基于PLC系统的中央空调控制系统毕业设计论文.docx

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1、基于PLC系统的中央空调控制系统毕业设计论文 哈尔滨理工大学毕业设计 题目：基于PLC的中央空调控制系统设计院、系：自动化学院自动化系 姓名： 指导教师： 系主任： 2022年06月25 日 哈尔滨理工大学毕业设计(论文)任务书 学生姓名：学号： 学院：自动化学院专业：自动化 任务起止时间：2022 年 2 月27 日至2022 年 6 月25 日 毕业设计(论文)题目： 基于PLC的中央空调控制系统设计 毕业设计工作内容： 1第12周，查阅相关资料并翻译外文资料； 2第34周，了解课题目前在国内外的研究现状、发展趋势，确定中央空调所要实现的功能和了解整个系统的结构框架； 3第58周，进一步了

2、解中央空调的所要实现的具体功能，确定系统中所要用到的原器件，并进行最初的硬件电路的设计，为软件编程做准备； 4第911周，学习PLC程序的设计与开发，确定最终的硬件电路的设计； 5第1213周，编写PLC程序，并和硬件一起进行程序调试，来检查程序的可行性； 6第1415周，修改必要的程序部分来完善系统，并书写论文的初稿；7第1617周，修改并完成书面论文，准备答辩。 资料： 1.王卫兵，高俊山. 可编程控制器原理及应用.第二版.机械工业出版社，2022 2.任光.可编程序控制器(PC)应用技术与实例.华南理工大学出版社，2022 3.汤蕴缪，史乃. 电机学.机械工业出版社，1999 4.康贤永

3、，万大福. 可编程控制器及其应用. 重庆大学出版社，1998 5.梅晓榕，柏桂珍. 自动控制元件及线路. 科学出版社，2022 6.刘金琨. 先进PID控制Matlab仿真(第二版). 电子工业出版社，2022 指导教师意见： 签名： 年月日系主任意见： 签名： 年月日 教务处制表 哈尔滨理工大学学士学位论文 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。

4、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S7200PLC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

5、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 - I - 哈尔滨理工大学学士学位论文 PLC Based Central Air Conditioning Control System Design Abstract Central air conditioning has been widely used in major shopping malls, office buildings and other

6、places, the traditional control system in the control of suitable temperature at the same time, it consumes a lot of energy.nowadays, people pay more and more attention to central air conditioning comfort and energy efficiency, this paper focuses on the research of central air conditioning refrigera

7、tion pump unit control system, for comfortable living and working environment and effective energy-saving provide technical conditions. This paper introduces the structure and working principle of central air conditioning, summarizes the traditional central air-conditioning system shortcomings, name

8、ly refrigeration pump, cooling pump can not self regulation in long-term load, full load operation, causing great waste of energy, along with the frequency conversion technology is mature with each passing day, the use of frequency converter, PLC, digital to analog conversion module, temperature sen

9、sors and other devices the organic combination of form, thermoelectric closed-loop automatic control system, automatically adjust the pump output flow to achieve the purpose of energy saving. The system adopts Siemens S7-200PLC as the main control unit, by using the traditional PID control algorithm

10、, through the MM440 Siemens inverter control pump speed, ensure the system according to the actual load adjusting flow, to achieve constant temperature control, but also can save a lot of energy. Through the theoretical analysis on the central air conditioning, proved to a backwater temperature base

11、d on the variable flow control reliability. The frequency - II - 哈尔滨理工大学学士学位论文 conversion control system was designed, in order to realize the temperature signal remote transmission based on USS protocol, the design of RS-485 bus communication network. Siemens TD200 text display is realized through

12、the man-machine interface design, finally using the MCGS configuration software for system configuration design and research. Keywords Central air conditioning；PLC；frequency converter；PID；RS-485 - III - 哈尔滨理工大学学士学位论文 目录 摘要. I Abstract . II 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

13、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

14、软启动器与变频器之间的区别对比 (10) 2.4 PID控制的设计 (11) 2.4.1 PID控制原理 (11) 2.4.2 PID控制器的参数整定 (12) 2.4.3 PID的反馈逻辑 (12) 2.4.4 P、I、D参数调整原则 (13) 2.4.5 对空调系统的PID变频控制 (13) 2.4.6实现设定值的自动调节 (13) 2.4.7 PID控制器设计及实现 (13) 2.5 本章小结 (15) 第3章中央空调控制系统的硬件设计 (16) 3.1 变频器的原理 (16) 3.2 西门子MM440变频器性能介绍 (16) 3.2.1 主要特征 (17) 3.2.2 控制性能的特点 (17) - IV -