中央空调变频节能智能控制系统研究
硕士学位论文
第三章用能计量系统设计
本系统主要是将主机、冷冻泵、冷却泵、水塔风机、末端风柜的电能和系统冷量的数量采集到工控机上，然后由工控主机对有关数掘进行处理（运算、统计、存储、输出显示），处理后再通过触摸屏直接显示，同时，系统也可随时由用户直接通过点击触摸屏上的菜单完成输入，进行查询、系统参数优化设置等操作。
系统由下层检测仪表进行参数测量，有电子式电能表、温度测试仪及其接口模块，这些仪表均带ＲＳ４８５接口，然后，由触摸屏强大的通讯及接口管理功能实现各仪表的数据采集并直接通过其自身的ＲＳ一４８５接口将采集回的数据上传到上位主机（工控机），最后由工控机和已设计好的组态软件完成各种数据处理操作。由工控主机对有关数据进行处理（运算、统计、存储、输出显示），处理后再通过触摸屏直接显示，同时，系统也可随时由用户直接通过点击触摸屏上的菜单完成输入，进行查询、系统参数优化设置等操作。
图３－Ｉ用能计量系统图
§３．１系统主要设备及实现功能
系统组态共分为：检测装置（内置网络装置）、数据采集装置、数据处理和存储装置及对应的软件。
检测装置共有：富士人机界面（ＰｏＤ）、富士ＰＬＣ（Ｉ／Ｏ检测）、电子式电能表。
无线智能路灯节能控制系统介绍
第一篇项目概述 第一章城市照明节能改造的发展 随着我国城市建设的飞速发展，城市照明已成为体现城市形象的重要标志。对于一个城市而言，城市照明已不仅仅是锦上添花，而已成为一个城市形象的基本组成部分，在内容上，城市照明的表现手法越来越丰富；在趋势上，城市照明越来越注重科技含量。总体而言，城市正逐步走向高层次化。在满足城市功能与景观照明的同时，如何解决电费支出增加、应对电力供应缺口增大的矛盾，成为各地政府关心的问题。 中国作为世界第二大能源消费国，中央政府一直高度重视能源和节能工作， 90年代实施了可持续发展战略，颁布了《中华人民共和国节约能源法》； 2000年国家经贸委、国家计委发布了《节约用电管理办法》；2002年11月6日经贸委、国家计委、科技部、建设部等13个部门领导在北京召开《推动中国绿色照明工程》交流会；2004年11月26日建设部在北京召开《2004年中国城市照明国际研讨会》；2005年5月9日国家发改委在上海召开《中国绿色照明国际会议暨第六届国际高效照明》会议。建设部、国家发改委于2004年11月23日颁发了建城[2004]204号文件《关于加强城市照明管理促进节约用电工作的意见》,文件中明确指出，要大力推广节能技术，提高电能利用效力，尽快实现节能型的城市照明体系，有条件的城市应实施城市照明集中监控和分时控制模式，努力降低电耗，并要求2006年底之前改造完成。照明节电成为政府相关机构重大任务之一。 同时，对城市灯饰的管理与控制迫切需要一种科学、合理、高效的方法。因此，提供一种有效而合理的控制与管理的方法，对城市路灯与饰灯的运行状态进行远程智能监控显得极为重要。 首先回顾传统的路灯控制运行方式：钟控、人眼观测，派巡逻车轮巡……等等，传统路灯控制运行方式早已不能适应形势发展的需要，随着科学技术以超乎想象的速度的发展，计算机应用的迅速普及，GSM、GPRS无线通讯网络的问世，真正能够自动化的、远程管理的监控办法出炉了，基于这两大实用的新兴技术，针对一般城市路灯系统线路长、布局分散、管理困难，我公司自主研发、生产了我公司路灯自动化监控系统，它利用计算机技术，通讯技术对快速发展的城市路灯实行科学化的管理，从而提高道路照明的质量，实现故障检测的实时性和维修效率，保证城市整体的亮灯率和设备完好率，它不但能降低能耗、减轻劳动强度，而且避免了无畏的电能和人力物力的浪费，最终它提高了路灯所对社会的服务质量，综合发挥出城市道路照明的社会效益与环境效益。 智能路灯节能控制系统介绍 现代城市景观照明控制管理系统中，要求在实现效果的同时，更加注重集中管理操作的便捷性及场所性，以及设备的安装方便可靠。 1.1 产品特性 1、高效、稳定的经济型节电器： 我公司系列路灯节电器采用最先进的快速电子检测技术、微电脑的精确计算，通过电力电子智能控制技术，节电效果明显，节电率稳定在20%—45%。 2、无电网污染的“绿色环保”节电器： 在国外发达国家已有明文规定对电气设备谐波含量的限制，国内部分城市对谐波含量超标的设备也限制并入电网使用。我公司系列路灯节电器，实现了电压的正弦波输出，克服了晶闸管等类型灯光节电产品产生谐波的缺陷。 3、无“闪断”切换技术的智能节电器： “闪断”现象会导致HID灯(高压气体放电，如高压钠灯，金卤灯，高压汞灯等)熄灭。我公司系列路灯节电器运用了先进的控制技术，确保在自动运行时不发生闪断现象。 4、高速、智能的I2C数据总线控制系统： 我公司系列路灯节电器的控制核心FN-PSCEIP1000控制系统是在经过长期使用的FN-PSCEIP控制
换热站节能变频调控系统控制方案
换热站节能变频节能系统控制方案 一、热交换站的二次供暖循环水概况 热交换站的二次供暖循环水运行系统都是通过电机带动定量循环泵来提供循环水的动力。通常设计人员在电机选型时，由于电机按一定模数分级，往往选择功率比水泵输入功率大的电机，功率留有一定余量。我们知道热交换站内二次供暖系统根据流量情况可分为定流量系统和变流量系统，无论那种系统，电机都是直接接市电一直以工频运行，电机都要全速运转，无法随着供暖负荷的变化而变化，循环泵输出流量是恒定的，当根据天气温度或供暖负荷变化需要对循环水流量进行控制和调节时，通常的控制手段是开大阀门或关小阀门来人为调节，这样在阀门上产生了附加损失，使得能量因为阀门的节流损失消耗掉了，浪费了大量能源。又由于温度是个滞后参数，调节周期长，用阀门调节控制精度受到限制。泵类设备多数采用异步电动机直接驱动的方式运行，存在启动电流大、机械冲击、电气保护特性差等缺点，时常出现泵损坏同时电机也被烧毁的现象，不但浪费能源而且加快了设备损耗。 