xx大学毕业设计(论文)说明书课题名称基于西门子LOGO!的机房空调节能控制系统设计(软件部分)系别职业技术教育学院专业电子信息工程班级 x学号 2x姓名 x指导教师 x2013 年 5 月 20 日广西科技大学本科生毕业设计说明书摘要在能源短缺的今天,保持可持续发展,改善能源过度浪费的现状刻不容缓。
本课题应对国内存在的机房降温系统的不足,设计了一套基于西门子LOGO!的机房空调节能控制系统。
通过对室内温度,室外温度、湿度、粉尘度的采集和处理,智能控制空调和风机的启停,适宜的情况下优先使用风机利用室外冷源对机房进行降温,以减少空调的启动,达到节能降温的目的,同时也延长了空调设备的使用寿命。
系统中设置的参数主要有:室内温度,室外温度,室外粉尘高限,室内上限温度,室内下限温度,上限湿度,空调停机温度,警报温度,风机工作最低温度。
全部参数均可以自定义设置,以满足在不同环境中更合理的控制要求。
此外系统具有完善的警报触发机制,温度、湿度、粉尘度等一旦超出设定范围和出现设备故障则声光警报。
本系统稳定可靠,安装便捷。
经过大量的调查统计,理论上在南方城市的车站机房中运行本系统每年可节省电能约20%。
对于常年处在低温环境的北方城市来说效果将更加显著。
关键词:机房节能降温空调风机广西科技大学本科生毕业设计说明书AbstractEnergy shortage of today, to keep sustainable development, improve the status of excessive waste of energy is not a moment to hesitate. This topic against the insignificancy of the room cooling system , design a room air conditioning energy saving control system based on Siemens LOGO!.This system can intelligent control the air-conditioning and the fan start or stop,by collect and deal with the indoor temperature, outdoor temperature, humidity, dust degree,encounter suitable conditions this system can take precedence use of Fan to cool the engine room by the outdoor cold source,thus can not only reduce the start times of air conditioning to energy-saving cooling, but also extend the life of air-conditioning equipment.System parameters set are: indoor temperature, outdoor temperature, outdoor dust, high limit, the indoor maximum temperature, minimum temperature indoors, limit humidity, air conditioning shutdown temperature, alarm temperature, fan working minimum temperature. You can customize all the parameters are set to meet in different environments more reasonable control requirements. Addition, the system has a complete alarm trigger mechanism, temperature, humidity, dust, etc. Once you exceed the set level range and equipment malfunctions make a sound and light alarm.The system is reliable and easy to install. After extensive survey, theoretically station in the southern city of room to run this system annual energy savings of about 20%. For year-round in a low-temperature environment of the northern city, the effect will be more significant.Keywords:machine room Energy-saving cooling air-conditioning fan广西科技大学本科生毕业设计说明书目录1 绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 机房制冷现状 (1)2 系统设计 (2)2.1 系统设计内容 (2)2.1.1 机房对于环境的要求 (2)2.1.2 主要技术指标 (3)2.2 系统设计原理 (3)2.2.1 系统框图 (3)2.2.2 工作流程图 (4)2.2.3 硬件接线 (5)2.2.5 设计原理 (6)2.2.2 警报触发机制 (7)2.2.3 联网监控 (7)3 软件实现 (8)3.1 LOGO!Soft Comfort (8)3.2 SIMATIC PC Access (12)3.3 WinCCExplorer (14)4 系统仿真与模拟安装测试 (16)4.1 系统仿真测试 (16)4.2 系统模拟安装测试 (17)5 系统特点 (19)结束语 (20)致谢 (21)参考文献 (22)广西科技大学本科生毕业设计说明书1 绪论1.1 课题研究背景随着我国社会经济和科学技术的迅猛发展,自动化水平日益提高,电子设备大量应用于各个领域。
然而电子设备长时间在规定温度范围外的环境下运行,会导致设备的可靠型降低和缩短使用寿命,而且长期在极限环境下运行会导致设备的灾难性故障。
以来宾站信号机械室的实测情况为例,当室外温度是9℃时,室内温度已达22℃,所以不论室外温度的高低,每年的4月到11月,空调都必须处于开机状态,遇到暖冬时,还需要根据天气情况决定是否开机降温。
因此常年开机不仅毫无必要,空调等设备损坏率也较高,维护和运行成本较大,也浪费了大量的能源。
如果能有效的利用自然冷源如寒冬室外冷空气、夜间室内外温差对机房进行降温,那么对于能源的节约是很可观的。
为此,我们确立了“基于LOGO!的机房空调节能控制系统”的课题任务。
解决当前机房降温系统能源浪费过大的问题。
通过大量的调查研究发现:广西的平均气温在20.12~20.45℃,在最为炎热的7、8月份平均平均气温为27.3℃,夜间温度80%低于25℃。
于是得出结论,对机房等有降温要求的场所进行改造以达到节能降温是可行且有必要的。
1.2 机房制冷现状如今社会正在全面智能化,计算机、服务器等电子设备的功能越来越强大也越来越完善。
它们的体积虽然越来越小,但是功率密度却随着增大了。
从而,机房内的制冷系统不得不承受越来越大的考验。
机房专用精密空调(绝大多数)和舒适性空调,是目前在机房内应用得比较广泛的制冷系统。
有些机房同时配备有加湿器,以替代机房精密空调加湿和制冷的双重作用。
在实际的应用中我们也发现,使用舒适性空调机组的机房内产生问题的几率要比较高:高功率密度的电子设备因热交换不良或不及时,导致设备故障率提高和维护量增大。
1广西科技大学本科生毕业设计说明书2 系统设计2.1 系统设计内容2.1.1 机房对于环境的要求1、温湿度及粉尘适宜的温度和湿度,可以保证机备设备长期稳定工作,适宜的湿度可以防止静电危害并降低浮尘。
关于机房场地国家有一个国标GB2887-89计算机站场地技术条件中4.4.1.3条规定开机时机房内的环境温度、湿度标准,其中环境温度为:A级22±2℃,B级15~30℃,C级10~35℃;环境湿度为:A级45%~65%,B级40%~70%,C级30%~80%;一般通信机房的标准均应达到A级标准。
当前信号机械室执行B级标准,车站通信机房执行A级标准。
洁净度:符合标准ASHRAE52-76,空气中0.5nm的尘粒数少于18000粒/升。
噪声:关闭主设备的条件下,在工作人员正常办公位置处测量不高于68dB(A).(GB)。
2、需解决的问题(1)监测机房室内外的温度和湿度,在湿度满足要求的情况下,且室内外的温差达到3℃以上,方可进行室内外空气交换。
(2)交换的空气必须是洁净的,因此流入室内的空气要进行过滤。
(3)有些机房位于货场和公路附近,为保证空气滤网的使用周期,要监测室外空气的粉尘度。
(4)要能实现与设备的可靠联动。
(5)要有警报功能。
(6)安装维护要方便。
根据以上要求,并进行了大量调查研究后,对机房空调节能系统的设计主要分2个部分:●室内温度、湿度、粉尘度自动控制,空调自动控制,净化通风机自动控制:系统根据环境温度、湿度和粉尘度自动控制空调或者净化空气通风设备,保证室2广西科技大学本科生毕业设计说明书 3 内温度、湿度和粉尘度在给定的范围内。
尽量利用机房室外的冷空气进行通风降温,减少空调开机时间,实现节能目的。
●通信管理及警报监控:通过联网通信,实时监控,减少维护和运行成本。
也可通过联网火警警报、烟雾警报、防盗警报系统,远程监控电务机械室、各种机房中设备的安全。
2.1.2 主要技术指标1、可对任何种类空调进行自动控制,不需要对机房设备进行大的改造。
2、采用净化风机进行机房通风降温,风机空气虑网维护清洁周期在1个月以上。
无沙尘及空气质量好的地区可达3个月以上。
3、机房温度控制范围22-30度,湿度:30%-80%;可根据需要设置控制范围。
4、采用以太网通讯,实现机房联网,数据监控,警报及控制管理。
5、空调节能每年20%-60%左右,南方地区节能较北方少些,昼夜温差大的地区节能效果较好,同时不同的季节节能效率不同。
6、电源:交流220V ,50Hz 。
2.2 系统设计原理2.2.1 系统框图系统框图如图1;室外温度室外湿度警报器空调风机室外粉尘空调控制器风机控制器室内温度上位机主控制器图1:系统框图广西科技大学本科生毕业设计说明书42.2.2 工作流程图工作流程图如图2; 主控制器数据处理判断后控制信号输出空调控制器风机控制器警报器空调风机开始室外温度室外湿度室外粉尘上位机显示屏数据采集室内温度 数据处理判断逻辑详见2.2.5章节。