基于PLC的中央空调控制系统设计[共65页].docx

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1、青岛理工大学琴岛学院本科毕业设计说明书（论文）摘 要中央空调现已广泛的应用在各大商场、办公大厦等场所中，传统控制系统中在控制较适宜的温度的同时，却消耗了大量的能量。如今，人们越来越重视中央空调的舒适性和节能性，本文重点研究了中央空调控制系统，为舒适的生活工作环境及有效节能提供了技术条件。本文主要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；以某酒店的设计要求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梯形图，设计中央空调的PLC控制系统，并进行调试运行;再利用WinCC flexible,设计中央空调的监控系统。整个调试运行结果验证了，

2、上位机WinCC flexible和现场PLC能实现互控，整个监控系统功能完善，操作简单。该系统采用西门子的S7300PLC作为主控制单元，利用传统PID控制算法，通过现场PLC控制水阀开度，保证系统根据实际负荷的情况调整流量，实现恒温控制，同时又可以节约大量能源。最后通过西门子WinCC flexible显示器实现人机界面的设计，人机界面包括系统工作流程图、设备启/停控制、状态显示、趋势曲线及报警显示等完善功能。最后使用WinCC工控组态软件进行了系统的组态。关键词：中央空调；PLC； WinCC flexible；青岛理工大学琴岛学院本科毕业设计说明书（论文）AbstractCentral

3、 air conditioning has been widely used in major shopping malls, office buildingsand other places, the traditional control system in the control of suitable temperature at thesame time, it consumes a lot of energy. Nowadays, people pay more and more attention tocentral air conditioning comfort and en

4、ergy efficiency, this paper focuses on the research ofcentral air conditioning unit control system, for comfortable living and working environmentand effective energy-saving provide technical conditions.This paper mainly introduces the main composition of central air-conditioning,classification and

5、working principle. It introduces the control technology of central airconditioning the characteristics, structure and type. It analyzes the central air conditioningcontrol requirements of someone hotel, gives the design flow chart, write PLC ladder diagram,the design of central air-conditioning and

6、PLC control system, test and operation. The centralair-conditioning monitoring system is designed. The debug operation results verified,PC-WinCC and on-site PLC can realize mutual control, the whole monitoring system hasperfect-function and simple-operation.The system adopts Siemens S7-300PLC as the

7、 main control unit, by using the traditionalPID control algorithm, through the PLC control valve location, ensure the system accordingto the actual load adjusting flow, to achieve constant temperature control, but also can save alot of energy. Siemens WinCC flexible display is realized through the m

8、an-machine interfacedesign, Based on PLC and WinCC flexible Configuration the air-conditioning monitoringsystem is developed whose functions cover a wide range from display of working states of thesystem control of equipment start-to-stop processes display of trend curve to data and alarmdisplay, fi

9、nally using the WinCC configuration software fbr system configuration design.Key words： Central air conditioning； PLC； WinCC flexible#青岛理工大学琴岛学院本科毕业设计说明书（论文）81214141414141617 127摘 要I1绪论11.1 中央空调系统简介11.2 中央空调构成及工作原理2L3中央空调输送部分设备31.4 中央空调发展41.5 本课题意义及主要内容62中央空调的控制技术82.1 中央空调控制系统简介及特点.2.2 中央空调控制系统的结构2.

10、3 中央空调的控制技术2.4 中央空调系统中监控系统3中央空调监控系统的PLC设计3.1 可编程序控制器PLC概述3.2 PLC的分类3.3 PLC的特点3.4 PLC的基本组成3.5 SIMATIC Manager 的应用介绍3.6 中央空调系统的PLC设计3.7 中央空调系统的程序设计4中央空调系统的监控设计4.1 WINCC FLEXIBLE 简介274.2 人机界面设计274.3 中央空调控制系统的监视与控制29结 论33致 谢34参考文献35附录L梯形图程序36附录 2： PLC TECHNIQUE52青岛理工大学琴岛学院本科毕业设计说明书（论文）1绪论1.1 中央空调系统简介中央空

