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毕业设计（论文）
中央空调电气控制系统设计
专业名称：
学生：
学号：
指导教师：××× 职称：×××
工程大学继续教育学院
2017年月日
一、指导教师对学生的评语及答辩推荐意见
指导教师（签名）
年月日
二、答辩委员会评语及成绩
（无指导教师推荐意见不能答辩）
答辩小组教师签字：
答辩委员会主任（签名）
摘要
该设计以纺织车间为设计背景，针对传统中央空调调节方式的局限性，选用西门子PLC S7-200和MM430变频器, 充分利用恒v/f变频技术，实现对中央空调风机转速的控制，以此来为纺织车间设计了中央空调送风系统电气控制线路。
文中详细地介绍了中央空调送风系统电气控制线路的设计和开发过程。该设计主要包括两部分，即硬件的选择和软件的设计，硬件选择主要是对低压电器控制柜、变频器、PLC及扩展模块等的选择。软件设计主要是为满足中央空调控制要求而编写的PLC程序及对一些相关变频参数的设置。在此基础上借助变频调速技术，让风机在一定围平滑调速，进而使系统由局部送风来满足织机的湿度要求，而整个车间则按照舒适性空调的要求进行全面送风。由于对电机实现了软起动，大大降低了起动电流，避免了对电机和电网的冲击。同时系统还设计了报警和保护功能，使中央空调在发生异常时，能够自动报警和停机保护。
关键词：中央空调；PLC；变频调速技术
Abstract
The design background of textile design workshop,The traditional way of the limitations of central air conditioning,Use Siemens PLC S7-200 and MM430 Inverter,Full use of constant v / f frequency technology,Fan speed to achieve control of central air conditioning,Textile workshop in order to design a central air conditioning system electrical control circuit.
Introduced in detail the central air conditioning system electrical control circuit design and development process.The design includes two parts,That the choice of hardware and software design,Hardware choices of the low-voltage electrical control cabinet, inverter, PLC, and the choice of expansion modules, etc..Software designed primarily to meet the requirements of the central air-conditioning control program written in PLC and frequency conversion of some related parameter settings.On this basis, with frequency conversion technology,So smooth fan speed within a certain range,Then the system by the local air supply to meet humidity requirements loom,The entire plant in accordance with the requirements of comfort air conditioning full blast..Achieved due to soft start the motor,Greatly reduce the starting current,Avoid the impact of the motor and power grid.At the same time the system is also designed to alarm and protection,The central air conditioning when an exception occurs,Automatically alarm and shutdown protection. Keywords: central air conditioning; PLC; frequency control technology
目录
第一章引言 (1)
1.1课题的选题背景及意义 (1)
1.2课题的主要研究容 (1)
第二章中央空调送风系统整体方案设计 (3)
2.1系统整体设计思想 (3)
2.2系统控制方案的设计与选择 (4)
2.3系统设计容 (5)
第三章系统硬件设计 (6)
3.1系统组成及各部分的分析选择 (6)
3.2系统电气控制原理图 (7)
3.3PLC外围接线图 (10)
3.4控制系统的I/O地址分配 (10)
3.5系统外围接线图 (12)
第四章系统软件设计与调试 (13)
4.1系统工作过程分析 (13)
4.2PLC程序设计 (13)
4.3MM430参数设置 (22)
4.4系统调试 (24)
第五章系统模拟实验 (27)
5.1模拟实验台的硬件组成 (27)
5.2模拟实验软件设计 (27)
5.3系统模拟实验过程 (30)
5.4实验小结 (30)
结论 (31)
参考文献 (32)
致 (33)
第一章引言
随着现代工业的不断发展，生产技术的不断进步，对于产品的精度要求也不断提高，生产工艺对车间温度、湿度、风速、洁净度等参数的要求更是越来越高，因此对恒温恒湿中央空调的使用要求也就越来越高。改革开放和经济的迅猛发展，也加速了我国空调产业的发展，这为各种高精度空调工程的实现提供了有力的保证。
空气调节应用于工业及科学实验的过程一般称为工艺性空调，在各行各业中，为保证生产的质量和精度，对生产的环境温度、相对湿度和清洁度等参数提出了不同的要求，其中恒温恒湿中央空调是最常见的一种。
1.1 课题的选题背景及意义
纺织工业中的棉纺织工业、人造纤维工业、合成纤维工业等都对环境有一定的恒温恒湿要求，棉纤维具有吸湿和放湿性能，对空气湿度较敏感，棉纤维的含湿量直接影响纤维度，也影响纤维之间和纤维与机械之间相互摩擦的静电大小，对纺织工艺和产品质量关系密切。
随着无梭织机在我国数量的不断增加，转速超过1000 rpm 的织机比比皆是，运转速度和电机功率都大幅增加，纺织车间的发热量也随之加大，生产过程中产生的大量飞花和粉尘，严重影响了车间生产，这对纺织车间的空调系统也提出了更高的要求。由于在纺织车间中同时存在着工人和织机，在空调系统中就必然要综合考虑舒适性和工艺性。纺织过程要求的湿度较高，这么高的湿度对工人的工作环境极为不利，而舒适性空调所要求的湿度显然又无法满足织机生产的需要，于是考虑使用局部送风方式。该方式由局部送风来满足织机的湿度要求，而整个车间则按照舒适性空调的要求进行全面送风。针对这两方面的要求，设计出了这一新的送风方式和控制系统，即PLC控制的恒压送风系统。恒压送风包括局部送风的恒压控制和全面送风的恒压控制。恒压送风保证了车间送风的质量，同时以PLC为主机的控制系统丰富了系统的控制功能，提高了系统的可靠性。
1.2 课题的主要研究容
变频恒压送风系统主要由变频器、可编程控制器、人机界面、各种传感器等组成。鉴于变频调速恒压送风系统在我国已成为空调行业发展的主流趋势。该系统参考了各类供给设备并结合该设计的特点，采用性能可靠的西门子S7-200系列PLC作为控制核心，在此基础上，系统加入变频调速技术，使电机在很宽围平滑调速，这样去掉了大量节流阀，避免了节流损耗，从而通过改变电机转速而改变风量。
采用变频调速技术的关键是电机转速的可调和可控。电机的变频调速系统是由
PLC控制器进行切换和控制的。该系统对电机实现了软起动，大大降低了起动电流，避免了对电机和电网的冲击。另外系统具备报警和保护功能，当系统发生异常时，能够自动报警和停机保护。
为满足纺织车间送风要求，降低送风能耗，实现自动、可靠、稳定的送风，需要采用变频恒压送风技术，并辅以计算机来进行远程监控、管理及故障报警。因此，课题容如下：
(1) 研究并完成利用PLC、变频器和多台风机等主要设备构建变频调速恒压送风系统的方案设计与设备选型。为提高变频器的使用效率，减少设备投资，采用一台变频器拖动多台风机变频运行的方案。
(2) 深入分析变频恒压送风系统的工况变化过程，确定工况转换方式，完成PLC 控制程序的设计，保证风机工频、变频的可靠、安全切换。