循环水泵采用变频控制能较好地解决这个问题。在满足供热的条件下，调节电机转速，保证一定的系统压差，可获得可观的节电效果。 二、变频调速节能原理 通过流体力学的基本定律可知：循环泵属平方转矩负载，其n(转速)、Q(流量)、H(压力)以及P(轴功率)具有如下关系：Q∝n ，H∝n2，P∝n3；即，流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。可以看出改变电机转速可以调节循环泵的流量的方法，要比采用阀门调节更为节能经济，设备运行工况也将得到明显改善。电机的转速与工作电源输入频率成正比，即：n =60 f（1-s）／p，（式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数）,由于s、p对某一电机是固定值，因此通过改变电动机工作电源频率能达到改变电机转速的目的。变频器就是基于上述原理采用交-直-交电源变换技术，集电力电子、微电脑控制等技术于一身的综合性电气产品。 对循环水系统进行变频的改造正是基于以上原理。改造后的系统，将室外温度、系统供回水压差及回水温度作为输入参数，加上PLC控制器处理下达变频调速指令，通过变频器适时适量地控制循环泵电机的转速来调节循环泵的输出流
办公室节能智能控制系统解决方案
办公室节能智能控制系统(KITZOER)解决 方案 一、系统概述 办公环境不仅要有足够的工作照明，更应营造一个舒适的视觉环境，减少光污染。现代办公楼的照明已经成为直接影响办公效率的主要因素之一，因此,越来越引起人们的高度重视。做好照明设计，加强照明控制设计，已成为现代智能办公大楼的一个重要内容。据国内外有关资料介绍，办公照明用电量占整幢大楼能耗的约1/3，办公照明的设备费用(包括照明器件和配布线工程费)约占电气工程费用的10%以上，因此选择合理的照明方案，配置先进的控制系统，不仅能大大简化穿管布线的工作量，而且能有效地节约能源，降低用户运行费用，提高大楼管理水准，具有极大的经济意义和社会效益。在一些欧美发达国家，照明系统的智能化控制已成为智能化大楼不可分割的组成部分，而且应用范围越来越广。 智能照明控制系统的技术，随着现代建筑技术的发展而不断更新以适应各种建筑结构布局，不同灯具的选配，实现多样化的控制模式。由于这是一个开放式的系统，采用标准接口可以方便地与其它系统诸如BA、安保、消防等相互连接完成系统集成功能;同时利用系统配备的监控软件，大楼管理工作人员借助“友好”的用户界面，能极其方便地遥控、监控大楼所有控制设备的工作状态。 二、办公室节能智能控制系统(KITZOER)功能介绍 2.1 实现照明控制智能化 采用智能照明控制系统后，可使照明系统运行在全自动状态，系统将按预先设置切换若干基本工作状态，通常为“、白天”，“晚上”，“安全”、“清洁”、“周末”和“午饭”等，根据预设定的时间自动地在各种工作状态之间转换。例如，上班时间来临时，系统自动将灯打开，而且光照度会自动调节到工作人员最合适的水平。在靠窗的房间，系统能智能地利用室外自然光，当天气晴朗，室内灯会自动调暗;天气阴暗，室内灯会自动调亮，以始终保持室内恒定的亮度(按预设定要求的亮度)。 当每一个工作日结束，系统将自动进入“晚上”工作状态，自动地极其缓慢地调暗各区域的灯光;同时，系统的动静探测功能将自动生效，让没有人的办公室的灯光自动关掉;相反，动静探测能保证有员工加班的办公区灯光处于合适的亮度。 系统还能使公共走道及楼梯间等公共区域的灯协调工作，当办公区有员工加班时，楼梯间、走道等公共区域的灯就保持基本的亮度，只有当所有办公区的人走完后，才将灯调到“安全”状态或关掉。 此外，还可用手动控制面板或遥控器等，随意改变各区域的光照度。
变频空调电控系统的设计
变频空调电控系统的设计 摘要：介绍空调变频器的SPWM原理，并以西门子专用单片机C504构成的电控系统为例，说明变频空调器电控系统的基本结构、实现方法及关键技术。 Abstract: This paper introduces the principle of air－ conditioner transducer′ s SPWM and explains its electronic－ controlled system′ s basic structure, implementing method and pivotal technique by a electronic－ controlled system being made of single－ chip C504, produced by SIEMENS . 关键词：专用单片机SPWM变频 Keywords: Special single－ chip， SPWM， Frequency conversion 1引言 空调系统目前已经广泛地应用于生产、生活中。随着能源的日趋减少，大气污染愈加严重，节能已是1个不容忽视的问题。众所周知，变频空调是1种集节能、舒适、静噪于一体的新型产品，它刚一问世，就显示出强大的生命力，可以预料，下世纪的空调将会以更快的步伐实现变频化。变频空调结构。 图1变频空调电控系统示意 图2C504内部结构图 其中室内部分接收遥控器送来的控制信息，并根据室内空气温度、热交换器温度以及室外机送来的状态信息，经过模糊推理，向室外机送出控制信息，包括：变频压缩机运行频率、四通阀状态等。室外机根据室内机送来的控制信息，产生SPWM波形，驱动压缩机在相应的频率上运转。在运转控制过程中，随着室外温度的不同、压缩机排气温度的变化以及发热器件温度的变化自动调整运行频率，使压缩机始终处于最佳运行状态。同时室外机还不断检测电流、电压的变化，检测短路、过电压、欠压等故障的发生，及时采取保护措施，以保障控制系统的良好运行。 