基于PLC和触摸屏的动态冰蓄冷空调控制系统设计

目录1 绪论 (1)1。

1冷库系统研究背景 (1)1.2国内外冷库发展现状 (3)1。

3 PLC在冷库中的应用简介 (4)1。

4本论文做的主要工作 (6)2 冷库系统概述 (7)2。

1冷库的组成 (7)2.1.1主库 (7)2。

1.2制冷压缩机房和设备间 (8)2。

1。

3其他设施 (9)2.2冷库控制系统基本结构 (9)2。

2.1系统框架 (10)2.2。

2温度控制流程 (11)2。

3冷库系统配件的选取 (12)2.3.1压缩机组的选取 (12)2.3。

2变频器的选取 (13)2.3。

3 A/D、D/A转换器的选取 (14)2.3。

4传感器的选取 (15)2。

4冷库的监控系统 (15)2。

4.1 RS—485总线 (16)2.4.2 CPU315—2DP主从站 (17)2。

4.3人机界面 (18)3 模糊PID控制器及其PLC设计 (19)3。

1 PID控制器概述 (19)3。

1。

1 PID控制器的原理 (19)3。

1。

2 PID控制器的数字算法 (21)3。

1.3 PID控制器的参数整定 (22)3。

2模糊控制器概述 (22)3.2。

1模糊化 (23)3。

2.2模糊推理 (25)3。

2。

3反模糊化 (26)3。

4模糊PID控制器的PLC实现 (26)4 冷库控制电路设计 (30)4。

1电路控制要求 (30)4.2西门子S7—200系列PLC简介 (29)4.3 PLC程序 (31)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录…………………………………………………………………………………1、绪论1。

1冷库系统研究背景冷库，是利用降温设施创造适宜的湿度和低温条件的仓库，又称冷藏库,是加工、贮存农畜产品的场所.它能摆脱气候的影响,延长农畜产品的贮存保鲜期限,以调节市场供应。

冷库主要用作对食品、乳制品、肉类、水产、禽类、果蔬、冷饮、花卉、绿植、茶叶、药品、化工原料、电子仪表仪器等的恒温贮藏。

从冷库的现状与发展趋势来看,果品恒温气调库发展迅速,低温库比例有所增加,适合农户建造使用的微型冷库异军突起。

摘要中央空调已经广泛应用于商用与民用建筑中，用于保持整栋建筑温度恒定。

传统的设计中，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，所以会造成极大的的能源浪费。

本设计采用变频器、PLC、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，从而最大程度的解决能源浪费问题。

本设计通过采用基于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，使用MCGS工控组态软件，对系统进行理论分析。