(3) 研究 PLC和计算机的通信模式，确定通信协议，实现送风系统的远程监控、管理与报警。
(4) 加强系统的可靠性设计，提高系统的冗余度，设计手动、自动、工频、变频运行方式。通过该项目的研究和实施可以极改善纺织车间中央空调的可靠性和稳定性，而且可以降低能耗及维护成本，方便管理。
第二章中央空调送风系统整体方案设计
2.1系统整体设计思想
该设计以纺织车间为设计背景，纺织车间空气调节的作用大体可分为二个：其一、满足纺织生产工艺所适合的温度、湿度条件；其二、保证生产工人拥有一个良好、健康的工作环境，这两点具有同等的重要性。为了保证整个车间的温、湿度控制质量，首先需要一个总控开关按照一定控制要求来启动和关闭中央空调系统，利用中央空调系统部安装的传感器，随时检测车间和织机的温、湿度状况，而后将信号送给控制机构，控制的对象就是几台风机，风机启动之后，通过一个阀门根据需要来决定给车间或织机送风，也就是使系统由局部送风来满足织机的湿度要求，或使整个车间按照舒适性空调的要求进行全面送风，同时根据需风量的大小，利用变频技术使局部送风在恒压状态下进行。在用风量小的情况下，如果一台风机连续运行超过一定工作时间，则按照控制要求自动切换到下一台风机，即系统具有“风机转换功能”，避免因一台风机工作时间过长，降低生产效率和影响风机工作寿命。同时，系统启动时采用软启动来提高系统性能，在应急或检修时，系统配备手动控制功能，最后，为了保证系统安全、顺利的工作，还需设置完善的报警功能。
基于以上的设计思想，中央空调恒压送风系统原理图如图2-1所示。
总控
图2-1 中央空调恒压送风系统原理图
在该系统设计中，采用了1#、2#、3#三台风机，首先由总控来控制电磁阀YV1,根据需求启动和关闭中央空调, 平时电磁阀YV2处于失电状态，也就是关闭局部送风阀。中央空调的局部送风或全面送风，由传感器将检测到的信号（采用人工模拟实现）直接送给控制机构，来选择正确的送风方式。局部送风和全面送风共用1#、2#、3#三台风机，一般情况下，三台风机根据全面送风的需求多少，利用变频器按一定的控
制逻辑运行，使全面送风在恒压状态下进行。此时处在运行中的织机，当传感器检测到其湿度不足时，电磁阀YV2得电，此时关闭全面送风阀，打开局部送风阀，1#、2#、3#风机开始提供局部送风，以此来满足织机的湿度需求，并根据需风量的大小，利用变频器使局部送风也在恒压状态下进行。系统经过一段时间的工作，织机湿度合适后，三台风机再次转换为全面送风使用。
2.2 系统控制方案的设计与选择
长时间以来，自动控制系统存在着多种控制方式，比如继电接触器控制方式、逻辑电子电路控制方式、单片机控制方式、可编程序控制器(PLC)控制方式等四种主要的控制方式。其特点分别如下：
（1）继电接触器控制的特点
该控制电路硬件接线多，体积大，连线复杂，修改困难。触点开、闭速度为几十毫秒，难以实现对控制执行速度要求高的场合，而且容易出现触点抖动。时间继电器在限时控制方面，精度不高，易受环境影响。系统设计、施工、调试周期长，可靠性与可维护性差，寿命短。因价格低廉，该系统可用于要求不高的控制场合。
（2）逻辑电子电路控制的特点
该控制电路往往采用一台电机固定于变频状态，其余电机均为工频状态的方式，难以实现电机机组全部软启动、全流量变频调节，控制精度较低，工频启动时有冲击，抗干扰能力较弱。
（3）单片机控制的特点
尽管单片机控制优于逻辑控制，但在对不同管网调试麻烦，扩展功能时往往要对主电路进行修改，不够灵活方便。
（4）可编程序控制器控制的特点
PLC (Programmable Logic Controller)是一种面向生产过程控制的数字电子装置，它使用了可编程序的存贮器以存贮指令，用以执行诸如逻辑、顺序、定时、计数及算术运算等功能，并通过数字或模拟的输入、输出接口控制机械或生产过程。这种控制电路跟踪快、控制精度高、抗干扰能力强、扩展功能灵活方便，可实现恒压 (或变压)全流量变频调节，具有稳定性好、高效节能、调试方便等显著优点。
鉴于以上四种方案的特点比较，故该设计采用可编程序控制器控制方式。在硬件设计上，只需确定PLC的硬件配置和I/O的外部接线，不需要诸如继电器之类的固体电子器件和大量繁杂的硬接线电路。当控制要求改变，需要变更控制系统的功能时，只要改变存贮器中的控制程序即可。PLC的输入、输出可直接与交流220V、直流24V 等强电相连，并有较强的带载能力, PLC抗干扰能力强、可靠性高。在PLC的电源电路和 I/O接口中，还设置了多种滤波电路，以抑制高频干扰信号。软件上，PLC设置
了故障检测及自诊断程序，用来检测系统硬件是否正常，程序是否正确，便于自动地做出相应的处理，如报警、封锁输出、保护数据等。通过计算机或编程器可以方便的对PLC控制程序进行写入、读出、检测、修改等;还可对PLC的工作进行监控，使PLC 的操作及维护变得容易。PLC还具有很强的自诊断能力，能随时检查出自身的故障，并显示给操作人员，使操作人员能迅速检查、判断故障原因。由于用软件编程取代了继电器硬接线，实现控制，使得工作量大为减少，缩短了施工周期。
该系统主要的设计任务就是利用恒压控制单元使一台变频器同时控制多台风机，或者循环控制多台风机，实现送风的恒定和风机的软起动，以及风机的工频与变频的切换，同时还要能对运行数据进行传输。根据系统的设计任务要求，结合系统的使用场所，该设计决定采用“PLC+变频器+传感器”的核心控制模式。
该控制方式灵活方便，具有良好的通信接口，可以方便地与其他的系统进行数据交换，而且由于PLC产品的系列化和模块化，所以可灵活组成各种规模和要求不同的控制系统。同时由于PLC的抗干扰能力强、可靠性高，因此该系统能适用于各类不同要求的恒压送风场合，并且与送风机组的容量大小无关。该控制方案既有扩展功能灵活方便、便于数据传输的优点，又能达到系统稳定性及控制精度的要求。
2.3 系统设计容
由上一节选择、设计的系统方案，可以看出该设计实质上就是PLC与变频器及传感器的一个应用系统，所以系统的设计主要包括硬件设计、软件设计两部分，具体设计容有：
（1）硬件设计
要进行硬件的设计，首先要正确选取硬件的组成部分，硬件选择主要是对变频器、风机机组、传感器、控制柜及操作台、PLC及扩展模块的选择。由于该系统应用了PLC,这里需要对控制系统的I/O及地址分配做一定的工作，除此之外，系统还对主电路、控制电路及变频调速电路作了具体的设计。
（2）软件设计
应用软件是根据指令系统及系统功能的要求进行的，因此，选择的指令系统，其功能好坏对应用系统软件设计影响很大。该系统软件设计，主要是为配合硬件控制要求编写的PLC程序及一些相关变频参数的设置。当接下来调试系统时，也主要是对系统中的PLC程序及变频器关键参数进行一番调试。
为了直观的体现该系统的方案设计，和进一步检验设计的正确性，系统借助自动化系MM430变频器实验室已有的控制设备，从实际应用的角度，在正确连接控制线路的基础上，通过PLC编程和MM430参数设置，简单的模拟了一下该系统基本的主要控制功能。
第三章系统硬件设计
3.1系统组成及各部分的分析选择
3.1.1 系统组成
系统所需的主要硬件有: 软启动器、变频器、风机机组、传感器、PLC及扩展模块、控制柜及操作台等。其组成框图如图3-1所示。
图3-1 系统硬件组成
3.1.2 系统各部分的分析选择
（1）PLC
PLC是整个变频恒压送风控制系统的核心，它要完成对系统中所有输入信号的采集、所有输出单元的控制、恒压的实现以及对外的数据交换。
西门子S7-200 PLC 系统是紧凑型可编程序控制器。系统的硬件构架由丰富的CPU 模块和扩展模块组成，它能够满足各种设备的自动化控制需求。S7-200 除具有PLC 基本的控制功能外,更在以下方面有独到之处: ①功能强大的指令集。②丰富而强大的通讯功能。③编程软件的易用性。
CPU 226，24点输入，16点输出，DC24V，集成了以下丰富的置功能：①高速记速器输入②短暂脉冲捕捉功能③高速脉冲输出④I/O硬件中断事件⑤PID控制，PID自整定功能⑥支持多种工艺配方⑦数据记录（归档）。
选择PLC时，考虑到了西门子PLC S7-200的指令执行速度、指令丰富程度、存空间、通讯接口及协议、带扩展模块的能力和编程软件方便等多方面因素。所以,系统选用了西门子PLC S7-200作为中央空调送风系统的程序控制平台。
（2）变频器和风机机组
变频器和风机机组作为系统的执行机构，完成系统对外的送风量输送。风机是输出环节，变频器是对风机进行转速控制的单元，变频器根据传感器送来的控制信号改
变风机的运行频率，从而完成对风机的转速控制。
MM430为水泵和风机的专用型变频器，功率为7.5kw～250kw，三相交流电源（380v～480v），置PID控制器，具有6个数字输入，2个模拟输入，1个用于电动机过热保护的PTC/KTV输入；2个模拟输出，3个继电器输出，是 S7-200自动化系统的理想配套设备；从7.5kw至250kw的变频器都具有统一的控制方法和I/O界面。
