790-1_论文-中央空调电气控制系统设计
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中央空调毕业论文中央空调毕业论文随着现代社会的发展,中央空调系统的应用越来越广泛,成为建筑物中不可或缺的一部分。
中央空调系统不仅能够为人们提供舒适的室内环境,还能有效地调节空气湿度和温度,提高室内空气质量。
因此,中央空调系统的设计、安装和维护成为了一个重要的研究领域。
首先,中央空调系统的设计是非常重要的。
一个合理的设计可以确保系统的高效运行和节能减排。
设计师需要考虑到建筑物的结构、使用需求和环境因素等多个方面。
例如,在设计过程中,需要根据建筑物的朝向和周围环境确定合适的冷热负荷,以确保系统的运行效果。
此外,设计师还需要选择合适的设备和材料,以提高系统的性能和可靠性。
其次,中央空调系统的安装也是至关重要的。
一个正确的安装可以确保系统的正常运行和长期稳定性。
在安装过程中,工程师需要遵循相关的安装规范和标准,确保设备的正确连接和定位。
此外,他们还需要进行系统的调试和测试,以确保系统的运行效果和安全性。
一个良好的安装工作可以有效地减少系统的故障率和维修成本。
最后,中央空调系统的维护和保养也是不可忽视的。
一个定期的维护计划可以延长系统的寿命和提高其性能。
维护工作包括清洁过滤器、检查管道和阀门、调整控制参数等。
此外,还需要定期检查系统的运行状态和性能,及时发现和解决问题。
一个良好的维护工作可以保证系统的正常运行,并减少能源消耗和维修费用。
总之,中央空调系统的设计、安装和维护是一个综合性的工作,需要多方面的知识和技能。
设计师、工程师和维护人员需要密切合作,共同努力,以确保系统的高效运行和用户的满意度。
中央空调系统的研究和发展还有很大的潜力,未来的研究可以从系统的智能化、能源节约和环境保护等方面展开,以进一步提高系统的性能和可靠性。
通过对中央空调系统的研究和论述,我深刻认识到了中央空调系统在现代社会中的重要性和应用价值。
在未来的工作中,我将继续深化对中央空调系统的研究,并努力为中央空调系统的设计、安装和维护提供更好的解决方案。
中央空调系统的电气节能措施与控制设计中央空调用在很多的建筑当中,民用建筑和商用建筑都广泛的应用着,它的耗能是非常大的,中央空调的耗电一般是整座建筑的百分之五十到百分之六十,所以对于中央空调的节能是十分有必要的。
有效的节能可以减少能源的浪费,建设资源节约型的社会。
标签:中央空调;节能;设计;措施1 前言在某些建筑中,使用的是中央空调,比如说商场、电影院以及酒店等场所。
有的时候人们呆在里面会感觉到温度不适宜。
室外已经温度已经很高的时候,它还在制热当中,当室外温度已经很冷的时候,它还在制冷,这就导致人体感觉不舒适,没有发挥到中央空调的作用。
这个原因是中央空调没有很据人体的需求还有现有的温度进行温度调节而造成的,这样没有达到给人体舒适的效果,又造成了成本的浪费。
对电气节能系统进行改造可以改变这一状况,再加之以相应的控制措施。
2 设计的依据和设计的原则(1)设计的依据。
我们在进行中央空調系统的设计的时候主要的依据是:1)ISO/IEC 11801-95 信息技术国际标准;2)GBJ93-86 工业自动化工程施工及验收规范;3)GBJ 42-1981 工业企业设计规范;4)GBJ 232-92 电气装置安装施工及验收规范;5)GBJ 19-2001 中国空气调节设计规范;6)GBJ 15-1989 中国给水排水热水供应设计规范。
(2)设计的原则。
1)标准化:进行设计的时候,要按照国家的相关的标准和行业标准来进行,保证系统的的后期维护;2)实用性:进行设计的时候,最重要的是达到节能的目标,又满足整个建筑对于中央空调的需求;3)先进性:使用的技术要有先进性和科学性,否则短时间内技术更新,系统又淘汰了;4)安全性:进行节能的措施,不能影响到整个系统的安全运作,这是最重要的;5)可靠性:进行节能的设备运作,要有可靠性。
设备的性能要好,材料和器件等硬件设备要有可靠性,能满足节能的控制的调整。
3 中央空调的节能设计以及措施中央空调使用的是能源有电力还有柴油以及蒸汽等能源,针对这几个方面可以进行节能措施和控制的设计。
空调自控系统设计论文毕业设计(论文)空调自控系统研究与设计1摘要随着人们生活水平的日益提高,人们生活、生产及办公的环境要求也日益曾长了,而中央空调自动控制就给人们创造这样一个环境,它在各个领域各个行业占据了重要的位置,空调自动化程度决定着智能楼宇建筑的科技水平高低。
所以空调自动控制系统的研究有很高的实用价值,而本论文的作用就是介绍空调的工作原理以及设计自控系统时的一些方案。
本论文详细的介绍了空调的原理,并结合一些原理图更加直观的了解空调的工作原理。
本论文介绍了空调的自动控制方案以及在设计时应当注意的问题。
本论文还通过一些烟厂实际工程的空调自控系统来详细的介绍空调自控方案设计。