通过分析该设计，验证了该设计的可靠性，可以解决中央空调的能源浪费问题。

关键词：中央空调，PLC，PID，变频器ABSTRACTThe central air conditioning has been widely used in commercial and civil buildings, which are used to maintain constant temperature of the building. In traditional design, regardless of the season, day and night, and how the user load changes, the motor is fixed to run at full speed for a long time in the condition of power frequency. It will cause great waste of energy.This design is developed based on the combination of frequency converter, PLC, temperature sensor. It makes up a temperature difference closed-loop automatic control system and automatically adjust the output flow of pump to achieve energy saving. The system adopts the Siemens S7-200 PLC as the main control unit, using the traditional PID to control algorithm, using Siemens MM440 inverter to control of pump speed, to guarantee system adjust load flow according to actual situation. All of these will bring out constant temperature control, so as to solve the problem of energy waste to a great extent.This design use RS - 485 bus communication networks which is based on USS protocol and using the Siemens TD200 to realize the human-computer interface design, and using the software made from MCGS, to carries on the theoretical analysis to the system. Verified the reliability of the design, the design can solve the problem of central air conditioning energy waste through the analysis of the design.KEY WORDS: The central air conditioning, PLC, PID, frequency converter目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1 中央空调的发展 (1)1.1.1 中央空调现在状况 (1)1.1.2 中央空调发展趋势 (1)1.2 本设计的意义 (1)1.2.1 设计的主要内容 (1)1.2.2 设计的意义 (2)第2章中央空调系统介绍 (3)2.1 中央空调结构 (3)2.1.1 中央空调概述 (3)2.1.2 中央空调结构 (3)2.2 中央空调系统工作原理 (4)2.2.1 制冷原理 (4)2.2.2 工作原理 (4)2.2.3 中央空调的控制原理 (4)2.3 中央空调的评价 (5)2.4 本章小结 (5)第3章中央空调控制系统的硬件设计 (6)3.1 变频器 (6)3.1.1 变频器的介绍 (6)3.1.2 变频调速的原理 (6)3.1.3 变频器的选择 (9)3.1.4 使用注意的问题 (10)3.2 电机的软启动原理及应用 (11)3.2.1 软启动的介绍 (11)3.2.2 软启动工作原理 (11)3.2.3 软启动的优点 (11)3.2.4 软启动与变频器的对比 (12)3.3 PLC选型 (12)3.3.1 PLC的工作原理 (12)3.3.2 西门子S7—200介绍 (13)3.4 温度传感器 (14)3.5 温度变送器 (15)3.6 人机界面选型方案 (15)3.7 总体硬件设计 (16)3.8 本章小结 (19)第4章软件设计 (20)4.1 PID控制 (20)4.1.1 PID控制简介 (20)4.1.2 PID参数整定 (20)4.1.3 对中央空调的PID控制 (21)4.2 应用软件STEP7 (21)4.3 plc编程 (22)4.3.1 程序流程图 (22)4.3.2 中央空调控制系统的I/O分配表 (24)4.3.3 程序中使用的存储器及其功能 (25)4.3.4 中央空调温度控制系统程序 (25)4.4 设备通讯 (26)4.4.1 RS-485介绍 (26)4.4.2 USS协议软件与S7—200间的通讯 (26)4.5 MCGS组态软件 (27)4.5.1 MCGS组态软件简介 (27)4.5.1 MCGS组态画面 (27)4.6 本章小结 (29)第5章结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录 (33)第1章绪论1.1 中央空调的发展1.1.1 中央空调现在状况中央空调行业现在存在着巨大的竞争，这种竞争是产品革新所产生的，产品革新主要围绕低碳环保进行，低碳环保在这个时代有着很重大的意义。

基于plc的中央空调自动控制系统设计.The XXX large buildings。

XXX。

accounting for about 50% of the total energy n of the building。

Usually。

the load of the chiller in the central air ning system XXX with the change of seasonal temperature。

while the matching chiller XXX the load。

almost running at 100% load for a long time。

causing a great waste of XXX and quality of the central air XXX the structure and working principle of the central air ning system。

and then uses Siemens S7-200 PLC as the main control unit。

adopting nal PID control algorithm and controlling the water pump speed through Siemens MM440 frequency converter to ensure that the system can adjust the flow rate according to the actual load n。

achieve constant temperature control。

and save a lot of energy.Keywords: PLC。

central air ning。

controlThe central air XXX system is an essential facility for modern large-XXX。

基于PLC的冷冻机控制系统
基于PLC的冷冻机控制系统是一种智能化的冷却系统，它通过PLC（可编程逻辑控制器）来管理冷凝器、蒸发器和压缩机的操作。

PLC是一种数字电子设备，它可以自动执行各种繁琐的控制工作，
确保系统的高效、稳定和安全性。

在基于PLC的冷冻机控制系统中，所有的控制信号都被传送到PLC中进行处理和执行，PLC的输出信号将直接控制冷冻机的操作，
如调节压力、温度、湿度等。

PLC可以根据预设程序调整冷机的运
行时间和频率，实现自动控制和协调功能。

基于PLC的冷冻机控制系统具有很多优点，包括：
1. 自动化程度高：可以根据预设程序自动化运行冷机，减少人
为操作出错的风险。

2. 编程灵活：可以根据不同的场景和需求进行程序编写和调整，适应不同的生产环境。

3. 高效节能：PLC可以根据实时数据自动调节冷凝器、蒸发器
和压缩机的操作，从而实现节能效果。

4. 安全可靠：PLC具有自诊断和故障报警功能，可以在系统出
现问题时及时发出警报，保证系统的安全可靠性。

5. 维护容易：PLC采用模块化设计，更换故障模块方便快捷，
大大降低了系统维护成本。

总之，基于PLC的冷冻机控制系统是一种可靠、高效、智能化
的控制系统，在工业、商业和家庭等领域有着广泛的应用价值。

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。

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围，保持室温度恒定。

（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。

基于PLC的电气设备自动控制冷却监控系统设计
张坤平;武静
【期刊名称】《信息记录材料》
【年(卷),期】2024(25)1
【摘要】为提高电气自动设备的稳定性,本文提出了一种基于可编程逻辑控制器(programmable logic controller, PLC)电气设备自动控制进行冷却监控系统设计方案。