MM430调速系统的电机使用了专用于变频调速的进口西门子三相异步电动机，250kW，4极380V进线。
（3）传感器
传感器直接对系统中的各种信号进行采集，得出对执行机构的控制方案，通过变频调速器和接触器对执行机构 (即风机)进行控制。该设计主要是将织机湿度信号变成模拟量信号。
在运行过程中，当传感器出现故障时，系统有可能开启所有的风机，而此时的用风量又达不到，出现这样的情况时，关闭所有风机并进行报警。
（4）软启动器
当系统采用手动或变频固定方式运行时，如果电机的功率较大，不允许直接启动时，需采用软启动器进行降压启动。在选择软启动器时，注意了与电机的额定功率、额定电流相匹配。当系统的自动部分出现问题时，而此时的送风又不能中断,因此手动启动是系统不可缺少的组成部分。
（5）控制柜及操作台
控制柜装有空气开关、交流接触器、快速熔断器、三相进线电抗器、MM430变频器、出线电抗器、S7—200PLC等主器件，柜门装有运行指示灯、显示仪表等。操作台上需装有各种指示灯、按钮、电压表，电流表，频率显示仪表等，便于观察和记录。计算机安装MM430变频器调试软件和S7—200PLC编程软件。
（6）报警装置
作为一个控制系统，报警是必不可少的重要组成部分。由于该系统能适用于不同的送风领域，所以为了保证系统安全、可靠、平稳的运行，防止因电机过载、变频器报警、电网过大波动等故障，因此系统必须要对各种报警量进行监测，由PLC判断报警类别，进行显示和保护动作控制，以免造成不必要的损失。
以上就是对系统所需设备的简单分析及选择，这项工作正确合理与否关系着整个系统的工作性能和状态。
3.2 系统电气控制原理图
3.2.1 系统主电路图
图3-2所示为电气控制系统主电路图。三台风机分别为M1、M2、M3。接触器KM1、
KM3、KM5分别控制M1、M2、M3的工频运行；接触器KM2、KM4、KM6分别控制M1、M2、M3的变频运行；FR1、FR2、FR3分别为三台风机过载保护用的热继电器；QS1、QS2、QS3、QS4分别为变频器和三台风机主电路的隔离开关；FU1为主电路的熔断器，VVVF 为西门子MM430变频器。
在QS1、QS2、QS3、QS4隔离开关闭合的情况下，若KM1得电吸合，风机M1起动，执行全面送风，当需局部送风，变频运行时，KM2得电闭合，同时断开KM1，风机M1执行变频调速的局部送风。同理，风机M2、M3在系统需要时，按照要求起停。
N
3.2.2 系统控制电路图
图3-3所示为电气控制系统控制电路。图中SA为手动/自动转换开关，SA打在1的位置为手动控制状态；打在2的状态为自动控制状态。手动运行时，可用按钮SB1—SB8控制三台风机的启/停和电磁阀YV2的通/断；自动运行时，系统在PLC程序控制下运行。
图3-3的HL10为自动运行状态电源指示灯，Q1.0—Q1.7为PLC的输出继电器，旁边的4、6、8等数字为接线编号。
图3-3 系统控制电路图
3.3 PLC外围接线图
选用主机为CPU226（24入/16继电器输出）一台，由于系统需要4个输入端口，12个输出端口，但所选设备西门子PLC与MM430之间本身占用了16个输入端口，7个输出口，因此这里加上一台扩展模块EM222(8继电器输出)，再扩展一个模拟量模块EM235（4AI/AO）,整个PLC系统的配置如图3-4所示。
PLC外围接线图，如图3-5所示。当织机湿度不足时，传感器信号SA1被触动，I1.0为1。
图3-4 PLC系统组成
图3-5 PLC外围接线图
3.4 控制系统的I/O地址分配
控制系统的输入/输出信号的名称、代码及地址编号如表3-1和表3-2所示。
表3-1 输入/输出信号的代码及地址编号
表3-2 输入/输出信号的代码及地址编号（续表）
3.5 系统外围接线图
DC0V
图3-6 系统外围接线图
如图3-6所示，控制系统使S7-200 PLC控制MM430变频器,由变频器直接控制M1、M2、M3三台风机的运行。
第四章系统软件设计与调试
应用软件是根据指令系统及系统功能的要求进行的。鉴于该设计的控制方案，系统适时的选用了西门子S7-200PLC及MM430变频器，配合硬件共同实现系统的各方面工作要求。
西门子S7-200PLC的编程语言是STEP 7-micro/win32，它是用于S7-200系列PLC 进行编程、调试的全新软件，该软件可以运行于通用微机中，在WINDOWS环境下进行语言编程。将它通过计算机的串口和一根PC/MPI转接电缆与PLC的MPI口相连，即可进行相互间的通信。通过STEP-7micro/win32编程软件，不仅可以非常方便的使用梯形图和语句表等形式进行离线编程，经过编译后通过转接电缆直接下载入PLC的存中执行，而且在调试运行时，还可以在线监视程序中的各个输入输出或状态点的通断状况，甚至进行在线修改程序中的变量，给调试工作也带来极大的方便。
STEP7-micro/win32软件的一个特点是调试功能很强大，不仅能在线读取数据，而且能在线修改过程数据,对于调试大型复杂控制程序非常有效。STEP 7-micro/win32软件还附带一些控制程序模块，如PID调节模块，这些模块可以从主控制程序中直接调用，以便实现不同的功能。STEP 7-micro/win32软件工具包采用模块化的程序设计方法，它采用文件块的形式管理用户编写的程序及程序运行所需的数据。该工具软件包为S7-200 CPU与其它系统部件 (如触摸屏、变频器)的使用提供了便利。
4.1 系统工作过程分析
正常情况下，中央空调的风机机组按照程序要求工频运行，给车间全面送风，若传感器检测到织机湿度不足时，启动报警指示，关闭全面送风，开启局部送风，此时启动自动变频运行方式，首先使1#风机变频运行，在1#风机工作过程中，变频器根据送风信号的变化通过PID调节器调整1#风机的转速来控制风量。若用风量继续增加，变频器输出频率达到上限频率时，仍达不到设定要求，那么同时起动2#风机变频运行，若还达不到设定要求，那么也同时起动3#风机变频运行，这样三台风机共同变频送风，直至满足织机湿度要求，报警指示消失，同时系统再次起动全面送风，工频运行，循环工作。当用风量较小的时候，系统按照“先起先停”原则逐台关闭处于工频或变频运行的风机。
4.2 PLC程序设计
该系统的程序是建立中央空调恒压送风方案基础上的,是按照PLC应用的步骤开发完成的。
程序控制的目的是实现整个送风系统的恒压运行，为此必须控制变频器的频率以及三台风机的顺序投入与切除，以此保证系统的安全性与可靠性。
该程序共分为三部分：主程序、子程序以及中断程序。把逻辑运算及报警处理等放在主程序，系统初始化的一些工作放在初始化子程序中完成，这样可以节省扫描时间。
利用定时器中断功能实现PID控制的定时采样及输出控制。PID控制器的参数整定是控制系统设计的重要容。它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。全面送风时系统设定值为满量程的70%，局部送风时系统设定值为满量程的90%，在该系统中，只是用比例（P）和积分(I)控制，其回路增益和时间常数可通过计算初步确定，但还需要进一步调整以达到最优控制效果。
PID控制器参数的整定步骤如下：
（1）首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作。
（2）仅加入比例控制环节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡，记下此时的比例放大系数和临界振荡周期。
（3）在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。
常规PID参数整定的理论方法要有对象准确的数学模型，但这对大多数的工业控制系统是难以做到的。因此通常的做法，可以通过实验的方法来整定PID参数。
该系统的PID参数整定采用现场实验整定法。
现场实验整定法，是人们在长期的工程实践中，从各种控制规律对系统控制质量的影响的定性分析中，总结出来的一种行之有效，并且得到广泛应用的工程整定方法。在现场的应用中，将调节器的整定参数按先比例、后积分、最后微分的程序置于某些经验数值后，把系统闭合起来，然后再作给定值扰动，观察系统过渡过程曲线。若曲线不够理想，则改变调节器的δ、Ti和Td值，进行反复凑试，以寻求“最佳”的整定参数，直到控制质量符合要求为止，从而确定PID的参数。
在具体整定时，令PID调节器的Td=0，Ti=∞，使其成为纯比例调节器。比例度δ按经验数据设置，如表4-1（常用过程控制系统控制器的参数经验围）。整定纯比例控制系统的比例度，使系统达到4:1衰减振荡的过渡过程曲线，然后，再加积分作用。在加积分作用之前，应将比例度加大为原来的1.2倍。将积分时间由大到小进行调整，直到系统得到4:1衰减振荡的过渡过程曲线为止。
该系统初步确定的增益和时间常数为：
增益Kc=0.25;
采样时间Ts=0.2s;
积分时间Ti=30min.