研制的新型变频空调电控系统中，室内机、室外机的各种控制功能都是由SIEMENS公司生产的专用单片机C504完成的。该类单片机除了一般单片机的通用功能外，还有1个专门用来驱动三相交流变频压缩机和无刷无传感器的直流压缩机的CCU单元，功能强大，性能好，编程方便。 2C504中CCU工作原理 一般变频空调压缩机分三相交流变频和直流变频两种。C504单片机对这两种类型的压缩机都可以驱动，仅仅是编程方法不同而已。 图2为C504内部结构框图。图中可看出C504由CPU,CCU及异步通信等3部分组成，其中CPU部分和8051完全兼容。CCU部分是其最有特色的独立单元，它包括有独立的定时器、比较器、分频器和寄存器等，可脱离CPU独立工作，其目的是产生频率可变的三相正弦交流电。 2.1周期和偏置量的计算 假设脉宽调制频率为20kHz，即fPWM=20kHz，这就意味着fPWM的比较定时器1每隔50μs 产生一次中断，在其中断服务程序中形成新的脉冲宽度值，存入比较寄存器之中。由于依时间而变的脉冲序列的脉宽要符合正弦波形的要求，因此实时计算脉宽是不可能的。最通用的方法是在内存建立一个正弦表，在中断服务程序执行过程中周期地读出，送到比较寄存器中，以便形成SPWM波形。在设计中，我们把确定PWM周期的比较定时器1设置成模式1状态，即所
中央空调系统的节能措施
中央空调系统的节能措施 摘要：中央空调是宾馆、商场、办公大楼和工厂不可缺少的设施，它既能给人们带来温馨舒适的环境，但也需要支付昂贵的电费，故对中央空调加节能装置是降运行成本和增加效益的一条捷径。 关键字：中央空调，节能，楼宇自动化，变频控制，蓄能 建筑节能是在满足居住舒适性要求的前提下，在建筑中使用隔热保温的新型墙体材料和高能效比的采暖空调设备，达到节约能源、减少能耗、提高能源利用效率之目的。在我国建筑物的能耗约占全国能耗的1/3，中央空调系统的能耗占了我国建筑物能耗的60％，这是一个非常惊人的数字。而中央空调机组是以满足使用场所的最大冷热量来进行设计的，而在实际应用中绝大多数用户在使用时，冷热负荷是变化的，一般与最大设计供冷热量存在着很大的差异，系统各部分90%以上运行是在非满载额定状态的。 对于中央空调系统节能而言，一方面是要从系统本身的设计上,考虑整体的能耗，另一方面，在使用和维护过程中,要尽量按要求进行管理,这样既可延长系统的使用寿命，也可减少不必要的物资、能源浪费。那么中央空调是如何实现最大化节能，除了它本身外，风机盘管、风机、水泵、压缩机等中央空调设备都要求最大化节能，可采用如下措施实现节能。 1、采用楼宇自动化系统：在智能建筑中通常采用楼宇设备自控系统，对中央空调系统末端的新风机、回风机、变风量风机、风机盘管等装置进行状态监视和使用的“精细化”控制，以实现节能的目的。其通过控制器，将检测的相关量值进行运算，实现对上述设备的控制，达到一定的节能效果。这种对空调末端设备的控制可节能10％左右。楼宇设备自控系统实现了对空调末端设备的节能自动控制，并为动态变流量空调节能控制系统的运行创造了更为良好的外部条件。 2、采用变频控制系统：应用交流变频技术通过对中央空调的末端空调风机、冷却塔风机、冷冻水/冷却水水泵、压缩机电机转速进行控制调节，从而使空调各子系统风量、水流量等负荷工况参数按负荷情况得到自动调节，不但能改善系统的调节品质，改善空调的舒适性，达到节约大量电能，降低设备运行噪声，延长设备使用寿命，减轻设备维护工作量及费用的理想运行效果。通过变频控制调节，中央空调系统的水、风系统耗电水平可降低30%-50%，主机系统可节电30%以上，总体系统节电可达40%左右。中央空调变频节能控制器投资价值高，用户用于该产品的全部投资，可在很短的时间内通过减少能耗支出予以回收。因此中央空调用户应用变频节能控制系统不仅有着良好的直接经济收益，还能达到节约能源消耗、有利于环境保护的社会效益。 3、采用蓄能空调技术：蓄能空调技术就是利用夜间电网低谷时的电力来制冷或制热，把冷量或热能储存起来，在白天电力高峰用电紧张时释放冷量或热能，满足建筑物空调冷源或热水需要。蓄冷中央空调简单地讲就是在常规中央空调增加了一套蓄冷装置，如：蓄冰槽、蓄冰桶等。蓄冰空调主要利用分时电价政策，在夜间用电低谷期，采用电制冷机制冷，将制得冷量以冰的形式储存起来。在白天空调负荷高峰期，将冷量释放，便可达到少开中央空调主机甚至不开主机的目标。采用蓄能空调技术可以减少制冷主机的装机容量和功率，可减少30%-50%；利用低谷廉价电力，节省大量的运行费用，可节省40%左右。 能源是人类生存和社会发展必需的物质基础，节约能源是人类共同的使命。
智能路灯节能控制器的设计与实现
智能路灯节能控制器的设计与实现 豆豆网技术应用频道2009年07月03日【字号：小中大】收藏本文 关键字：雷达系统LabVIEW智能远程控制系统声音控制计数器地震烈度计运动控制器 0 引言 随着我国经济高速发展，人民生活水平日益提高，能源和资源变得日益紧张，电力短缺已成为制约国民经济发展的突出矛盾。目前我国照明消耗的电能约占电力生产总量的10％～20％，而城市公共照明则在照明耗电中占30％，并且近几年随着让城市亮起来的口号的提出，全国路灯的数量仍在迅猛地增长。公共路灯节能的口号便由此而提出。通常的节能途径有两个：一个是采用节能光源；二是采用合理的控制线路。本文在使用节能光源的情况下采用合理的控制线路来实现路灯节能。在供电系统中，为避免送电过程中的线路损耗和用电高峰时造成末端电压过低，供电部门均采用较高电压进行传输。因此路灯承受电压多高于灯具的额定电压。然而据调查我国小型城市晚上21：00后，大中城市00：00以后道路上几乎空无一人。从而造成了“人少车稀灯更亮”的不合理情况。