guò)組態(tài)軟件,基本上都知道組態(tài)王;(2)辦事處多,本地化服務(wù)能力強(qiáng);(3)驅(qū)動(dòng)豐富而且一般都比較可靠??梢?jiàn)組態(tài)王完全能夠完成本次設(shè)計(jì)的組態(tài)部分。仿真本設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)的部分監(jiān)控仿真圖如下圖4-6所示:圖4-11系統(tǒng)運(yùn)行主界圖在系統(tǒng)主畫(huà)面中,組態(tài)了系統(tǒng)所用的的所有設(shè)備,并能夠顯示設(shè)備狀態(tài)。工作人員只需在監(jiān)控室,就能夠掌握所有設(shè)備的運(yùn)行狀況以及所需要的信息。圖4-12空調(diào)控制系統(tǒng)第五章結(jié)論本控制系統(tǒng)采用了西門(mén)子公司的S7-200系列PLC中的CPU226型作為核心控制設(shè)備。在原有空調(diào)系統(tǒng)上進(jìn)行了改進(jìn),利用PLC實(shí)現(xiàn)了人機(jī)界面,能對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行智能控制,此系統(tǒng)可根據(jù)季節(jié)變化和負(fù)載變化,靈活控制空氣處理設(shè)備的運(yùn)行臺(tái)數(shù),控制其溫度和濕度,實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行;能均衡每臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間,延長(zhǎng)整個(gè)系統(tǒng)的壽命;充分利用不同負(fù)載時(shí)的工作狀態(tài),啟停不同的設(shè)備和設(shè)備的臺(tái)數(shù),循環(huán)切換設(shè)備,大大降低了設(shè)備的費(fèi)用,提高生活的質(zhì)量。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì),我得到了一次用專(zhuān)業(yè)知識(shí)、專(zhuān)業(yè)技能分析和解決問(wèn)題全面系統(tǒng)的鍛煉。使我在PLC的基本原理、PLC應(yīng)用,以及對(duì)西門(mén)子S7-200系列PLC有了充分了解,并且在寫(xiě)畢業(yè)論文的過(guò)程中,對(duì)我word的操作也有了熟練掌握,為日后成為合格的應(yīng)用型人才打下良好的基礎(chǔ)。附錄1中央空調(diào)工作原理圖附錄2PLC外部接線(xiàn)圖I0.0I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7I1.0I1.1I1.2I1.3I1.4I1.51M2MML+L1N2L1LQ0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7Q1.0Q1.1Q1.1KMCPU226DC24VKM急停手動(dòng)、自動(dòng)啟動(dòng)冷卻風(fēng)機(jī)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)冷凍泵啟動(dòng)制冷機(jī)組啟動(dòng)采暖機(jī)組啟動(dòng)采暖泵加速采暖泵減速冷卻水風(fēng)機(jī)加速冷卻水風(fēng)機(jī)減速冷凍泵加速冷凍泵減速參考文獻(xiàn)[1]吳繼紅、李佐周.中央空調(diào)工程設(shè)計(jì)與施工[M].高等教育出社[2]張子慧等.制冷空調(diào)自動(dòng)控制[M].科學(xué)出版社[3]三菱公司.三菱微型可編程控制器編程手冊(cè)[J][4]顧戰(zhàn)松、陳鐵年.可編程控制器原理及應(yīng)用[M].國(guó)防工業(yè)出版社.1996[5]肖海亮.實(shí)現(xiàn)微機(jī)和PLC在以太網(wǎng)中的通信.2001[6]董麗萍,霍亮生.PLC順序控制編程方法及應(yīng)用.新工藝新技術(shù).1994年2期,9-10[7]李和根.中央空調(diào)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì).電氣時(shí)代.2002年11期,71-71[8]西門(mén)子公司.西門(mén)子S7-200選型手冊(cè).2000[9]瑞程,陳國(guó)聯(lián).可編程序控制器(PLC)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用.國(guó)防工業(yè)出版社.1996[10]程花蕊,董生懷,徐玉黨.基于PLC的中央空調(diào)控制系統(tǒng).周口師范學(xué)院學(xué)報(bào).2004年21卷5期,54-56[11]郭順山.中央空調(diào)的自動(dòng)控制方案.新工藝新技術(shù).2004年第l4卷第6期,34-37[12]吳繼紅,李佐周編著.中央空調(diào)工程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