表4-1 常用过程控制系统控制器的参数经验围
程序中使用的PLC元器件及其功能如表4—2所列
表4—2 程序中使用的元器件及功能
4.2.1 系统运行主程序
系统运行主程序首先要使扩展模块 (通讯模块、A/D模块等)、变频器等设备与PLC的数据传输正常。同时在系统运行过程中要及时进行故障检测，以防止设备损坏和意外发生;当出现故障时，要及时进行报警输出，方便维修人员维修，有利于系统恢复正常工作。无故障情况下，系统自动启动后，进行恒压控制。其参考程序梯形图如图4-1所示。
网络1网络2网络3网络4I0.5
Q0.2Q0.3
网络5I0.6
Q0.4
网络6I0.5
Q0.5Q0.6
I0.2
I0.3M0.0Q0.1
Q0.1
I0.0
I0.1
M0.0
M0.0
Q0.0
Q0.0
I0.4
I0.7急停
变频器合闸
变频器启动
合闸反馈
正反转控制
故障报警
网络 7上电初始化，调初始化子程序
SBR_0
EN
SM0.0
网络 8 局部/全面送风给定值设置
I1.0
网络 9上电和故障结束时重新激活变频风机号存储器
SM0.1
M0.0
一、全新风空调机组的设计定义： 将室外的新鲜空气经处理后送入封闭区域、房间的机组，其蒸发器进风方式为全部新风（或者新风量占总送风量50％以上的也可以参考本规范），特点是工况恶劣、工况变化大。此类机组包括制冷、制热、加湿、除湿、通风、洁净等功能。 其目的是为了配合回风机组，对房间工况进行调节，一般精度要求不高。在空气调节系统中，其主要作用是： 1、向室内提供新鲜空气，满足室内人员生理所需。 2、对新风进行热湿处理，避免对室内工况造成冲击，一般而言，新风的热湿负荷占 整个空调系统相当大的比例。 3、在有精度要求的环境中，保证室内对外界保持正压，避免未经处理的空气通过门、 窗缝渗入。 4、在卫生医疗场所中，通过控制新/排风比，控制室内正压/负压，确保室内空气不 受外界干扰（正压），或者室内空气经过处理后才排到外界（负压）。 二、全新风空调机组的设计类型： 1、直冷式：单冷型、单冷加热型（有电加热、蒸气加热、热水加热）、恒温恒湿型、 热泵型、除湿型（包括普通除湿、降温除湿、调温除湿）。 2、冷冻水式：各种风柜，ZK及YJS等。 三、全新风空调机组的设计额定工况： 1、处理焓差：制冷约35~40kJ/kg，制热约20~25kJ/kg。 2、进风工况及系统设计工况按下表，需注意：本规范目前仅规定制冷时的设计要求， 制热时的设计要求有待进一步研究后再予以修改、补充。 3、出风工况：以尽量不对房间工况造成冲击为目的。制冷时，干球18-22℃（DB）， 相对湿度80-90%RH。 4、调温除湿机：出口温升10℃。 四、全新风空调机组的设计一般设计原则： 1、带压缩机的全新风空调机组：由于工况变化范围大，为了保证压缩机的可靠性， 应对系统采取相应的措施，防止高温时压缩机过载，低温时蒸发器结霜或蒸发器回液，以及保证低负荷时制冷系统的回油。 制冷系统的进风工况及设计方案见表1示。对非标和常规作如下规定： 1）全新风空调常规机：风量为回风型40~50%，额定工况出风温度18~22℃，单压缩机系统24~43℃运行制冷，并联压缩机或螺杆机系统，20~43℃运行制冷，按表1方案。 2)全新风空调非标机：风量为回风型的40~50%，额定工况出风温度18~22℃，制 冷系统15~43℃范围允许运行制冷，按表1方案；风量为回风型30~40%或焓 差>40kJ/kg的非标机，需考虑系统分级方案（见表4）。
1.绪论 随着生活水平的提高，人们对物质生活的要求也逐渐提高，空调系统在建筑家具中的应用也越来越广泛。本着节能降耗的要求，对空调监控系统的需求也越来越大。北京亚控科技产品组态王软件和PLC（Programmable Logic Controller）作为工业控制领域的优秀控制软件和控制器，在非工业领域如空调监控系统等中也起着重要作用。本次空调监控系统就是采用组态王作为上位机监控软件和人机交互界面，PLC作为下位机和空调系统控制器，实现对空调系统的实时监控。 2.系统设计原理 空调监控系统主要利用PLC的控制功能，通过执行装载在PLC内部的预先设定的控制程序并执行上位机实时的命令语句，调节空调系统中的阀门开度、控制水泵启停、监控并采集空调系统中温度传感器、湿度传感器、压力传感器、水流开关等现场仪器仪表的数据，转换为组态王可用的数据格式传送给组态王软件。组态王接收PLC采集的现场数据并实时的在组态画面中动态实时显示，此外，组态王可接收组态画面中的有操作人员输入的命令并下传给下位机PLC，实现对空调系统的调节控制。 2.1.空调系统原理 空调系统主要就是调节室内空气的冷、热、干、湿，并起净化空气的作用，使人们工作、生活在比较舒适的环境中。空调系统主要由三部分组成：空气调节系统、制冷系统、供热系统。 2.1.1空气调节系统监控原理 A.新风机组监控原理 新风机组主要靠包括进口挡板、加热器、表冷器、过滤器、加湿器、送风机及各种传感器和执行机构等。使得在夏季通过表冷器湿新风降温、除湿，冬季通过加热器、加湿器使空气加热、加湿。新风机组监控的主要内容如下： （1）监控送风温度。由送风通道的温度传感器实测送风温度，信号送入控制器，与送风温度设定值进行比较，采取控制算法生成控制指令调节冷、热水供水阀门开度，用以调节热水（或冷水）流量，是送风温度控制在设定值范围内，保持室内温度恒定。 （2）送风湿度控制。由送风通道的湿度传感器检测湿度信息送入处理器经运算后控制冷水阀或蒸汽阀开度，使被调环境的湿度保持恒定。 （3）过滤器堵塞监控与报警。有过滤网两侧的空气压差开关监视过滤网的清洁度，当
摘要 本设计为哈尔滨望江集团办公楼空调系统工程设计。哈尔滨望江集团办公楼属中小型办公建筑，本建筑总建筑面积4138m2，空调面积2833m2。地下一层，地上八层，建筑高度33.9m。全楼冷负荷为191千瓦，全楼采用水冷机组进行集中供给空调方式。 此设计中的建筑主要房间为办公室，大多面积较小，且各房间互不连通，应使所选空调系统能够实现对各个房间的独立控制，综合考虑各方面因素，确定选用风机盘管加新风系统。在房间内布置吊顶的风机盘管，采用暗装的形式。将该集中系统设为风机盘管加独立新风系统，新风机组从室外引入新风处理到室内空气焓值，不承担室内负荷。风机盘管承担室内全部冷负荷及部分的新风湿负荷。风机盘管加独立新风系统由百叶风口下送和侧送。水系统采用闭式双管同程式，冷水泵三台，两用一备；冷却水泵选三台，两用一备。 在冷负荷计算的基础上完成主机和风机盘管的选型，并通过风量、水量的计算确定风管路和水管路的规格，并校核最不利环路的阻力和压头用以确定新风机和水泵。 依据相关的空调设计手册所提供的参数，进一步完成新风机组、水泵、热水机组等的选型，从而将其反应在图纸上，最终完成整个空调系统设计。 关键词：风机盘管加独立新风系统；负荷；管路设计；制冷机组：冷水机组
Abstract The design for the Harbin Wangjiang Design Group office building air conditioning system. Harbin Wangjiang Group is a small and medium-sized office building office buildings, the total floor area of building is 4138m2, air-conditioned area is 2833m2. There are eight floor of the building, building height is 33.9m. Cooling load for the entire floor, 191 kilowatts, the whole floor using Central Cooling Chillers to focus on the way . This design of the main room of the building for office, most of them is very small, and the rooms are not connected, the selected air-conditioning system should be able to achieve independent control of each room, considering