为了避免这种情况，大多数城市和地区均采用了发达国家早已淘汰了的隔盏关灯的原始路灯控制方法。这种方法不仅导致路面照度分布不均，而且会减少路灯使用寿命。本文采用“全年分三季，一季分时段”的分时控制思想实现节能的目的。在不同的时段投入不同的供电电压运行，在保证路灯正常照明的前提下，兼顾到了用电低谷期节能的效果。同时利用电力载波技术实现对路灯运行状况的实时监控。 1 系统硬件电路的设计 1．1 智能路灯控制系统 该智能路灯节能系统主要由电量检测电路、实时时钟、自耦变压器电路、显示电路及载波通信等电路组成。将一年大致分为三个季节段来对路灯进行控制，使其在不同的季节有不同的开关灯时间。而从开灯到关灯根据当地交通又可大致分为三个阶段(高峰、正常、低谷)来对路灯进行控制。从实时时钟芯片中将当前的路灯工作状况进行相应的归类，由单片机输出控制接触器的线圈的断合，而其触点的输出分别控制自耦变压器的三个触
进行闭环控制的变频节能系统的研究与设计
进行闭环控制的变频节能系统的研究与设计 引言 触摸屏是一种新型可编程控制终端，是新一代高科技人机界面产品，适用于现场控制，可靠性高，编程简单，使用维护方便。在工艺参数较多又需要人机交互时使用触摸屏，可使整个生产的自动化控制的功能得到大大的加强。 PLC有着运算速度高、指令丰富、功能强大、可靠性高、使用方便、编程灵活、抗干扰能力强等特点。近几年，随着科学技术的不断进步，各行业对其生产设备和系统的自动化程度要求越来越高，采用现代自动化控制技术对减轻劳动强度、优化生产工艺、提高劳动生产率和降低生产成本起着很重要的作用。触摸屏结合PLC在闭环控制的变频节能系统中的应用是一种自动控制的趋势。 触摸屏和PLC在闭环控制的变频节能系统中的使用，可以让操作者在触摸屏中直接设定目标值（压力及温度等），通过PLC与实际值（传感器的测量值）进行比较运算，直接向变频节能系统发出运算指令（模拟信号），调节变频器的输出频率。并可实时监控到被控系统实际值的大小及变频器内的多个参数，实现报警、记录等功能。一般PLC结合触摸屏的闭环调节的变频节能系统如下图所示。 1、闭环控制的变频节能系统用途各种场合的变频节能系统的拖动方式及控制方式各有不同，具体应用时应根据实际情况选择设计。下面列举一些： 中央空调节能：冷冻泵、冷却泵、主机、却塔风机、风机盘管等。 恒压供水：水厂一、二级泵，供水管网增压泵、大厦供水水泵等 锅炉：引风机、送风机、给水泵等，变频节能系统的控制调节预处理信号由锅炉自动控制系统、DCS或多冲量控制系统给出。 汽轮机：循环泵、凝结泵等，其控制调节预处理信号由汽轮机自动控制系统及DCS给出。纯水处理系统：软化水泵、增压泵等。 洁净室：增压风机、FFU群控等等。
变频空调系统调节特性研究(精)
变频空调系统调节特性研究 STUDY ON THE ADJUSTING PERFORMANCE OF VARIABLE FREQUENCY AIR CONDITIONING SYSTEM 1 引言变频压缩机的使用，提高了空调器的部分负荷时的性能，用变容量的柔性控制代替了起停控制，同时也提高了室内的热舒适性。电子膨胀阀的出现在家用小型空调器中取代毛细管，对压缩机吸气过热度进行有效的控制，改善了变频空调的非标准工况下的性能，也增加了空调器的调控手段。两者的出现不仅使空调器的性能得到改善并将大大加快空调器机电一体化的进程[1,2,3]。随着日本向中国开放变频压缩机市场，变频空调器成为空调器厂家新的经济增长点，所以，变频空调器的研究开发成为了国内空调器厂家和研究团体的热点课题。由于变频空调系统性能的优劣不仅取决于制冷系统的优化匹配，还在很大程度上取决于控制系统特别是控制策略的好坏。变频空调控制系统的控制对象是一个多目标非线性系统，可采用模糊理论、人工神经网络理论、遗传算法等现代控制理论来实现。但仅仅控制室温等人体舒适性参数是不够的，必须综合考虑空调系统的可靠性、稳定性和室内环境的舒适性因素，而这些因素都和制冷系统特性密切相关。所以研究空调系统的特性是开发变频空调系统及其控制系统的前提。本文利用变频空调系统仿真模型，利用其仿真结果分析了多种因素对变频崆调系统性能的影响规律，为变频空调系统的开发提供了一定的理论指导。 2 影响因素以压缩机为核心将影响制冷系统性能和制冷剂状态的因素分为两大类：扰动因素和调节因素，实际上制冷系统的运行过程即为扰动和调节因素的对立统一过程。 2.1 扰动因素扰动因素是指被动影响制冷系统性能和制冷剂状态的因素。VRV系统中的扰动因素有以 下内容：室外环境工况指室外环境的温、湿度条件。室内环境工况 指各室内环境的温、湿度条件。室内机风速当将室内机风速成的控制权交与用户时，室内机风速的改变对于制冷系统而言，将成为被动影响制冷循环的因素。室内机运行模式按流经室内换热器的制冷剂状态不同，室内机的运行模式分为制冷（包括除湿）、制热模式两类，不包括送风模式。 2.2 调节因素调节因素是指通过控制系统的调节部件主动影响制冷系统性能和制冷剂状态的因素。在VRV系统中的调节因素包括以下内容：压缩机运行频率压缩机运行频率是调节制冷循环、改善系统性能的主要因素。在变频空调系统中，通常利用压缩机频率直接控制室温。电子膨胀阀开度在变频空调系统中，室温和蒸发器出口过热度可以通过压缩机频率和电子膨胀阀开度实现解耦控制，故一般采用电子膨胀阀单独控制蒸发器出口过热度。室外换热器风速室外机换热器的风速是调节制冷循环状态、改善系统性能的主要因素之一。无论室外换热器作为蒸发器还是冷凝器使用时，对换热器的各种风速进行调节，可以分级控制换热器的容量，进而控制制冷循环的冷凝温度和蒸发温度等制冷剂状态参数。此外，还有热气旁通除霜电磁阀等也是系统的调节因素。 3 调节特性分析变频空调系统的性能不仅与压缩机的频率有关，而且与室内、外热交换器的容量和室内、外环境工况有密切的关系。根据文献[4,5]中提出的稳态枋真模型进行仿真计算，从仿真结果可以清楚地看到压缩机频率、热交换器容量和室内、外环境工况对变频空调系统的性能及制冷剂状态参数的影响规律。为分析方便，在图1～图5中将空调系统的能参数表示在同一图上， 其中，冷凝和蒸发温度放大了100倍，能效比EER（制冷量和耗功量之比）放