关键词:空调原理监控系统空调自控系统水系统2目录34第1章绪论1.1空调体系的研究意义随着人们生活水平的日益提高,楼宇、厂房的空调自控系统也迅猛的发展起来。
并成为21世纪的主流。
所谓空调自控就相当于给空调加上“灵魂”和一个大脑,以提高生活和生产环境,给人们一个舒适、安全、便捷的生活和工作环境。
而空调自控系统在各行各业、各种办公楼得到了广泛的运用。
一方面,在空调自控系统中,通过对空气的纯净度、湿度、温度、流速等的处理以满足人们生产、生活的需求。
另一方面,据统计在楼宇建筑中空调的能耗占60%左右,为使空调系统运行效果达到最佳,并且更加节能环保。
因此空调系统研究有很大的经济效应。
1.2空调系统的发展状况伴随着计算机控制技术的发展。
世界上HVAC系统的控制从五十年代就采用气动仪表控制。
六十年代改进为电动单元组合仪表。
七十年代采用专用微型计算机进行集中式控制。
直到1984年,XXX福特市第一栋采用微型计算机集散式控制的大厦出现,标志着智能建筑的开始。
集散式控制(即集中管理、分散控制)目前以趋于成熟。
作为掌握体系中的单元掌握器,国内外首要采用PID掌握,因其掌握简单,成本低、技术较成熟、易于实现、参数方便调整。
在氛围调节中应用较为广泛。
ANYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY本科毕业论文中央空调控制系统设计THE DESIGN OF CONTROL SYSTEM FOR CENTRAL AIR-CONDITIONING系(院)名称:电子信息与电气工程系专业班级: 06级自动化1班学生姓名:白杰指导教师姓名:杜章永指导教师职称:讲师2010 年 05月毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得安阳工学院及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解安阳工学院关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:中央空调控制系统设计专业班级: 06级自动化1班学生姓名: 白杰指导教师: 杜章永职称: 讲师摘要:随着人们生活水平的不断提高,智能建筑得到了迅猛发展,并已成为21世纪建筑业的发展主流。
而空调系统是智能建筑中楼宇自动化的一个非常重要的组成部分,在各个行业、各个部门中得到了广泛的应用,因此对空调系统的研究十分必要。
本课题的任务是在研究空调系统的数学模型基础上,设计空调系统的控制方案,并对空调温度控制系统进行仿真研究。
文章在介绍了空调系统的原理之后,通过热力学和传热学的知识,利用机理法建立被控对象即空调房间在定风量系统下的数学模型,求出了空调房间的传递函数,并给出了传递函数中各参数的确定方法。
有关智能中央空调的论文[5篇模版]第一篇:有关智能中央空调的论文随着我国经济社会的发展和人们生活水平的不断提升,人们对于智能化家电的需求在不断增加。
智能家电是目前较为先进的家电形式,智能科技家电在使用的过程中能够减少人为的操作,其能够根据用户家庭内的具体情况开展工作,能够大大提升家居生活的舒适性,同时能够减少人工操作的负担。
智能中央空调就是智能家电中十分重要的组成部分,在使用智能中央空调的过程中能够通过其自身的变频控制软件、组态软件、控制程序等进行自动化控制和操作工作,能够在运行的过程中降低能源消耗。
本文旨在通过对智能中央空调节能系统的设计实现进行研究,为智能中央空调质量和效能的提升提供借鉴和帮助。
目前我国在进行建筑建设和装修的过程中十分重视对于空调系统的建设工作。
在进行空调系统的建设过程中利用智能中央空调进行建设的过程中能够大大降低整体建筑的能耗。
在利用智能空调进行建设的过程中应当着重对于智能中央空调节能系统的设计工作,只有这样才能够提升中央空调的整体效率。
因此对智能中央空调的节能系统进行设计有着十分重要的价值和意义。
一、智能中央空调概述1.智能中央空调的特点智能中央空调和传统的中央空调相比有着自身的特点,在设计和运行的过程中都应当有自身的特点。
智能中央空调的整体特点主要有以下几点。
干扰性空调系统在运行的过程中会受到外界天气的影响,如:气温、太阳辐射等情况的影响,在运行的过程中能够进行自动化的控制,减少外界对智能中央空调的影响。
智能中央空调在运行的过程中能够依据不同的天气情况和室内的情况开展工作,能够自动化地进行温度和湿度的控制,提升整体控制性能。
智能空调在进行控制的过程中能够按照用户的使用情况开展自行控制工作,能够依据不同的状况进行控制工作。
智能中央空调在进行自我控制的过程中能够将具体工况和空气处理过程进行联系,能够达到更好的效果。
2.智能中央空调的组成及运行智能中央空调和传统的中央空调不同,智能中央空调主要由空调压缩机、空调冷凝器、空调节流装置、蒸发器等组成,在运行的过程中主要有三个过程中。