首先针对电气设备冷却的重要性和传统冷却系统的局限性,对PLC技术进行概述。

其次选取高效的PLC控制器、精确的传感器和快速响应的执行器,所设计的系统工作流程包括数据采集、数据处理与决策以及执行控制命令。

最后软件选用西门子的Simatic STEP 7操作系统,采用TIA Portal和WinCC SCADA系统实现控制和数据处理。

研究结果表明:PLC电气设备自动控制冷却系统确保了电气设备的高效冷却,提高了设备性能和使用寿命。

【总页数】3页(P63-65)
【作者】张坤平;武静
【作者单位】许昌电气职业学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP31
【相关文献】
1.基于组态王和PLC的主变压器冷却监控系统设计
2.基于PLC的温泉水温智能恒温自动控制系统设计与监控
3.基于PLC技术的电气设备连接线自动控制探析
4.基
于PLC的智能变压器冷却监控系统设计5.基于PLC的冷却塔风机自动控制系统设计
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基于PLC的节能制冷系统设计作者：张阳单海校周东柳来源：《中国水运》2014年第10期摘要：为解决当前冷库能耗量大的问题，采用PLC实现系统自动化控制，并结合触摸屏与变频技术，通过变频器改变压缩机、冷凝风机、蒸发风机转速来改变制冷剂的流量，最终实现对冷库压力、温度的控制、监控与报警。

选用实际温度作为反馈信号，调节冷库内的温度，提高系统的温控精度，延长使用寿命，实现高效节能。

关键词：PLC 变频冷库节能引言随着世界经济逐步回升和结构调整加快，能源日趋匮乏，我国经济也进入了快速成长期，但能源的匮乏与经济增长的矛盾日益突出，国家也提出了节能型社会。

冷库制冷系统的耗电量相当的大，研发和推广应用节能的冷库制冷系统已经迫在眉睫。

制冷系统的自动控制是节能和提高制冷品质的最有效手段之一。

本文使用三菱的PLC实现冷库制冷系统的自动控制，并结合使用触摸屏与变频器，监控冷库制冷系统以及实现压缩机、冷凝风机、蒸发风机的变频调速。

冷库制冷系统结构组成与原理1、结构组成冷库制冷系统有速冻、升温、冷藏、除霜等主要功能。

冷库制冷系统主要有变频压缩机、变频蒸发风机、夜视镜、高效过冷器、变频冷凝风机、干燥过滤器、各种电磁阀和其他阀等组成。

为了使冷库制冷系统安全运行，在变频压缩机上设置了高压报警、高温报警、低压报警、相序报警，并分别通过高压继电器、高温开关、低压继电器、相序指示器来实现。

2、冷库制冷系统原理冷库制冷系统的PLC主机与变频器结合使用，通过改变变频器的输出频率改变制冷压缩机、冷凝风机、蒸发风机的转速，从而改变制冷剂流量的大小，控制制冷功率，调节冷库内的温度。

选用实际温度作为反馈信号参数，使冷库内的温度稳定维持在设定温度，可以避免压缩机、冷凝风机、蒸发风机的频繁起动，延长使用寿命，并使冷库制冷系统的运行状态达到最佳效果，达到了安全可靠运行和高效节能的目的。