智能节能窗户控制系统的设计
摘要 本系统的主要器件即为控制器件单片机和各种不同类型、不同功能的传感器，单片机根据接收传感器检测模块的信号，发出相应的控制指令，实现开、关窗，声光报警，等功能，实现窗户开、关的智能化。智能窗户控制系统使用机械传动控制窗户的开关与窗帘的开合，机械部分由步进电机提供动力，通过设计动滑轮组在运动部件和窗架间进行传动。电子自动控制系统部分包含湿度温度探测传感器模块、光敏电阻传感器模块、烟雾探测传感器模块、红外检测防盗模块、换风控制模块。各传感器将探测到的变化反映到单片机口，由单片机根据信号的变化(即电平的高低)判断外界环境的变化，然后根据内部设定的程序发出命令，控制机械传动部分实现相应的动作。 关键词：电机传感器信号指令自动控制
Abstract The main device of the system is the control device MCU and various types and different functions of the sensor, MCU according to receive the signal of the sensor detection module, issued the corresponding control instructions, implementation of open, window, sound and light alarm, and so on, to achieve the windows open and intelligent. The intelligent window control system uses the mechanical transmission control window switch and the curtain to open and close, the mechanical part is provided by the stepping motor, through the design movable pulley block carries on the transmission between the moving part and the window frame. The electronic automatic control system includes humidity temperature detection sensor module, photosensitive resistance sensor module, smoke detection sensor module, infrared detection anti-theft module, wind change control module. Each sensor will detect the changes reflected in the microcontroller mouth, the MCU according to the change of signal ( i.e level of level ) to judge the change of the external environment, and then according to the internal programmed order to control the mechanical transmission part to achieve the corresponding action. Keywords: Automatic control of motor sensor signal instruction
变频空调器模糊控制的技术现状和发展趋势
变频空调器的模糊控制技术 (陇东人作品) （XXX 能源学院陕西西安710054 ） 摘要：对变频空调器的模糊控制技术的原理作了研究，讨论了变频空调器模糊控制系统的特点。分析总结了国内变频空调器模糊控制技术的研究现状以及发展趋势，同时对变频空调器模糊控制技术未来的研究问题进行了展望。 关键词：变频空调器；模糊控制；展望 Developing Tendency and Current Situation of Fuzzy Control in In- verter Room Air Conditioner XXX (Xi'an XX,College of Energy Resources Engineering, Shaanxi, Xi'an710054, P.R.China) Abstract：In this paper, the fuzzy control technology is briefly introduced, and from different directions discusses the characteristics of fuzzy control system. Current domestic developing ten-dency and current situation of fuzzy control in inverter room air conditioner is summarized, while future research issues about the technology of fuzzy control in inverter room air conditioner were discussed. Keywords: inverter room air conditioner; fuzzy control; current situation; developing tendency; development 0引言 随着世界范围内能源危机的到来，各国政府都在为经济的可持续发展积极地推广节能降耗技术。