the various factors to determine the selection of fan-coil plus fresh air system. Arrangement in the room ceiling fan coil units, using the dark form of equipment. Set the focus on fan-coil system, plus an independent air system, fresh air from the outdoor unit to deal with the introduction of a new wind to the indoor air enthalpy value, do not bear the load of indoor. All bear the indoor fan-coil cooling load and part of its new rheumatoid load. Fan-coil plus an independent air system sent by the Venetian and the under side air delivery. Closed water system with a dual-track program, three cold-water pump, dual-use a prepared; cooling pumps three elections, one prepared by dual-use. In the cooling load calculation based on the completion of the selection of host and fan coil units, and air volume, the calculation of water, the wind pipe and water pipes to determine the specifications of the road and check the resistance to the most disadvantaged and the loop to determine the pressure head new fans and pumps. Based on the relevant manuals provided by air-conditioning design parameters, and further completion of the new air units, water pumps, hot water units, such as the selection, which will be reflected in their drawings, the final design of the entire air-conditioning system Key words: PAU+FCU systems; load; pipeline design; refrigeration machine； Chillers
小议暖通空调控制系统设计及探讨 摘要：由于能源十分紧张, 同时暖通空调的能耗在国民经济总能耗中所占比重越来越大, 生活水平的提高, 空调系统的应用越来越普及, 所以开发中央空调系统的优化控制技术, 使中央空调系统在不同负荷下、不同工况条件下, 都能以最佳效率运行, 并且达到最好的控制效果, 是非常迫切的并且具有非常广阔的应用前景。 关键词：暖通空调；低效运行；控制系统 中图分类号：TM925.12 文献标识码：A 文章编号： 引言 随着生活水平的提高，空调系统的应用越来越普及，中央空调系统的能最消耗一般占整个建筑耗能的50％以上。但目前实际情况是，空调系统是按满足用户最大需求而设计，所有的空调系统长时间处在低负荷下运行。由于能源十分紧张，同时暖通空调的能耗在国民经济总能耗中所占比重越来越大，所以开发中央空调系统的优化控制技术，使中央空调系统在不同负荷下、不同工况条件下，都能以最佳效率运行，并且达到最好的控制效果，是非常迫切的并且具有非常广阔的应用前景。
暖通空调系统 1. 整体工艺。暖通空调工作原理就是制冷剂在制冷机组的蒸发器中与冷冻水进行热量的交换而汽化, 从而使冷冻水的温度降低, 然后, 被汽化的制冷剂在压缩机作用下, 变成高温高压气体, 流经制冷机组的冷凝器时被来自冷却塔的冷却水冷却, 又从气体变成了低温低压的液体, 同时被降温的冷冻水经冷冻水水泵送到空气处理单元的热交换器中, 与混风进行冷热交换形成冷风源, 通过送风管道送入被调房间。如此循环, 在夏季, 房间的热量就被冷却水所带走, 在流经冷却塔时释放到空气中。 2. 供水系统。常用的冷冻水( 水为载冷剂) 系统的冷冻水管道均为循环式系统。变流量系统根据其组成装置不同, 又可分为“相对的变流量系统”, 即冷量制备环路是定流量, 而冷量输送环路是变流量的; 和“真正的变流量系统”, 即冷水机组蒸发器变流量系统, 流过蒸发器的水量由负荷端的需求来确定, 后者能够充分发挥变流量系统的节能潜力。 3. 空气处理单元。在暖通空调空气处理单元中,首先是新风与部分回风混合, 形成混风, 混风经过热交换器与冷冻水进行热交换形成送风, 在冬天, 混风吸收能量温度提高, 在夏天, 混风温度降低, 送风在风机的作用下经过送风管道进入房间, 与房间内的空气进行热量的传递, 最
内容： 1 水冷冷水机空调系统 ☆主要设备 （1）制冷主机（2）冷冻水泵（3）冷却水泵（4）冷却塔 （5）电子水处理仪（6）水过滤器（7）膨胀水箱 （8）末端装置（组合式空调机组、柜式空调机组、风机盘管等） 2 冷、热源的选择 1. 冷、热源系统设计选型注意的几个方面 1.1 各种冷、热源系统的能效特性 1.2 冷、热源系统的部分负荷性能 1.3 冷、热源系统的投资费用 1.4 冷、热源系统的运行费用 1.5 冷、热源系统的环境行为 2. 冷源设备选择 2.1 冷水机组的总装机容量 冷水机组的总装机容量应以正确的空调负荷计算为准，可不作任何附加，避免所选冷水机组的总装机容量偏大，造成大马拉小车或机组闲置的情况。 2.2 冷水机组台数选择 制冷机组一般以选用2～4台为宜，中小型规模宜选用2台，较大型可选用3台，特大型可选用4台。机组之间要考虑其互为备用和切换使用的可能性。 同一机房内可采用不同 类型、不同容量的机组搭配的组合式方案，以节约能耗。并联运行的机组中至少应选择一台自动化程度较高、调节性能较好、能保证部分负荷下能高效运行的机组。 为保证运转的安全可靠性，当小型工程仅设1台时，应选用调节性能优良、运行可靠的机型，如选择多台压缩机分路联控的机组，即多机头联控型机组。 2.3 冷水机组机型选择 2.3.1水冷电动压缩式冷水机组的机型宜按制冷量范围，并经过性能价格比 进行选择。 2.3.2冷水机组机型选择
电机驱动压缩机的蒸气压缩循环冷水机组，在额定制冷工况和规定条件下，性能系数（COP）不应低于以下规 定。 2.3.3冷水机组的制冷量和耗功率 冷水机组铭牌上的制冷量和耗功率，或样本技术性能表中的制冷量和耗功率是机组名义工况下的制冷量和耗功率，只能作冷水机组初选时参考。冷水机组在设计工况或使用工况下的制冷量和耗功率应根据设计工况或使用工况（主要指冷水出水温度、冷却水进水温度）按机组变工况性能表、变工况性能曲线或变工况性能修正系数来确定。 2.4热源设备 2.4.1热源设备类型 提供空调热水的锅炉按其使用能源的不同，主要分为两大类：（1）电热水锅炉（2）燃气、燃油热水锅炉 电热水锅炉 电热水锅炉的优点是使用方便，清洁卫生，无排放物，安全，无燃烧爆炸危险，自动控制水温，可无人值守。 《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）规定：除了符合下列情况之一外，不得采用电热锅炉、电热水器作为直接采暖和空气调节系统的热源：电力充足、供电政策支持和电价优惠地区的建筑； 以供冷为主，采暖负荷较小且无法利用热泵提供热源的建筑； 无集中供热与燃气源，用煤、油等燃料受到环保或消防严格限制的建筑； 夜间可利用低谷电进行蓄热、且蓄热电锅炉不在日间用电高峰和平段时间启用的建筑； 利用可再生能源发电地区的建筑； 内、外区合一的变风量系统中需要对局部外区进行加热的建筑.