中央空调系统设计毕业论文第一章设计参考规与标准6一、通用设计规:6二、专用设计规:6三、专用设计标准图集:7第二章设计参数7一、商业和公共建筑物的空调设计参数 ASHRAE7二、舒适空调之室设计参数日本8三、新风量81、每人的新风标准ASHRAE82、最小新风量和推荐新风量UK93、各类建筑物的换气次数 UK94、各场所每小时换气次数104、每人的新风标准UK115、考虑节能的基本新风量(1/s人)(日本)116、办公室环境卫生标准日本117、民用建筑最小新风量12第三章空调负荷计算13一、不同窗面积下,冷负荷之分布%13二、负荷指标(估算)(仅供参考)13三、空调冷负荷法估算冷指标。
空调冷负荷法估算冷指标(W/m2空调面积)见下表14四、按建筑面积冷指标进行估算建筑面积冷指标15五、建筑物冷负荷概算指标XX16六、各类建筑物锅炉负荷估算W/m3℃17七、热损失概算W/m℃17八、冷库冷负荷概算指标18第四章风管系统设计18一、通风管道流量阻力表181、缩伸软管摩擦阻力表182、镀锌板风管摩擦阻力表18二、室送回风口尺寸表211、风口风量冷量对应表212、不同送风方式的风量指标和室平均流速ASHRAE22三、室风管风速选择表221、低速风管系统的推荐和最大流速m/s222、低速风管系统的最大允许速m/s233、通风系统之流速m/s23四、室风口风速选择表241、送风口风速242、以噪音标准控制的允许送风流速m/s243、推荐的送风口流速m/s244、送风口之最大允许流速m/s255、回风口风速256、回风格栅的推荐流速m/s257、百叶窗的推荐流速m/s258、逗留区流速与人体感觉的关系269、顶棚散流器送风量2610、侧送风口送风量26五、室风口的简单布置281、送风口布置间距282、标准型号风盘所接散流器的尺寸表-办公室283、散流器布置294、空调房间允许最大送风温差℃295、工艺性空气调节空调房间允许最大送风温差.306.1、厨房通风问题306.2如何确定厨房的通风量306.3厨房通风设计中的几个问题327、消声器、静压箱总结348.风管贴吸音材料风道的衰减量(日本)359.风管的自然衰减量(只有直风道dB/m,其它都是dB)35六、防排烟设计36第五章管道系统设计39一、空调管路系统的设计原则39二、管路系统的管材39三、供回水总管上的旁通阀与压差旁通阀的选择40四、空调水系统管径的确定41五、冷冻水泵扬程估算方法431、水泵扬程简易估算法432、冷冻水泵扬程实用估算方法443、水泵扬程设计45六、冷却水系统的设计451、冷却水系统的补水量462、冷却水循环系统设计中应注意的几个问题:46七、冷凝水管道设计47八、分汽缸、分水器、集水器尺寸的确定47九、膨胀水箱的容积计算50十、空压管道管径选择表52十一、空调水处理系统55十二、保温55十三、阀门选用56第六章空调设备选型57一、机组选型57二、机组选型案例57三、辅助设备581、冷却塔582、水泵的选型:593、热泵中央空调系统水量计算604、冷冻水和冷却水流量估算605、设备水压力降估算(日本)616、制冷机冷却水量估算表61第七章自控系统设计61第八章材料、设备资料61一、钢板和铝板的厚度和重量ASHRAE61二、角钢和角铝的规格和重量ASHRAE62三、计算单位换算62四、常用液体的密度(单位:103千克/米3,未注明者为常温下)64五、空气调节常用计算公式65六、钢材理论重量计算67七、专业英语68第九章耗电量、机房面积801、水源热泵系统设备耗电量比例802、医院耗电量比例 TRANE803、各种系统分项造价占总造价的百分率%(近似)804、冷水机组和附属设备估算(△t=5℃)805、空调面积占建筑面积比例816、空调机房建筑面积概算指标817、空调设备所占的建筑面积百分率%828、设备层布置原则:82第十章参考实例83第十一章暖通空调中存在的问题与解决方法、图纸要求83一、贯彻执行暖通设计规、标准方面存在的问题831.1 室外空气计算参数不符合规要求831.2 供暖热负荷计算有漏项和错项831.3 卫生间散热器型式选择不妥831.4 楼梯间散热器立、支管未单独配置841.5 供暖管道敷设坡度不符合规要求841.6 厨房操作间通风存在问题841.7 膨胀水箱与热(冷)水系统的连接不符合规要求841.8 通风空调系统防火阀的设置不符合规要求841.9 防烟楼梯间前室送风口风量的确定有问题841.10 误将防烟分区排风量的计算混同于排烟风机风量的计算841.11 高层建筑排烟系统排烟口选型不当85二、在工程设计中存在的问题852.1 供暖入口设置过多852.2 供暖系统设计不合理852.3 排风系统设计不合理852.4 空调系统的选择不合理862.5 厕所采用风机盘管时未加新风862.6 平衡阀的设置与口径选择存在问题862.7 系统分区不当造成失败862.8、双风机系统设计问题872.9 送回风管布置不好873.0 