(完整版)基于PLC的中央空调控制系统设计毕业论文设计

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毕 业 设 计

课题名称 可编程的中央空调控制系统

的设计

姓 名 孙成彩 学 号 所 在 系 电子电气工程系 专业年级P10

电气七班指导教师 张德迪 职

称 讲师

二O一三 年 四 月 十四

基于PLC的中央空调控制系统设计

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冷冻泵机组控制系统，为舒适的生活工作环境及有效节能提供了技术条件。

本文首先介绍了中央空调的结构和工作原理，总结了传统中央空调的缺点，即冷冻泵、冷却泵不能自我调节负载，长期处于满负荷运行，造成了极大的能源浪费，随着变频技术日趋成熟，利用变频器、PLC、数模转换模块、温度传感器等器件的有机结合，构成温差闭环自动控制系统，自动调节水泵的输出流量达到节能目的。该系统采用西门子的S7—200PLC作为主控制单元，利用传统 PID 控制算法，通过西门子 MM440 变频器控制水泵运转速度，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。

通过对中央空调的理论分析，验证了以出回水温差为根据对其进行变流量控制的可靠性。对变频控制系统进行了设计，为实现温度信号远距离传送，设计了基于 USS 协议的RS-485总线通讯的网络。通过西门子 TD200 文本显示器实现人机界面的设计，最后使用 MCGS 工控组态软件进行了系统的组态设计研究。

关键词 中央空调；PLC；变频器；PID；RS-485

基于PLC的中央空调控制系统设计目录

摘要 ................................................................................................................................. I 第1章 绪论 .................................................................................................................. 1 1.1 课题背景 ............................................................................................................. 1 1.2 中央空调控制的研究现状及发展 .................................................................... 2 1.2.1 中央空调控制系统的发展 ......................................................................... 2 1.2.2 中央空调变流量控制的发展 ..................................................................... 3 1.3 本研究课题的主要工作 .................................................................................... 4 第2章 中央空调变流量控制的原理 ......................................................................... 5 2.1 中央空调系统的结构和原理 ............................................................................ 5 2.1.1 概述 .............................................................................................................. 5 2.1.2 制冷原理 ...................................................................................................... 5 2.1.3 中央空调系统的构成 ................................................................................. 5 2.2 中央空调变流量控制的原理及特点 ................................................................ 5 2.2.1 变流量空调系统概述 ................................................................................. 5 2.2.2 中央空调变流量控制的实现方式 ............................................................. 7 2.2.3 中央空调系统变流量系统的特点 ............................................................. 9 2.3 电机的软启动原理及应用 .............................................................................. 10 2.3.1 软启动设备介绍........................................................................................ 10 2.3.2 软启动器的应用场合 ............................................................................... 10 2.3.3 软启动器与变频器之间的区别对比 ....................................................... 10