沈阳利源轨道交通设备有限公司暖通空调自控系统项目 HVAC暖通空调自控系统 技术方案设计书
一. 总体设计方案 根据用户对项目要求，并结合沈阳建筑智能化建筑现状，沈阳利源轨道交通装备有限公司暖通空调自控系统项目是屹今为止整个沈阳所有建筑物厂区当中智能化程度要求较高的。沈阳利源轨道交通装备有限公司暖通空调自控系统项目里面分布着大量的暖通空调机电设备。 ？如何将这些暖通空调机电设备有机的结合起来，达到集中监测和控制，提高设备的无故障时间，给投资者带来明显的经济效益； ？如何能够使这些暖通空调机电设备经济的运行，既能够节能，又能满足工作要求，并在运行中尽快的将效益体现出来； ？如何提高综合物业管理综合水平，将现代化的的计算机技术应用到管理上提高效率。 这是目前业主关心的也是我们设计所侧重的。 沈阳利源轨道交通装备有限公司暖通空调楼宇自动化控制系统的监测和控制主要包括下列子系统： 冷站系统 空调机组系统 本暖通空调楼宇自动化控制系统之设计是依据沈阳利源轨道交通设备有限公司暖通空调自控系统项目的设计要求配置的，主体的设计思想是结合招标文件及设计图纸为准。 1.1冷站系统 （1）控制设备内容 根据项目标书要求，暖通自控系统将会对以下冷站系统设备进行监控：监控设备监控内容 冷却水塔（2台）启停控制、运行状态、故障报警、手 自动状态。 冷却水泵（2台）启停控制、运行状态、故障报警、手
自动状态、水流开关状态； 冷却水供回水管路供水温度、回水温度， 冷水机组（2台）启停控制、运行状态、故障报警、手 自动状态； 冷冻水泵（2台）启停控制、运行状态、故障报警、手 自动状态、水流开关状态； 冷冻水供回水管路供水温度、回水温度、回水流量； 分集水器分水器压力、集水器压力、压差旁通 阀调节； 膨胀水箱高、低液位检测； 有关系统的详细点位情况可参照所附的系统监控点表。 （2）控制说明 本自控系统针对冷站主要监控功能如下： 监控内容控制方法 冷负荷需求计算根据冷冻水供、回水温度和回水流量测量值，自动计算建筑空 调实际所需冷负荷量。 机组台数控制根据建筑所需冷负荷自动调整冷水机组运行台数，达到最佳节 能目的。 独立空调区域负荷计算根据Q=C*M*(T1-T2) T1＝分回水管温度，T2＝分供水总管温度， M＝分回水管回水流量 当负荷大于一台机组的15%，则第二台机组运行。 机组联锁控制启动：冷却塔蝶阀开启，冷却水蝶阀开启，开冷却水泵，冷冻 水蝶阀开启，开冷冻水泵，开冷水机组。停止：停冷水机组， 关冷冻泵，关冷冻水蝶阀，关冷却水泵，关冷却水蝶阀，关冷 却塔风机、蝶阀。 冷却水温度控制根据冷却水温度，自动控制冷却塔风机的启停台数，并且自
环境与市政工程学院 课程设计说明书 题目：空调课程设计 姓名： __学号：__ 专业：建筑环境与设备工程班级:_09级1班_____ 2012年9月14日
目录 1．设计目的 (2) 2．设计原始资料 (2) 2.1设计概况 (2) 2.2室外设计参数 (2) 2.3室内设计参数 (2) 2.4土建资料 (3) 3．空调方案 (3) 4．空调负荷计算 (3) 4.1夏季冷负荷计算 (3) 4.2冬季热负荷计算 (8) 4.3计算结果 (9) 5．风机盘管选型及计算 (10) 6．水力计算 (10) 6.1冷冻水水力计算 (10) 6.2冷凝水水力计算 (11) 7．气流组织 (12) 参考文献 (13)
1.设计目的 培养学生运用《通风与空气调节工程》课程学习中所掌握的理论和技术知识解决实际工程问题，进一步其提高设计计算、制图、使用设计参考资料和规范的能力。通过课程设计的训练，使学生掌握空调系统的设计原理和方法，巩固所学理论知识，并运用这些知识解决实际工程问题。 2.设计原始资料 2.1设计概况 设计地点：沈阳市 设计题目：沈阳市中联建业别墅空气调节系统设计 建筑概况：沈阳市中联建业别墅共四层，各层层高均为3.3米，窗高1.8米。 2.2室外设计参数 按照《暖通空调规范实施手册》中规定的室外计算计算参数是按全年少数时间不保证室内室内温湿度标准而制定的，查得沈阳市室外设计参数（见表1-1）。 表1-1 室外设计参数 2.3室内设计参数 按照《采暖通风与空气调节设计规范》的规定，对于舒适性空调，所有房间均采用表1-2所示室内设计参数。 表1-2 室内设计参数 3.空调方案
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 - I -
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) 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 (14) 第3章中央空调控制系统的硬件设计 (15) 3.1 变频器的原理 (15) 3.2 西门子MM440变频器性能介绍 (15) 3.2.1 主要特征 (16) 3.2.2 控制性能的特点 (16) 3.2.3 保护功能 (16) 3.2.4 变频器运行的环境条件 (16) 3.2.5 使用变频器设计系统时需注意的问题 (17) - II -
风机和电机的设计选型 一、风机的一些基本知识及分类 风机的定义：风机是一个装有两个或多个叶片的旋转轴推动气流的机械。主要有三个部分组成：叶轮（亦称涡轮或转子）、壳体以及驱动设备。 一般没有直联电机的风机主要组成部分：风轮、机壳、框架、轴承、轴、出风法兰（部分有），其中风轮、轴承、轴是关键的部件，需要特别注意。 风机性能参数：风量、静压、动压、功率、效率、静压效率等，性能曲线：Q（风量）-η（效率）、P（压力，包括动压、静压）-Q（风量）等，其中Pst（静压）-Q（风量）曲线是风机最重要的性能曲线，也是风机选型中最重要的依据。 风机的类型：离心式，轴流式，贯流式。 离心式：空气从轴向进入，径向吹出，风量较大，压力大； 轴流式：空气从轴向进入，轴向吹出，风量大，压力较小； 贯流式：空气在风机是两进两出，径向进径向出，再径向进径向出，风量小、压力小、噪声低。 二、离心式风机的分类和特点 离心式风机是末端机组常用到的风机类型，另外也用到风管机，天顶机等按叶片旋转方向分类： （1）前向离心叶轮的旋转方向与叶片的弯曲方向一致，叶片宽度较小，其叶片形式有： a 、前弯型薄叶片，b、机翼型叶片； （2）后向离心叶轮的旋转方向与叶片的弯曲方向相反，叶片宽度大。其叶片形式有：a、后倾后弯叶片，b、后弯斜扭叶片。 特点：风量较大，压力大。前向离心适用于风量大，而压力相对较小的场合，比如末端产品的空调箱、风机盘管、阻力较小的组合空调、桂式空调、移动空调等；后向离心适合与风量大，压力大，比如，高阻力的组合空调，还有需要四面出风的场合，比如天顶机等。 三、轴流风机的分类和特点 轴流风机的特点：风量大，压力低，运行转速比较低，噪声大。主要用在一些通风设备中，对风量要求大，而压力要求较低的场合。比如家用空调的室外机、
XXXX有限公司 空调系统设计方案 一、工程概况 XXXXX有限公司是一座现代化的生产制造工厂，根据工艺的要求，对厂房的温度、湿度、新风量都有严格的要求。为了满足室内空气质量及节能要求，我们为贵公司提供Siemens公司可编程逻辑控制PLC S7-200系统。该控制系统是将3台冷水机组、8个水泵系统、4个冷却塔系统，23台恒温恒湿空调机组集成在一个RS485 OPC协议网络上并与上位机HMI-Microsoft Visual Studio 2008 控制平台进行网络组态操作。 方案HMI监控范围及系统目标包括以下几部分： ·空调冷水机组 ·冷却水系统 ·冷冻水系统 ·组合式恒温恒湿空调机组 ·组合式新风机组 根据甲方的要求和相关图纸，以最高性价比为原则通过优化的设备控制方案和智能管理方式，从而给贵公司提供精确温湿度控制、高效节能可进行系统管理的生产环境。 二、系统设计规范与依据 -建筑智能化系统工程设计管理暂行规定(建设部1997-290) -建筑电气设计规范(JCJ/T16-92) -智能建筑设计标准(DBJ-08-47-95) -采暖通风与空气调节设计规范(GBJ19-87) -建筑设计防火规范(GB50045-95) -电气装置工程施工及验收规范(GBJ232-82) -招标文件要求的相关条例及规范 -业主提供的招标文件和设计图纸
