唐山学院毕业设计设计题目：基于PLC的变频中央空调温度控制系统设计系别：智能与信息工程学院班级：姓名：指导教师：田丽欣2016年6月 1 日基于PLC的变频中央空调温度控制系统设计摘要为了保证环境温度和湿度的舒适，大多酒店、大型商场、工厂车间、写字楼甚至学校等都装有中央空调系统，方便管理以及节约能源。
但传统的中央空调能源利用率还是相对较低，普遍存在30%左右的无效能耗。
传统的中央空调能源消耗大，而效率相对低下，无论负荷的大小，电机已及系统都是在全负荷的状态下工作的，当用户不需要这么大的负荷时，就造成了资源的浪费。
中央空调系统由空调主机，冷却水泵、冷却塔，冷冻水泵、风机、盘管系统等组成。
冷冻水是流过空调主机后，经过空调主机制冷降温，通过冷冻泵输送到各个房间中，然后通过盘管系统，和室内的空气进行热交换，最后再流回空调主机，形成循环。
而冷却水系统则主要是给空调主机降温，在冷却泵的作用下，冷却水流经空调主机，把空调主机的热量带走，再在冷却塔处经由却塔风机进行散热，最后再流回空调主机，形成循环。
冷冻水、冻却水作为热量的载体，不断地把室内的热量带到室外。
本论文所研究的中央空调系统可在PLC的控制下，利用PT-100温度变送器采集室内温度，通过EM235模拟量输入输出模块将采集到的温度度数转化为模拟量，进行PID计算，转化后输送给变频器，变频器再带动电机做出相应的加减速转动，使室内温度发生变化，从而形成闭环控制，实现最优控制，低能源高效率，保证居住、工作环境的温度和湿度的同时，最大空间的节约能源，提高能源利用率。
关键词：中央空调温度控制PLC EM235 变频器PID控制Design of Variable frequency central air conditioning temperature control systembased on PLCAbstractIn order to ensure the comfort of the temperature and humidity environment, many hotels, large shopping malls, factories, office buildings, and even schools have been installed central air-conditioning system, to facilitate the management and energy conservation. But the traditional central air conditioning energy utilization is still relatively low, there are about 30% of the invalid energy consumption. The traditional central air-conditioning energy consumption, and efficiency is relatively low, regardless of the size of the load, motor and system are working under the state of full load, when users do not need such a big load, causing the waste of resources.The central air conditioning system by the air conditioning host, cooling water pump, cooling tower, chilled water pump, fan coil system, etc. Chilled water is through the air conditioning host, after a cool air conditioning refrigeration host, through the frozen pump into the rooms, and then through the coil system, and indoor air heat exchange, and then flow back to the air conditioning host, form a circle. Cooling and cooling water system are mainly for air conditioning host, under the effect of cooling pump, cooling water flowing through the air conditioning host, and take away the quantity of heat of air conditioning host, through the tower fan for cooling in cooling tower place again, and then flow back to the air conditioning host, form a circle. Chilled water, frozen water as heatcarrier, constantly brought the indoor quantity of heat to outdoor.This paper studied the central air conditioning system is under the control of PLC, using the PT - 100 temperature transmitter collection and indoor temperature, by EM235 analog input/output module collected temperature readings can be converted to analog, the PID calculation, conveying the converted to frequency converter, frequency converter to drive the motor makes the corresponding rotational acceleration and deceleration, make indoor temperature changes, thus forming a closed loop control, realize the optimal control, low energy efficiency, guarantee the living and working environment of temperature and humidity at the same time, the biggest space to save energy, improve energy efficiency.Key words: Control of central air conditioning temperature; PLC; EM235; Frequency changer; PID control;目录1 引言 (1)1.1 课题研究的意义 (1)1.2 中央空调控制系统研究现状 (1)1.3 设计的任务和要求 (2)2 中央空调系统的构成及工作原理 (3)2.1 中央空调系统的工作原理 (3)2.2 中央空调系统的构成 (3)2.2.1 冷冻水循环系统 (3)2.2.2 冷却水循环系统 (3)2.2.3 空调主机 (4)2.2.4 风机盘管系统 (4)3 中央空调系统控制原理 (5)3.1 传统控制方式介绍 (5)3.2 中央空调的变频调速原理 (5)3.3 电机的软启动 (7)3.3.1 电机普通启动电流 (7)3.3.2 软启动设备介绍 (7)3.3.3 软启动的应用 (7)3.3.4 软启动的优点 (8)3.3.5 软启动器与变频器的区别 (8)3.4 中央空调的电机频率的PID控制 (9)3.4.1 PID控制原理 (9)3.4.2 PID参数整定的常规方法及手段 (10)3.4.3 温度控制回路 (11)4 中央空调系统硬件设计 (12)4.1 变频器介绍 (12)4.1.1 变频器原理 (12)4.1.2 变频器的选择 (13)4.1.3 施耐德ATV312系列变频器 (13)4.1.4 使用注意事项 (14)4.2 可编程逻辑控制器介绍 (14)4.2.1 可编程逻辑控制器 (14)4.2.2 PLC的工作原理 (14)4.2.3 西门子S7-200 PLC (14)4.2.4 模拟量输入输出模块 (15)4.3 PT100温度传感器 (15)4.4 三相异步电动机 (16)5 中央空调系统软件设计 (17)5.1 主程序设计 (17)5.2 程序设计 (18)5.2.1 PLC编程软件STEP7Micro (18)5.2.2 I/O点分配 (18)5.2.3 程序中存储器分配 (20)5.2.4 部分程序设计 (20)5.3 EB8000触摸屏编程软件 (25)5.4 仿真界面 (26)6 结论 (29)谢辞 (31)参考文献 (32)附录一电气原理图 (33)附录二源程序 (36)1 引言1.1 课题研究的意义随着我国经济的飞速发展，大家的生活水平明显提高，生活条件也是越来越好。
在夏天，为了保证环境温度和湿度的舒适，很多酒店、大型商场、工厂车间、写字楼甚至学校等都已经安装了中央空调系统，方便管理以及节约能源。
但传统的中央空调能源利用率还是相对较低，普遍存在30%左右的无效能耗[1]，因此采用新型的节能技术已经成为了当务之急，响应国家节能减排的低碳生活的号召。
传统的中央空调是通过手动调节阀门的大小来控制水的流量的大小的，而冷冻水系统和冷却水系统中水泵就已经消耗了大量的能量，而水泵是一直处于工频，即满负荷的状态下工作的[2]。
而频繁的启停也对设备有一定的损伤，电机的启动电流是额定电流的5到7倍，如此大的电流冲击不仅对电机、接触器等有影响，也给电网带来了一定的冲击，同时也会减少机械设备的寿命[3]。
本文通过对冷冻水供回水温、压差，冷却水的流量等工艺参数进行优化整定；使用变频调速技术，实现电机的连续平滑速度调节，减少电机频繁的启停以及大大的降低了电机启动时的电流，实现电机的无级调速，大大提高温度控制的精度，从而实现高效的恒温调节的中央空调系统。