冷库制冷系统硬件设计冷库制冷系统的主机使用三菱的FX2N-48MR-001，主要是由CPU、电源、存储器、I/O 接口等组成。

PLC在冰蓄冷中央空调系统控制中的应用摘要：PLC指的是可编程控制器，主要是利用硬件设备和编程语言对机械运作进行自动化和接近智能化的控制。

在冰蓄冷中央空调系统的控制中，PLC的应用可以提升空调系统运作的稳定性，并通过对设备参数的控制调节，实现冰蓄冷中央空调的有效和正确运行。

目前，业内对PLC可编程控制器的使用还存在一些问题，在结构设计和功能实现方面，都还有待提升。

在本文当中，笔者将对PLC在冰蓄冷中央系统控制中的使用进行分析，提出系统结构设计方式，优化PLC控制结构，实现对中央空调的高效化控制。

关键词：PLC可编程控制器；冰蓄冷中央空调；设备控制；系统设计PLC是现代科技发展的重要成果，这是一种模拟人类大脑简单思维逻辑对相关设备进行控制的技术。

该技术利用语言编程，输入设备控制参数，而后通过指令信号的发出，实现设备控制。

冰蓄冷中央空调则是一种在较大空间中经常使用到的空调系统，该系统设备较多，采用人力控制任务量太大。

使用PLC对冰蓄冷中央空调进行控制，可以提升空调的管理效率，实现空调系统的自动化运行。

一、PLC技术简介（一）PLC的基本组成PLC主要包括逻辑编辑、逻辑输入和逻辑输出三个部分。

其中逻辑编辑主要是利用计算机技术将控制对象的参数通过某种方式编辑成为PLC控制器可以识别的逻辑语言；逻辑输入则是将控制信号输入到控制器当中；而逻辑输出则是将对应的指令信号输入到被控制设备当中，使之能够自动运转。

逻辑部分主要由大规模集成电路微处理器以及储存器组成，其主要功能是进行信息的处理和储存，逻辑输入和逻辑输出则主要起到信息的传递作用。

PLC利用内部的计算系统和编程系统进行数据的计算，并将数据按照某种语言方式编辑成为可识别的语言和符号，最后利用输出系统，将这些语言和符号输入到被控制设备当中，控制其执行指令动作。

（二）编程语言PLC拥有完整的编程语言，可以被应用于控制各种不同的设备，也因此PLC技术常常被用到工业控制当中。

目录1 绪论 (1)1.1冷库系统研究背景 (1)1.2国内外冷库发展现状 (3)1.3 PLC在冷库中的应用简介 (4)1.4本论文做的主要工作 (6)2 冷库系统概述 (7)2.1冷库的组成 (7)2.1.1主库 (7)2.1.2制冷压缩机房和设备间 (8)2.1.3其他设施 (9)2.2冷库控制系统基本结构 (9)2.2.1系统框架 (10)2.2.2温度控制流程 (11)2.3冷库系统配件的选取 (12)2.3.1压缩机组的选取 (12)2.3.2变频器的选取 (13)2.3.3 A/D、D/A转换器的选取 (14)2.3.4传感器的选取 (15)2.4冷库的监控系统 (15)2.4.1 RS-485总线 (16)2.4.2 CPU315-2DP主从站 (17)2.4.3人机界面 (18)3 模糊PID控制器及其PLC设计 (19)3.1 PID控制器概述 (19)3.1.1 PID控制器的原理 (19)3.1.2 PID控制器的数字算法 (21)3.1.3 PID控制器的参数整定 (22)3.2模糊控制器概述 (22)3.2.1模糊化 (23)3.2.2模糊推理 (25)3.2.3反模糊化 (26)3.4模糊PID控制器的PLC实现 (26)4 冷库控制电路设计 (30)4.1电路控制要求 (30)4.2西门子S7—200系列PLC简介 (30)4.3 PLC程序 (31)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录…………………………………………………………………………………1、绪论1.1冷库系统研究背景冷库，是利用降温设施创造适宜的湿度和低温条件的仓库,又称冷藏库,是加工、贮存农畜产品的场所。

它能摆脱气候的影响，延长农畜产品的贮存保鲜期限，以调节市场供应。

冷库主要用作对食品、乳制品、肉类、水产、禽类、果蔬、冷饮、花卉、绿植、茶叶、药品、化工原料、电子仪表仪器等的恒温贮藏。

从冷库的现状与发展趋势来看，果品恒温气调库发展迅速，低温库比例有所增加，适合农户建造使用的微型冷库异军突起。

基于PLC的空调系统自控设计及实现1 绪论随着改革开放国民经济的迅猛发展，组合空调越来越多的应用到各个方面，随着组合空调的应用日益广泛，组合空调对控制系统的可靠性、运算能力、易操作性、易开发性、监控水平等的要求越来越高，随着计算机技术、控制技术和网络技术的发展，现在的组合空调系统都倾向于采用先进、实用、可靠的可编程控制器(PLC)来进行控制。