三、系统方案描述 我们通过对甲方提出需求的了解，结合楼宇控制系统的设计规范，对集控冷水 机组，水系统，冷却塔空调设备的自动化系统提出以下方案。 自控系统组成： 机组系统控制 监控系统控制 1.机组系统控制 冷水机组系统采用3台1000RT离心式冷水机组。自控系统采用PLC控制器直接采集冷热源系统中的机组的各种参数。同时程序控制机组的启停，完成各种联动控制，备用设备的转换。 本方案的冷热源系统用Siemens系列控制器配合点扩展模块来解决。 PLC是现场管理和控制系统的组成部份，是一个高性能的控制器。PLC在不依靠较高层处理机的情形下，可以独立工作和联网以完成复杂的控制、监视和能源管理功能，而不需依赖更高层的处理器。PLC可以连接楼层级网络（FLN）设备并提供中央监控功能。 PLC可带扩展模块的和不带扩展模块的。本方案采用可带扩展模块的PLC,这对业主以后的维护和系统扩展时极为有利的。 特点 ●可与其它层级的处理机互相搭配，以符合应用的需求 ●通过扩展模拟量/数字量模块设备，可增加监控点数 ●结合软件与硬设备配合控制应用 ●以先进的PID 算法，精准的将HVAC 控制在最小的变动范围内 ●具有管理多种报警、历史及趋势记录的收集、操作控制和监控功能 ●可选配手动／停止／自动(HOA) 切换开关 本方案可实现空调冷热源的如下监控内容： 机组台数控制 根据供水管的流量及集水器、分水器的温差，计算负荷，然后通过冷水机组提供的通讯接口对风冷热泵机组的进行联网监控。通过网关的模式可实现数据的双向传输，并监控机组的运行状态、系统负荷、房间温湿度、系统启停指令信号等。
民强商业大厦空调系统设计说明 概述 珠海民大以位于珠海香洲区翠前南路，是集商业、办公、酒店等诸多功能于一体城市综合体，共17层，总建筑面积21000平方米 一、商场水冷螺杆式机组系统说明 一层、二层为银行营业和商场，三层至四层为酒楼餐厅或洗浴按摩中心或卡拉OK歌厅，五层为西餐厅或健身中心，空调空调面积约4800平方米。整个空调系统采用二台日立公司高效螺杆（RCUF200WZP)＋麦克维尔公司吊顶新风柜和风机盘管提供冷源，吊顶新风柜负责提供新鲜空气，风机盘管负责提供各区域所需冷量，每台风机盘管单独控制，冷量灵活调配，以后业态改变或空间大需变化时容改造，增加热量表就可进行单独计费，无需更改风管，冷却塔为方形横流冷却塔，系统分层计费方式采用超声波热量表，每层一个，如有需要可在各层单独可增加，集中监控管理系统对机房螺杆机、水泵、冷却塔、新风柜、风机盘管进行监控，根椐区域温度设定要求智能化管理控制，在监控室监控制冷系统和各层区间温度，从而降低能能耗，并统计出各区实际使用冷量，进行精准计费，在管理专用电脑实现远程管理，大大降低管理人员人数 空调水系统 1、设备布置 制冷主机设在地下室冷冻机房内，冷却塔设置在综合楼的屋顶。 2、冷冻水系统 冷冻水系统为两管制闭式循环系统，冷冻水循环泵设在地下室的制冷机房，冷冻水膨胀水箱设在综合楼的顶层天面，由给排水的供水管道向膨胀水箱补水。 3、冷却水系统 冷却水循环泵设在地下室的制冷机房，冷却塔设在综合楼的屋顶。由给排水的供水管道向冷却塔补水。 4、冷凝水系统： 根据各建筑，各层的功能不同，冷凝水就近集中排入污水系统，或由立管集中收集至首层排入污水系统。 5、空调方式 各建筑各层均采用水冷式空调机，气流组织按功能及装修要求采用上（侧）送下（侧）回。 6、空调新风及排风 1）新风从外墙防水百页新风口进来，经风柜降温处理后送到各空调区，通过对开多叶调节阀调节新风量。 2）排风量由门窗缝隙及楼梯口正压排出室外或卫生间等处排风机排出室外。 7、空调自动控制 本工程的空调控制采用就地控制+集中智能控制。 1）、抄表维护方便：超声波热量表数据自动采集，分月、分年自动统计和
冷库制冷电气控制系统 一名词解释 1、vvvf变频调速 VVVF意为可变电压、可变频率，也就是变频调速系统。VVVF控制的逆变器连接电机，通过同时改变频率和电压，达到磁通恒定（可以用反电势/频率近似表征）和控制电机转速（和频率成正比）的目的。 2、PLC可编程控制器 答案一：一种具有微处理机的数字电子设备，用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控制指令随时加载内存内储存与执行。可编程控制器由内部CPU，指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元所模组化组合成。 答案二：可编程逻辑控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程逻辑控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 3、星三角形启动 电动机启动时，把定子绕组接成星形，以降低启动电压，限制启动电流。等电动机启动后，再把定子绕组改接成三角形，使电动机全压运行。 4、压缩机油压差保护 是一种压缩机安全保护的控制器，用来感知压缩机的压缩腔内润滑油压力与压缩机的曲轴箱（等同吸气压力）内的回油压力差是否符合设定值，并通过传导机构和加热装置控制触点通断的传感控制器件。当油压差过高或过低时断开压缩机交流接触器线圈串联的触点，自动切断电源，使制冷压缩机停机，避免制冷压缩机的传动部件烧坏。活塞油压差规定比吸气压力高0.15~0.3Mpa，螺杆比排气压力高0.15~0.3Mpa。 5、无触点继电器 指依靠半导体器件和电子元件如晶闸管的电、磁和光特性来完成履行其隔离和继电切换等功能而无机械运动构件的，输入和输出隔离的一种继电器。主要用于集成控制电路一次接线图上的。 6、调功器 又称调压器，是应用晶闸管及其触发控制电路并加以正弦等宽脉冲等技术，可连续调整负载上的电压电流、盘装功率的调整单元。 7、专业模块控制系统 包括输入输出模块，是针对某一专业系统联动控制的重要组成部分，模块多有一对常开、常闭触点，通过模块上面的触点连接外接电路来实现外部设备的联动控制。 8、压缩机能量调节控制系统 二填空 1、调节控制器常用方式主要有比例、微分、比例积分、比例积分微分、开停 2、大功率制冷空调系统压缩机电机，常用星三角形、自耦变压器减压启动、软启动器三种电路 3、一般控制电路根据二次接线图主要分为__外接形图_ _P形图_ _T形图_三种类型 4、制冷电气控制系统中，压缩机保护电路主要有油温、电机过热、冷凝压力、蒸发压力、油压差，排气温度
自控系统介绍 一、概述 随着科技的不断发展和进步，现代化的建筑物迅速崛起及发展，已成为国民经济迅速增长的必然条件。而现代化建筑物的大型化、智能化和多功能化，必然导致建筑物内机电设备种类繁多，技术性能复杂，维修服务保养项目的不断增加，管理工作已非人工所能应付。因此，采用自动化监控系统技术及计算机管理已成为现代建筑最重要的管理手段。它可以大量的节省人力、能源、降低设备故障率、提高设备运行效率、延长设备使用寿命、减少维护及营运成本，提高建筑物总体运作管理水平。 建筑自动化监控系统（Building Automation System，简称BAS），实质上是一套中央监控系统（Central Control Monitoring System, 简称CCMS）,有时称为综合中央管理系统。现阶段已广泛应用于各类建筑领域，以提供对各类建筑物内设备进行高效率管理与控制的有效途径。 BA系统的主要功能是： 对机电设备实现以最优控制为中心的过程控制自动化； 以运行状态监视和计算为中心的设备管理自动化； 以安全状态监视和灾害控制为中心的安全管理自动化； 以节能运行为中心的能量管理自动化。 机房集中监控系统是智能建筑系统中最重要的子系统之一，这可以从以下几方面看出： 智能建筑设备控制中机房设备相对比例较大，控制流程和技术较复杂，涉及自动控制、通信、计算机、图形及显示技术等。 机房集中监控系统，它不仅涉及对大厦的电、风、水等设备进行控制，而且与大厦的IT（信息技术）应用了有紧密的联系。 机房集中监控系统技术发展十分迅速，控制网络技术的突破性进展给楼宇控制领域带来巨大的影响。 机房集中监控系统是智能化工程中投资较大的部分。 1、系统的必要性 随着计算机技术的发展和普及，计算机系统数量与日俱增，其配套的环境设备也日益增多，计算机房已成为各大单位的重要组成部分。机房的环境设备（供配电、 UPS、暖通设备、等）必须时时刻刻为计算机系统提供正常的运行环境。一旦机房设备出现故障，就会影响到计算机系统的运行，对数据传输、存储及系统运行的可靠性构成威胁，如事故严重又不能及时处理，就可能损坏硬件设备，造成严重后果。所以机房的集中管理更为重要，一旦系统发生故障，造成的经济损失更是不可估量。尤其目前国内普遍缺乏机房环境设备的专业管理人员，在许多地方的机房不得不安排软件人员或者不太懂机房设备管理甚至根本不懂机房设备维护的人员值班，这对机房的安全运行无疑又是一个不利因素。正是为了解决上述问题，本自控方案实现了机房设备的统一监控，减轻了机房维护人员负担，提高了系统的可靠性，实现了机房的科学管理。