排气系统设计诸问题88三、设计图纸方面存在的问题903.1 设计说明容不完整903.2 平面图深度不够,有些应该绘制的容遗漏903.3 系统图深度不够903.4 锅炉房设计过于简化903.5 计算书容不全甚至全部空白913.6 暖通空调设备未编号列表表示,图画繁杂不清913.7 平面图、剖面图、系统图不一致913.8 设计图纸与计算书不一致91四、问题原因与克服方法91五、施工图设计深度要求91设计说明、施工说明、图例和设备表91设备平面图92剖面图92通风、空调、制冷机房平面图92通风、空调、制冷机房剖面图92暖通设计中的系统图、立管图92详图93计算书(供部使用,备查)93第一章设计参考规与标准中央空调主要参考以下的规与标准:一、通用设计规:1.《采暧通风与空气调节设计规》( GBJI19-87)2.《采暖通风与至气调节制图标准》(GBJ114-88)3.《建筑设计防火现》(GBJ116-87)4、《高层民用建筑设计防火现他》( GBJ0045-95)5.《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》(JGJ26-95)二、专用设计规:1、《宿舍建筑设计规》(JGJ36-87)2、《住宅设计规》(GB50096-99)3.《办公建筑设计规》(JG67-89)4、〈旅馆建筑设计规〉(JGJ67-89)5.《旅游旅馆建筑热土与空气调节节能设计标准》(GB50189-93)6、其它专用设计规三、专用设计标准图集:1.《暖通空调标准图集》2.《暖通空调设计选用手册》(上、下册)3、其它有关标准第二章设计参数一、商业和公共建筑物的空调设计参数 ASHRAE二、舒适空调之室设计参数日本三、新风量1、每人的新风标准ASHRAE2、最小新风量和推荐新风量UK3、各类建筑物的换气次数 UK4、各场所每小时换气次数依人数计算换气量4、每人的新风标准UK5、考虑节能的基本新风量(1/s人)(日本)6、办公室环境卫生标准日本7、民用建筑最小新风量《空调通风工程系统运行管理规》(征求意见稿):空调通风系统运行期间,新风量宜满足下表的规定值,或者满足空气调节房间二氧化碳浓度小于0.1%。
中央空调设计中电气自动化的运用论文中央空调设计中电气自动化的运用论文根据当前可靠的数据表明,不难发现,我国许多高层建筑中均修建了中央空调,而其耗电量已经占据整栋楼宇用电量的百分之五十以上,这就足以说明中央空调会耗费掉大量的电能,同时也不利于我国能源保护,造成大范围的能源浪费。
对中央空调进行改进已经势在必行,而将电气自动化技术应用在中央空调中,可以切实控制中央空调系统,有效对其进行节能改造,符合我国可持续发展的经济社会发展目标,同时也有利于我国中央空调设计行业的长久发展。
1当前中央空调使用过程中暴露出的问题分析1. 1传统的控制模式无法满足变通要求针对当前我国普遍应用在楼宇当中的中央空调现状来看,其暴露出的问题主要体现为对中央空调的控制模式相对单一且传统,并不符合当前多样化的需求和要求,同时无法及时变通以及不够灵活,都会阻碍中央空调的正常使用。
由于中央空调改进以及相应的发展需要一定的物质支持,而我国大多数地区的经济发展水平还相对迟缓,加之技术能力的匮乏,势必会选择相对简单、容易操作的远程控制模式,对中央空调进行控制。
甚至在一些更为落后的地区,仍然选择利用手动模式进行控制,这样的方式则会浪费大量的人力资源,甚至需要相应地监督保护团队对中央空调运转和安全保护进行24小时的监督保护。
所以,大量的人力资源浪费,势必会增加不必要的经济开支与成本投入。
除此之外,中央空调在开机一个小时之后,用户才会对其进行使用,这个时候的中央空调负荷相对较小,如果打开制冷系统,势必会造成能源的浪费,供大于求的现象并不符合我国对能源的保护目标。
当空调处于关闭状态的时候,需要工作人员确保所有的用户都已经停止使用空调,这时才能真正进行空调关闭。
这样的过程大概会存在半小时至45分钟左右的时间差,这一段时间依然会造成相对严重的资源和能源浪费,不利于我国经济的可持续发展。
1. 2对中央空调进行检测的效率相对低下除了在对空调进行控制的时候,容易出现一些滞后性的问题,在对空调进行检测的时候,往往也会出现效率低下的现象。
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。