作为家庭用电的主要设备，传统空调器由于其运行效率低下正在逐渐退出市场，而变频空调器（Inverter Room Air Conditioner，MAC）是制冷理论、热动力学、电机驱动技术、电力电子技术、微电子技术和智能控制理论交叉发展应用的产物，由于其高效节能和实现智能化控制的优异特性，使之成为家用空调器的主要发展方向。 变频空调器的空气调节效果虽然比传统定速空调器有所提高，但变频空调器容易控制、反应快、高效节能等特点并没有完全展现出来。智能控制方法的出现打破了传统控制的模型限制，将模糊控制技术应用于变频空调器中，使空调性能更为优越。可以说控制系统是整个变频空调器的心脏，研究变频空调器的控制技术，对变频空调器的节能运行至关重要。 鉴于变频空调器系统属于参数时变、非线性、大纯滞后系统的特点，所以采用具有学习功能的模糊控制方法，根据系统响应自动建立和修改控制规则，不断自动改善其性能，与传统的控制方法相比能达到较好控制效果。本文主要讨论变频空调器的模糊控制技术，以及该技术的现状和研究进展。 1变频空调器模糊控制技术 1.1 模糊控制
中央空调节能方案
中央空调节能方案在建筑能耗中，中央空调能耗一般占到了40%——60%的比例，因此如何有效降低空调能耗就成为建筑节能的重中之重。中央空调的节能可通过以下两种方法进行：（1）管理节能：在保障建筑物舒适的前提下，通过对行为的约束管理或通过调整设备的不合理运行状态来达到节能的目的。（2）技术节能：技术节能是通过先进的科学技术，通过对建筑物内用能设备的改进来达到节能的目的，技术节能有两种方法，一种是提高用能设备的效率，另一种是通过技术手段设备的调整运行状态，从而避免不必要的能源浪费。总之，要想真正是实现建筑物的节能不仅要利用技术有段进行节能改造，而且还必须配合有效的管理节能手段，只有两者有效的配合才能达到节能的最大化。一、管理节能目前我国建筑内的中央空调系统大部分设计都趋于保守，存在配置过大，管理不便的现象，空调设计很少从节能的角度来进行考虑，这种状况无疑增加了中央空调的能耗。为了达到节能的效果，需要做到“功能适当，运行合理”，在保持舒适度的前提下，尽可能地降低能耗，同时应该有切实可行的管理手段，使得系统运行科学、合理，操作简单、方便。要实现对重要空调的管理节能我们必须首先能够找到空调系统存在哪些能耗浪费的地方，设备存在怎样的不合理运行状态等，只有找到了原因，我们才能够找到相应的解决途径，因此，要想实现中央空调系统的节能，就必须对中央空调的系统进行节能诊断。1、主机空调主机是空调系统中装机容量最大的设备，物业部门一般对其维修保养都很重视，基本能做到运行状况的连续记录，但是记录数据往往没有用于指导设备的高效运行，为了有效地对中央空调进行诊断，我们可以根据运行记录的数据对系统存在的问题做出诊断。在一般的电制冷主机运行记录表中，都会记录主机的蒸发温度和冷水出水温度，一般对于水冷方式的主机来说，蒸发温度要比出水温度低3——4℃，实际值若超出这个数值，则说明蒸发器或制冷剂有问题，应注意检修。同时，一般冷凝温度要比冷却水出水温度高2——4℃，若实际运行情况超出此值，大多是主机的冷凝器有问题，应注意及时清洗。在实际的运行中往往出现这样的情况：冷水的供回水温差在2——3℃之间，说明空调末端符合不大，但是冷却水出水温度很高，且冷凝压力很高，导致主机的负荷在90%以上。这种情况基本是冷凝器出了问题，在进行及时清理后，主机的负荷会大幅度下降，节约大量的能耗。另外，通过记录主机的冷冻水流量、供回水温度，及压缩机电流等参数的监测，我们就可以计算出主机的性能系数cop，并可以对主机的运行效率有一个大致的判断。如果主机的运行效率过低，将会导致能源的浪费，对此应该找出原因并加以改善。对主机的节能诊断，还要观察不运行的冷冻机的水阀是否关闭，若阀门不关将会导致回水箱的部分热水经过该主机旁通到了供水箱，在供水箱内发生了冷水跟热水混合的现象，这样将会导致大量的能源浪费。同理，冷冻水分水箱和集水箱之间的旁通阀若处于未关状态，或者存在一台冷机对开两台冷冻泵的现象时，也会出现冷热水混合的现象，导致能源的浪费，这个问题应引起我们的注意。2、冷却水在实际的冷却水运行中往往存在着不运行冷却塔的阀门不关的情况，这样造成的后果是热水经过该冷塔后与其他正常运行的冷却塔的冷水混合，进入了主机，导致主机冷凝器的进水温度偏高，主机的cop减小，主机的能耗增加，浪费大量能源。解决该问题的办法是将不运行的冷塔的进出水阀门关掉。另外，通常吸收式空调主机因真空度降低或制冷剂污染造成制冷剂效率降低；冷却塔常因失修（如布水轮不转动）导致散热效率下降，主机或冷却塔的效率是否降低可按下述方法大致鉴别：（1）主机输出制冷量减少（冷冻水运行供水温度大于设置温度）；（2）冷却水进水温度高，主机曾报警，冷却水进出口温差小于5℃；（3）冷冻水供水温度高，末端用户曾报热投诉，冷冻水供回水温差小于5℃。如果主机或冷却塔出现了效率降低的情况，就应及时维修，以免造成能源浪费。 3、冷冻水目前的冷冻水系统中，往往存在着水泵选型过大的问题，造成的结果是，一方面功率偏大造成能耗的浪费，另一方面是水泵偏离标准工况运行，导致水泵长期工作在
皮带机智能变频调速节能控制系统