摘要 中央空调系统已广泛应用于工业与民用领域，在宾馆、酒店、写字楼、商场、住院部大楼、工业厂房中的中央空调系统，其制冷压缩机组、冷冻循环水系统、冷却循环水系统、冷却塔风机系统等的容量大多是按照建筑物最大制冷、制热负荷选定的，且再留有充足余量。在没有使用具备负载随动调节特性的控制系统中，无论季节、昼夜和用户负荷的怎样变化，各电机都长期固定在工频状态下全速运行，能量的浪费是显而易见的。近年来由于电价的不断上涨，造成中央空调系统运行费用急剧上升，致使它在整个大厦营运成本费用中占据越来越大的比例，加之目前各生产、服务业竞争激烈，多数企业利润空间不够理想。因此电能费用的控制显然已经成为经营管理者所关注的问题所在。随着负荷变化而自动调节变化的变流量变频空调水系统和自适应智能负荷调节的压缩机系统应运而生，并逐渐显示其巨大的优越性，而且得到越来越多的被广泛推广与应用。随着PLC技术和变频器的发展，采用变频调速技术不仅能使空调系统发挥更加理想的工作状态，还能节省不必要的电能和水资源的浪费。 本文采用三菱PLC控制系统设计中央空调的控制系统，因为采用PLC控制系统对中央空调的操控很简单，抗干扰能力强，输入和输出接口，运行速度快，稳定可靠，维护和维修方便，此外，该中央空调控制系统具有高可靠性，低功耗，长寿命，良好的环境适应性，适用于中央空调的开发，以及中央空调利润也很高，从而使PLC的机可以得到更好的发展，因此，本次的基于PLC的中央空调控制系统的设计在某种程度上面来说具有重大的经济和社会意义。 关键词：中央空调资源 PLC 意义
Abstract With development of all kind of science technology and global economy, Pneumatic manipulator is a automated devices that can mimic the human hand and arm movements to do something，aslo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety.Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors.The pneumatic part of the design is primarily to reasonablepneumatiatcompressedneceengththdirectionprocedurework.The inver ted pendulum is a typical high order system, with multi variable, non-linear, st rong-coupling, fleet and absolutely instable. It is representative as an ideal mod el to prove new control theory and techniques. During the control process, pend ulum can effectively reflect many key problems such as equanimity, robust, foll ow-up and track, therefore. This paper use Plc control method of double inverted pendulum .This several test matrix value the results are not satisfactory response, then we opti mize matrix by using Genetic Algorithm. Simulation results show: The system response can meet the design requirements effectively after Genetic Algorithm optimization. Small twisted paper broken machine for ordinarhome. Keywords：sewingmachine, assembly,Plc,meaning
设计总说明 本设计为上海市某办公楼空调通风系统设计。该办公楼属大型办公建筑，总建筑面积约为55000㎡。地下两层，地上二十八层，建筑总高度为99.6m。地下两层为车库及设备用房，地上二十八层均为办公用房。该建筑的主要功能间有办公室、会议室、接待室等。全楼冷负荷为3080千瓦，全楼采用风冷热泵机组进行集中供给空调方式。 本建筑位于上海市。上海市地处我国东部沿海地区，东经121°43′，北纬31°16′。属于亚热带季风气候区，四季分明，夏热冬冷，春秋短暂，但由于地处沿海，雨季较为分散，以夏季雨量最大。夏季空调室外日平均温度30.4℃，办公室室内温度26℃，湿度65％，室内风速v ≤0.3 m/s；冬季办公室室内温度20℃，湿度40％，室内风速v≤0.2 m/s。 设计的依据主要有同济大学浙江学院毕业设计(论文)任务书《上海市某办公楼空调通风系统设计》、采暖通风与空调设计规范GBJ19—87、HV AC暖通空调节设计指南、高层民用建筑设计防火规范GB50045—95（2005版）、GB 50189-2005 公共建筑节能设计标准、简明通风设计手册等。 考虑该大厦为办公楼，空调的运行时间主要在上班时间，所以计算负荷时本设计取的时间为6—18时。此设计中的建筑主要房间为办公室，大多面积较小，且各房间互不连通，应使所选空调系统能够实现对各个房间的独立控制，综合考虑各方面因素，确定选用风机盘管加新风系统。在房间内布置吸顶式风机盘管，嵌入暗装的形式。将该集中系统设为风机盘管加独立新风系统，新风机组从室外引入新风处理到室内空气焓值，不承担室内负荷。风机盘管承担室内全部冷负荷及部分的新风湿负荷。风机盘管加独立新风系统由百叶风口下送和侧送。水系统采用闭式双管异程式，冷水泵四台，三用一备。 在冷负荷计算的基础上完成主机和风机盘管的选型，并通过风量、水量的计算确定风管路和水管路的规格，并校核最不利环路的阻力和压头用以确定风机和水泵。 通风设计方面，地下室为车库及设备用房，设计成机械送排风为主，自然进排风为辅的方式，其换气每小时不小于6次；卫生间排风设计为排风扇机械排风到外阳台，排风量按每小时不小于10次的换气量计算；考虑到办公室吸烟问题，也采用排风扇机械排风到外阳台，排风量为送风量的80％。电梯前室及楼梯间设计加压送风。 该设计按照建筑结构及其要求制定空调方案，力求能够满足使用的要求，即能够满足办公舒适性。此外还要从空调设计的科学合理性和经济性，以及建筑整体的美观度考虑。中央空调在现代建筑中越来越多的应用，技术也越来越成熟先进。能够有效的管理，一次性投资，后期使用方便，并且不占用建筑的有效空间。本文就是对中央空调的设计到选型，到校核计算的一个说明。从使用性到科学性再到经济性上做到好的结合。方案选择是整体考虑以及设计的总体思想，计算部分是整个设计的基础，绘图部分是与设计施工相联系的实际的走管和安装。三个部分相依相承，都与整个工程密不可分。各个部分都要保证科学合理，正确无误，经济适用。 本设计是真实性课题的典例。其中，有理论的分析计算，有中央空调方案的选择论证，有实际的绘图安装。是一个完整的工程设计实例。设计计算主要有冷负荷的计算，送风量的计算，管路的计算等。冷负荷的计算确定了各个房间的空气状况和调节条件，以及整个工程的负荷量。是确定室内空调调节方案的主要数据。也是选择冷水机组最主要的参考数据。送风量和管路的计算是面向实际设备和管路的数据资料。都是整个设计的基础。 在上面主要阶段完成以后还要对一些具体细节的问题加以论证思考并列出解决方案。比如管