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 -哈尔滨理工大学学士学位论文PLC Based Central Air Conditioning Control SystemDesignAbstractCentral air conditioning has been widely used in major shopping malls, officebuildings and other 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 refrigeration 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, namely 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 sensors 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, 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 abackwater temperature based 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 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 (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 -哈尔滨理工大学学士学位论文3.2.4 变频器运行的环境条件 (17)3.2.5 使用变频器设计系统时需注意的问题 (18)3.3 PLC选型 (18)3.3.1 PLC简介 (18)3.3.2 PLC控制功能的选择 (18)3.3.3 西门子S7-200PLC介绍 (20)3.3.4 模拟量I/O模块的种类 (20)3.3.5 EM231技术指标 (21)3.3.6 EM232技术指标 (21)3.3.7 EM231 RTD接线及注意事项 (21)3.4 PT100温度传感器 (21)3.5 PT100温度变送器 (22)3.6 人机界面设计 (22)3.7 系统硬件设计 (23)3.8 本章小结 (25)第4章控制系统软件设计 (26)4.1 设备间通讯 (26)4.1.1 RS-485介绍 (26)4.1.2 USS协议 (26)4.2 PLC的初始设定 (27)4.3 PLC主程序流程图 (29)4.4 PLC编程软件 (30)4.5 程序设计 (30)4.5.1 中央空调控制系统的I/O分配表 (30)4.5.2 程序中使用的存储器及功能 (31)4.6 中央空调控制系统的MCGS组态 (32)4.6.1 MCGS组态软件简介 (32)4.6.2 MCGS 6.2通用版介绍 (32)4.6.4 系统脚本程序编写 (34)4.6.5 组态运行界面 (35)4.7 本章小结 (36)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录C (40)- V -哈尔滨理工大学学士学位论文第1章绪论1.1 课题背景随着国民经济的发展和人民生活水平的日益提高,为了保证温度恒定,中央空调系统已广泛应用于工业与民用建筑领域,例如酒店、宾馆、办公大厦、商场、工厂厂房等场所。
中央空调系统的电气节能措施与控制设计摘要:中央空调的能耗巨大,其耗电量为建筑总耗电量的一半以上,因此,很有必要对中央空调进行节能控制设计。
基于此,本文主要研究了中央空调系统的节能设计,通过电气节能措施及计算机控制设计,实现自动调节,避免消耗不必要的能源,实现节能降耗,进而促进社会的可持续发展。
关键词:中央空调;系统;电气节能;控制目前,随着中国社会经济的快速发展,商业建筑的数量也在逐渐增多。
商业建筑为人们提供了一个安全、舒适的环境。
而几乎所有的商业建筑都配有空调系统、智能化系统、消防系统、给排水系统和电气系统等。
建筑设计需要和子系统设计进行配合,准确计算,合理布局,以便提高整个建筑系统的利用率。
而其中的中央空调系统会消耗掉50%以上的建筑总能耗,所以必须做好空调设计,以适应现代社会发展。
1 中央空调系统和工作原理中央空调系统主要包括采风系统、过滤系统、湿热处理与输送及分配、控制系统和热冷源。
由相关空气处理设备、制冷剂和风机等设备对这五部分进行相互的有机组合,而集成为一个整体,形成空调机组。
通过上述五个部分的合理配合,而形成一个整体的中央空调循环系统,具有保温保湿和制冷制热等作用,下文详细介绍了中央空调的工作原理。
1.1 制冷原理和一般空调制冷原理相似,中央空调的制冷原理为压缩气态的制冷介质等,以形成高温高压气体,再压入冷凝器,与水或空气进行热交换后,转化成为高温的液态介质,干燥后,通过过滤器,除去水分和杂质后,再减压,之后又变回为低温低压的液态介质,最后再气化。
在气化时,液体会吸收潜热,而压力不同,其饱和温度也会不一样,压力越低,饱和温度也会变得越低。
1.2 系统原理1.2.1 新风系统原理风处理机吸入室外的新鲜空气后,进入风柜,再进行过滤降温和除湿后,通过风道送入房间,这种新风是无法符号室内热湿要求的,仅能满足所需新风量。
室内风机盘管会完成对室内热负荷的处理工作,并排除多余的空气,部分风会留在进风口,以便进行再次循环。