皮带机智能变频调速节能控制系统 摘要随着科学的发展，皮带机的控制系统也快速的发展，将模糊控制和变频调速技术结合在一起的皮带机智能变频调速节能控制系统，在节能和性能方面，相比于以前的系统都有了很大的提升。本文结合了皮带机的控制技术以及变频调速技术的应用来对皮带机智能变频调速节能控制系统进行了研究。 关键词皮带机；变频调速；节能；控制系统；模糊控制 0 引言 随着科学的不断发展，生产系统的发展也非常迅速，从原来的比较简单的系统发展成了现在比较复杂的庞大系统。而在皮带机的控制系统中，也不断有新的技术可以让皮带机的工作更加高效更加节能，变频调速技术就是其中的一种，为了可以让皮带机的无级平滑调速得以实现，它可以通过变频器对电源的输出频率进行改编，从而任意调节电机的转速。变频调速技术有两大优点，第一是节能，第二则是调速的性能相当优越。模糊控制也是比较新的技术，本系统将模糊控制与PLC结合在一起，利用PLC来对模拟控制进行实现，这样就不仅能够让PLC 的灵活、可靠、适应性强等优点保留下来，还能够让控制系统更加的智能。 1 皮带机的模糊控制技术 1）模糊控制的原理 皮带机的模糊变频调速控制能够把观测值输入到模糊控制器当中，然后得到一个经过了一系列流程的确切控制量，分别是模糊化、模糊推理以及清晰化操作，再将其作用到被控对象之上。在多数的情形下，为了可以让在线的计算量减少，通常是采用离线计算的方式，形成一个模糊控制表，再将这个表以数据模块的形式储存在计算机的程序当中，当接收到一组输入时，能够根据模糊控制表来给出相应的输出值。这个方法能够让原本非常复杂的计算过程用查表的方法来解决，让工作变得更加高效。 设计人员并不能根据皮带机来建立一个非常准确的数学模型，主要的原因是系统存在着滞后、时变以及非线性等现象，也因为各种物料的不同，让启动的加速度也有所差异，因此在建立数学模型的时候会遇到很多困难。在这种情况下，就使用模糊控制技术来对皮带机进行控制，当主电机的电压值到了额定电压之后，变频机就可以根据之前制定的输出轴的速度曲线来对电机进行调速的工作，同时对传感器也进行利用，采集实际的速度，并将采集得到的结果与之前给定的速度相比，对误差以及误差的变化进行计算，再对其进行计算输出，这个输出值就可以输入到变频器当中，实现模糊控制。 2）模糊控制结构
VRF多联式变频空调系统控制策略研究 硕士论文
分类号密级 UDC 学校代码10500 工程硕士学位论 文 题目：VRF多联式变频空调系统控制策略研究 英文题目：Industrial Ethernet Servo Control based on LINUX System 学位申请人姓名： 申请学位领域名称：控制工程 指导教师姓名： 二○一五年五月
分类号密级 UDC 学校代码10500 工程硕士学位论 文 题目VRF多联式变频空调系统控制策略研究 英文题目Industrial Ethernet Servo Control based on LINUX System 研究生姓名（签名） 校内导师姓名（签名）职称 校外导师姓名（签名）职称 申请学位领域名称领域代码 论文答辩日期学位授予日期 学院负责人（签名） 评阅人姓名评阅人姓名 2015年5月 5 日
学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖北工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 学位论文作者签名：指导教师签名： 日期：年月日 日期：年月日
中央空调系统节能改造方案
中央空调系统水泵变频节能改造方案 一、概述 中央空调系统在现代企业及生活环境改善方面极为普遍，而且某此生活环境或生产工序中是属必须的，即所谓人造环境，不仅是温度的要求，还有湿度、洁净度等。至所以要中央空调系统，目的是提高产品质量，提高人的舒适度，集中供冷供热效率高，便管理，节省投资等原因，为此几乎企业、高层商厦、商务大楼、会场、剧场、办公室、图书馆、宾馆、商场、超市、酒店、娱乐场、体育馆等中大型建筑上都采用中央空调的，它是现代大型建筑物不可缺少的配套设施之一，电能的消耗非常之大，是用电大户，几乎占了用电量50%以上，日常开支费用很大。 由于中央空调系统都是按最大负载并增加一定余量设计，而实际上在一年中，满负载下运行最多只有十多天，甚至十多个小时，几乎绝大部分时间负载都在70%以下运行。通常中央空调系统中冷冻主机的负荷能随季节气温变化自动调节负载，而与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能自动调节负载，几乎长期在100%负载下运行，造成了能量的极大浪费，也恶化了中央空调的运行环境和运行质量。 随着变频技术的日益成熟，利用变频器、PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块等器件的有机结合，构成温差闭环自动控制系统，自动调节水泵的输出流量；采用变频调速技术不仅能使商场室温维持在所期望的状态，让人感到舒适满意，可使整个系统工作状态平缓稳定，更重要的是其节能效果高达30%以上，能带来很好的经济效益。 二、水泵节能改造的必要性 中央空调是大厦里的耗电大户，每年的电费中空调耗电占60% 左右，因此中央空调的节能改造显得尤为重要。 由于设计时，中央空调系统必须按天气最热、负荷最大时设计，并且留 10-20% 设计余量，然而实际上绝大部分时间空调是不会运行在满负荷状态下，存在较大的富余，所以节能的潜力就较大，其中，冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载，冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化作出相应调节，存在很大的浪费。 