PLC具有体积小，重量轻，能耗低，配套齐全，功能完善，适用性强，可靠性高，抗干扰能力强等特点，目前广泛应用于各个领域，在空调的控制领域更是扮演着重要的角色。

应用PLC技术是为了实现系统的软启动，减少手动操作或抚慰操作，同时替代部分继电器减少机械触点的故障，增强可靠性。

1.1 本课题设计的背景PLC具有功能强大、使用可靠、维修简单等优点，因此在制冷空调冷水机组的电路控制设计中普遍被采用，并利用组态软件以取代传统的继电器控制。

编程逻辑控制器(PLC)是以自动控制技术、微型计算机技术和通信技术为基础发展起来的新一代控制装置，目前它已被广泛应用于工业控制的各个领域．本论文介绍了PLC在中央空调机组中的具体应用，着重探讨了其控制系统的设计及其控制功能的实现。

1.2 系统控制的原理程序的编制采用模块化结构，针对此系统的特点，把程序模块划分为：“手自动切换及互锁”、“自动运行定时”、“顺序开关风机及电动阀”、“故障报警与诊断”等模块。

系统进入运行状态后，首先根据转向开关确定是进入自动状态还是手动状态。

在手动状态下，可以在控制面板上进行手动操作。

在自动状态下，系统将自动按流程工作。

在系统运行时，首先检测各执行器是否正常(接触器触点是否粘合)以及电动阀的状态。

如果发现异常，则报警并给出故障类别故障位置)，然后系统处于等待状态，等待故障排除，重新运行；如果正常就进入运行状态。

系统进人正常运行过程中，故障诊断程序不断扫描各个反馈信号，当任一风机过载不能正常运行或加热器、冷凝器工作异常超温时，空调机组自动停机，故障部位报警指示。

基于PLC的空调控制系统设计1引言 (1)2交流变频智能中央空调结构系统及功能 (2)3PLC基础理论概述 (3)4PLC控制的交流变频空调的系统设计 (3)4.1中央空调使用PLC、变频的简易原理 (3)4.2系统总体设计方案 (5)4.3主程序设计 (6)4.4PLC控制的交流变频空调的功能设置 (7)5结论 (8)参考文献 (9)1引言随着社会的不断发展，人们的越来越重视生活的质量，尤其是在温度方面的要求也越来越理想化，无论是在商品琳琅的商场，还是工作舒适的办公室，无论是旅行居住的宾馆，还是创造劳动成果的工厂，理想温度适中、四季如春的环境都越来越离不开空调对于温度的调节，在这些现代化的大型建筑里更加离不开中央空调。

而随着科技的发展，中央空调的智能化越来越受到人们的重视，成为一种必然的发展趋势。

中央空调的工作原理是集中制冷后，将经过处理的冷量分别发送，调节各个空调房间的温度、湿度、清洁度及流动速度，达到适中。

传统的空调采用的是阀门、风门调节水量、风量，能量消耗大，温度调节理想度不高，这些都是传统空调的弊端。

而智能化交流变频中央空调的诞生，能量消耗低，温度调节更适宜，人们带来极大的方便。

智能化交流变频空调通过交流变频技术智能化控制调节中央空调的末端空调风机箱、冷冻水/冷却水水泵、冷却塔风机等，使空调各子系统按照负荷的具体情况智能化的调节风量、水流量等负荷工况参数，这样不仅能够改善系统的温度调节品质，超越传统阀门、风门节/回流调节方式的调节性能。

智能化交流变频中央空调不仅使空调的舒适性得到改善，提高了其调节品质，还降低了电能消耗，减小了噪声影响，延长了设备寿命,因此不仅增加了经济收益，还能节约能源消耗、保护环境，创造了更多的社会效益。

本文主要针对阐述基于PLC控制系统的智能化中央空调的工作原理。

2交流变频智能中央空调结构系统及功能智能化交流变频中央空调系统基本构成，由制冷系统、冷却水循环系、冷冻水循环系统、供风系统，组成。