电气自动化对中央空调的实践毕业论文•相关推荐电气自动化对中央空调的实践毕业论文现在,我国的经济实现了空前的发展,人们的生活水平得到了极大的改善,空调在人们的生活中广泛地使用。
中央空调使用的是大功率的设备,其电压也比较大。
空调在为人们提供舒适的环境的同时,也造成了大量电力资源的浪费,而且还存在着安全网问题。
所以,在中央空调的应用中借助电气自动化技术,能够缓解空调使用中耗电的问题,实现节能。
1中央空调电气自动化的意义中央空调的控制方法比较单一,所以,在进行效率检测的过程中,不能提高效率,在中央空调使用的过程中会造成大量的电力资源的浪费。
在中央空调监控中,一般使用的是远程监控的功能,或者直接使用手动的方式进行监控,这样导致了中央空调监控的效率十分地低下,使中央空调工作的时间大大的延长,并且造成了严重的电力损失。
在进行手动监控的过程中,对中央空调的安全性造成一定影响,也会导致中央空调性能的下降,监控的效率十分低下。
现在,科学技术在不断地发展,在科技发展中,能够进行数字化的中央空调的控制,继电器在中央空调的控制中起着较为关键的作用,但是,继电器在使用中很容易发生粘连的问题,导致中央空调在使用中不能运行。
为了能够提高中央空调控制的效率,应该运用数字控制的方法,对空调进行一对一的控制,而且还能够减少空间的使用,其操作也是非常简单的。
但是,数字控制方法会受到外界环境的干扰,使空调控制的效果下降,而且也不能在多台设备上同时使用,其兼容性是比较差的。
在使用PLC控制系统时,能够解决上述问题,其可靠性非常高,在使用中很少出现故障,能够节省能源的使用,在中央空调的控制中得到广泛地使用。
2中央空调PLC控制原理分析2.1中央空调变频调速系统中PLC控制的效果中央空调变频调速系统是运用变频器,结合了接触器、检测器等实现了密闭的控制系统,在这个系统中,其可以借助电压信号对水泵机组温的调节,从而对电气设备运行的速度进行调节和控制。
中央空调电气控制系统设计摘要:该设计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臵。
在此基础上借助变频调速技术,让风机在一定范围内平滑调速,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1 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,生产工艺对车间内温度、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。
2 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生产车间为设计背景,生产车间空气调节的作用大体可分为二个:其一、满足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,利用中央空调系统内部安装的传感器,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,还需设臵完善的报警功能。
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。
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臵,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的硬件配臵和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,还设臵了多种滤波电路,以抑制高频干扰信号。
软件上,PLC设臵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 系统设计内容(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臵。
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MM430参数设臵,简单的模拟了一下该系统基本的主要控制功能。
3 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)PLCPLC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,集成了以下丰富的内臵功能: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、内存空间、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),内臵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。