水泵系统的流量与压差是靠阀门和旁通调节来完成，因此，不可避免地存在较大截流损失和大流量、高压力、低温差的现象，不仅大量浪费电能，而且还造成中央空调最末端达不到合理效果的情况。为了解决这些问题需使水泵随着负载的变化调节水流量并关闭旁通。 再因水泵采用的是Y- △起动方式，电机的起动电流均为其额定电流的3 ～4倍，一台90KW的电动机其起动电流将达到500A ，在如此大的电流冲击下，接触器、电机的使用寿命大大下降，同时，起动时的机械冲击和停泵时水垂现象，容易对机械散件、轴承、阀门、管道等造成破坏，从而增加维修工作量和备品、备件费用。 采用变频器控制能根据冷冻水泵和冷却水泵负载变化随之调整水泵电机的 转速，在满足中央空调系统正常工作的情况下使冷冻水泵和冷却水泵作出相应调节，以达到节能目的。水泵电机转速下降，电机从电网吸收的电能就会大大减少。 其减少的功耗△ P=P0 〔 1-(N1/N0)3 〕（ 1 ）式
绿色节能空调智能控制系统
绿色节能空调智能控制系统 一、系统的控制目标： 空调是日常家居和公共场所耗能最高的电器，且非常普及，涉及千家万户。本系统无需任何中控器、不用联网、甚至不用安装，仅用一个空调感应开关就能实现空调的智能控制，达到人来自动开启，人离开自动延时关闭的目标。在范围较大的办公场所，通过多个感应器的相互通讯，可将控制范围扩大到近千平凡米。在控制要求更高的场所，还可以跟门磁等传感器通讯，实现公共场所更精细准确的智能控制。 二、系统的组成和安装： 1、小范围家居仅需一个简单的空调专用智能开关BRT-310、BRT-310S或BRT-390，它们可以安装在墙壁上，也可安装在天花上；可以接入市电，也可以用电池供电，免去安装麻烦。 2.较大范围的公共区域，使用吸顶式可组网的感应开关BRT-325A,该产品具二路控制，一路控制空调，一路控制照明等其他负载。根据空间的大小，选择数量不等的副机BRT-325B与之匹配（最多30个），可将自动控制范围扩大到近千平凡米。灯路还可配无线移动开关增加手动控制功能。 三、系统功能和优势： 1、智能控制、节能减排:作为高耗能电器，通过一个简单的智能开关实现人来自动开启，无人时自动关闭的功能，避免无人时空调无效运行。 2、与传统空调的设计原理和控制方式一致：不改变原有的结构和控制方式，采用遥控模式自动控制空调的开关，不影响空调的使用寿命。 3、无需中控器，也不需要网络，甚至不用安装，对环境没有任何要求，即可实现不同范围的空调智能控制。器件少、价格优、对环境无要求、故障率低、易于安装。百元左右即可实现绿色节能空调智能控制。
六、产品图片： 七、空调智能控制开关使用场景： 空调类智能开关是采用先锋科技的节能产品，可广泛用于家居、会议室、酒店、餐厅、办公大楼等公共场所，解决空调无人时无效能耗问题。可广泛用于以下场景： 1.会议室、办公室：无需管理员，在天气炎热时自动开关空调，减少浪费，节能环保。温度不达标准，管理员可以使用一键管理功能，杜绝任何人随意使用空调。 2.酒店客房：炎热天气酒店客人奔波一天，希望一回到客房，就有凉爽环境，因此通常出门前不关闭空调，造成巨大浪费。只需安装BRT-390或BRT-310S,即可解决问题，节省大量电费； 3.博物馆、展览馆、大礼堂：可使用联网人体感应空调开关BRT-325A/B，通过多个副机和主机通讯，实现大范围的空调和照明智能控制，节能效果更加明显。
节能控制器与变频器的优缺点比较
电动机节能控制器与变频器的比较 节能控制器的工作原理： 工矿企业的电动机因工作性质决定了往往是“大马拉小车”的工作状态，电动机功率因数很低，电网电能大量转化为无功电能，不仅仅浪费还增加了电动机的损耗。 智能节电器是一种能够以每秒钟十万次超高速自动检测电动机负载大小，随着负载大小自动调整电动机端电压的节能设备。 当电动机负载较轻时，节电器自动控制降低端电压，使输出电流减少（转速不变，转速主要由电源频率决定），有功及无功功率都变小，达到节能的目的，并且不改变电动机本身的功效。而当电动机的负载变大，节电器自动控制轻微改变或不改变端电压，电流接近或等于额定电流，从而不影响电动机做功。 智能节电器能根据电动机所需要的输出功率大小进行实时检测，通过能量优化及矢量控制调整电动机的输入端电压，进而通过调压的方式来改变电动机的输出功率大小，以适应负荷的实时需求，保证所需要功率与实际做功相匹配，达到节约电能的目的，我们称之为：“随载供电”。 节能控制器的优点： 1.对于负载变动较大的电动机设备节电效果显著，根据设备负载率不同，节电率可达到10%～40%。 2. 安装节电控制器之前与安装节电控制器之后电动机驱动转速不变（调压的方式，对电动机的转速影响幅度小于千分之三，基本可以忽略不计）。
3.综合保护：具有软启动、无触点电子开关、无功自动补偿、降低热损耗、软停机、断相、过流、短路、三相不平衡等综合保护功能， 4. 节能控制器自带旁路系统，遇到故障时可自动或手动旁路（工频）运行，不影响设备正常工作。 5. 节能控制器技术先进，设计合理，适用于所有变动负载的电动机，运行稳定性好，使用寿命达10年以上，维修方便，在节电类产品中价格较低，性价比高。 节能控制器的缺点： 1、相对变频器占用空间较大。 2、对于恒定负载的电动机（如风机、水泵）本产品节电效果不明显。 变频器的工作原理： 变频器是通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。电动机使用变频器的作用就是为了调速，并降低启动电流。对于恒定负载的电动机设备（如风机、水泵、空调），当不能进行频繁启动时，通过变频器的控制可以达到减低转速减少耗电量的作用。 变频器按结构分：交-直-交和交-交变频器，即间接变频变频器和直接变压变频器。 交-交变频器输入功率因数低，谐波含量大，频谱复杂，最高输出频率不超过电网频率的一半。