11、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，使室内的温度、相对湿度、清洁度和流动速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的方式，来达到室内空气调节的目的的空调系统。1.1.1 中央空调的分类（1）按负担室内热湿负荷所用的介质可分为：1）全空气式空调系统：中央空调系统由集中空气处理设备对空气进行处理（制冷或制热），处理后的空气送至房间，这种系统称为全空气式空调系统。全空气式空调系统以空气为输送介质，它利用室外主机集中产生冷/热量，将从室内引回的回风

12、（或回风和新风的混风）进行冷却/热处理后，再送人室内消除其空调冷/热负荷。全空气空调系统的优点是配置简单，初始投资较小，可以引入新风，能够提高空气质量和人体舒适度。2）全水式空调系统：空调房间内的热（冷）湿负荷全部由水负担的空调系统，称为全水式空调系统。全水式空调系统的输送介质通常为水。它通过室外主机产生出空调冷/热水，由管路系统输送至室内的各末端装置，在末端装置处冷/热水与室内空气进行热量交换，产生出冷/热风，从而消除房间空调冷/热负荷。该系统的室内末端装置通常为风机盘管。目前风机盘管通过旁通阀调节经过盘管的水量（可以调节其风机转速），从而调节送人室内的冷/热量，因此可以满足各个房间不同需求

13、，其节能性也较好。一般用于房间较多并且使用时间不尽相同的场合，如酒店客房、KTV、小会议室、饭店包间等等。3）空气水式空调系统：空调房间内的热湿负荷由水和空气共同负担的空调系统,称为空气一水式空调系统。其典型的装置是风机盘管加新风系统。空气一水式空调系统是由风机盘管或诱导器对空调房间内的空气进行热湿处理，而空调房间所需要的空气由集中式空调系统处理后，再由送风管送入各空调房间内。（2）按空气处理设备的情况分类1）集中式中央空调系统：集中式空调系统是指在同一建筑内对空气进行净化、冷却（或加热）、加湿（或除湿）等处理，然后进行输送和分配的空调系统。集中式空调系统的特点是空气处理设备和送、回风机等集中

14、在空调机房内，通过送回风管道与被调节空气场所相连，对空气进行集中处理和分配；集中式中央空调系统有集中的冷源和热源，称为冷冻站和热交换站；其处理空气量大，运行安全可靠，便于维修和管理，但机房占地面积较大。2）半集中式空调系统：半集中式空调系统又称为混合式空调系统，它是建立在集中式空调系统的基础上，除有集中空调系统的空气处理设备处理部分空气外，还有分散在被调节房间的空气处理设备，对其室内空气进行就地处理，或对来自集中处理设备的空气再进行补充处理，如诱导器系统、风机盘管系统等。这种空调适用于空气调节房间较多，而且各个房间空气参数要求单独调节的建筑物中。1.2 中央空调构成及工作原理中央空调系统的基本

15、组成形式可分为三大组成部分：冷热源系统、输送系统（水泵系统及管道）和空调末端机组设备。1.2.1 中央空调的冷热源系统（1）中央空调制冷系统空调用制冷技术属于普通制冷范围，主要是采用液体汽化制冷法。（主要是利用液体汽化过程要吸收比潜热，而且液体压力不同，其沸点也不同，压力越低，沸点越低。）根据热量从高温物体向低温物体转移的不同方式，可分为：蒸汽压缩式制冷、吸收式制冷。生活中常用的是蒸汽压缩制冷，蒸汽压缩制冷大致可分为两类：风冷式和水冷式。风冷式：风冷式冷水机组利用壳管蒸发器使水与冷媒进行热交换，冷媒系统在吸收水中的热负荷，使水降温产生冷水后，通过压缩机的作用使热量带到翅片式冷凝器，再由散热风扇散失到外界的空气中（风冷却）。水冷式：水冷式冷水机组利用壳管蒸发器使水与冷媒进行热交换，冷媒系统在吸收水中的热负荷，使水降温产生冷水后，通过压缩机的作用将热量带至壳管式冷凝器，由冷媒与水进行热交换，使水吸收热量后通过水管将热量带出外部的冷却塔散失（水冷却）。冷水机组的主要由制冷压缩机（吸收器