空调温度控制系统流程图
基于PLC的中央空调温度控制系统设计毕业设计论文
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。
课程设计报告空调温度控制系统设计Word
课程设计课程设计名称：空调温度控制系统设计专业班级：学生姓名：学号：指导教师：课程设计地点：课程设计时间： 2008.12.29-01.04计算机控制技术课程设计任务书摘要近几年，随着人民生活水平的逐步提高，居住条件也越来越宽敞；另一方面，环境保护运动的蓬勃发展，也要求进一步提高制冷和空调系统的利用率。
此外，人们对舒适的生活品质与环境愈来愈重视，要求也愈来愈高，不仅对室内温、湿度提出了较高的要求，也希望室内环境趋于自然环境。
综观空调器的发展过程，有三个主要的发展阶段：(1)从异步电机的定频控制发展到变频控制。
(2)从异步电机变频控制发展到无刷直流电机的变频控制。
(3)控制方法从简单的开关控制向智能控制转变。
随着对变频空调器研究的日渐深入，控制目标逐渐从单一的室温控制向温湿度控制、舒适度控制转移;控制方法从简单的开关控制向PID控制、神经网络控制、专家系统控制等智能控制方向发展。
由于神经网络控制和专家系统控制实现难度较大而且效果不一定很理想，因此本设计采用PID控制算法。
本设计从硬件和软件两方面完成了空调的温度控制系统，主要是以PIC系列单片机为核心的控制系统设计，采用PID控制算法，即通过A/D转换器将温度传感器采集来的温度数据送入单片机，单片机将采集的数据与设定温度相比较决定压缩机的工作状态，单片机通过对制冷压缩机的控制，调节压缩机的转速，实现了空调的制冷。
空调的硬件电路只是起到支持作用，因为作为自动化控制的大部分功能，只能采取软件程序来实现，而且软件程序的优点是显而易见的。
它既经济又灵活方便，而且易于模块化和标准化。
同时，软件程序所占用的空间和时间相对来说比硬件电路的开销要小得多。
同时，与硬件不同，软件有不致磨损、复制容易、易于更新或改造等特点，但由于它所要处理的问题往往远较硬件复杂，因而软件的设计、开发、调试及维护往往要花费巨大的经历及时间。
对比软件和硬件的优缺点，本设计采用软硬件结合的办法设计。
空调器制冷系统原理及常见故障图文解析（简单易懂值得收藏）
空调器制冷系统原理及常见故障图⽂解析（简单易懂值得收藏）空调器的制冷制热基本原理空调器的制冷零部件介绍制冷系统常见故障分析制冷系统案例分析与讨论家⽤空调⽅案设计及常⽤专业术语空调器的制冷制热基本原理⼏个重要概念：焓：⽤于流体，指特定温度作为起点时物质所含的热量。
1标准⼤⽓压，0℃的焓值为0.焓随流体的状态、温度和压⼒等参数变化，当对流体加热或加给外功时，焓就增⼤；反之，流体被冷却或蒸汽膨胀向外作功，焓就减少。
熵：是⼀个导出的热⼒状态参数，当制冷剂吸收热量时，熵值必须增加，反之放热时，熵值减少；熵值的变化，可以判断制冷剂与外界之间热流的变化。
节流：指流体通过狭⼩截⾯时压⼒降低，不作外功，⽽且节流前后⼀定距离处的速度不变的过程。
如果制冷剂通过的电⼦膨胀阀，由于冷媒流速较⼤，通过阀门截⾯的时间短，冷媒基本来不及与外界进⾏热交换，这种情况当作绝热节流处理。
临界状态：在饱和状态中，液态和⽓态两相共存。
但当饱和温度继续升⾼，到达某⼀温度时，物质的液相和⽓相的区别就会消失，这时液相不再存在，此时对应状态点为临界点。
显热和潜热：显热是指物体被加热或冷却时只有温度变化⽽⽆相变（或形态变化）时所得到或放出的热量；潜热是指物体相变⽽温度不变时吸收或放出的热量。
空调器的制冷循环流程进⾏制冷运⾏时，来⾃室内机蒸发器的低压低温制冷剂⽓体被压缩机吸⼊压缩成⾼压⾼温⽓体，排⼊室外机冷凝器，通过轴流风扇的作⽤，与室外的空⽓进⾏热交换⽽成为中温⾼压的制冷剂液体，经过⽑细管的节流降压、降温后进⼊蒸发器，在室内机的风扇作⽤下，与室内需调节的空⽓进⾏热交换⽽成为低压低温的制冷剂⽓体，如此周⽽复始地循环⽽达到制冷的⽬的。
空调器的⼯作原理流程图(制冷)单级压缩蒸⽓制冷循环空调器的制热循环当进⾏制热运⾏时，电磁四通换向阀动作，使制冷剂按照制冷过程的逆过程进⾏循环。
制冷剂在室内机换热器中放出热量，在室外机换热器中吸收热量，进⾏热泵制热循环，从⽽达到制热的⽬的。
整套变风量系统控制cad方案设计施工图
空调工作原理及电路控制详解
空调工作原理及电路控制详解IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】空调工作原理及电路控制详解近年来，我国空调器产业的发展十分迅猛，2000年我国空调行业的生产规模便已经发展到1800万台左右，2003年度我国家用空调器行业的总生产能力已超过4000万台，2004年度这一数据已经扩大到了5500万台。
目前，中国的空调器产量已占世界总产量的3/5左右，中国已成为名副其实的空调器制造大国，也正在逐渐成为全球空调器生产基地。
在过去的五年中，中国空调器行业的工业总产值和销售收入都经历了持续的增长，其中2001年度、2003年度和2004年度的增长尤为显着。
此外，近年来，百户城市居民家庭的空调器拥有量每年都有显着提高。
空调拥有量在各地区差异较大。
随着国内市场的扩大, 中国的空调器出口也在连年迅速增长，空调器出口额占家电产品出口总额的份额也在不断提高。
2002年度、2003年度和2004年度我国空调产品的出口保持了十分强劲的增长势头，其中2003年度国内空调企业的出口额首次突破千万台大关，超过了1400台。
2004年度国内空调器企业的出口量更是超过了2300万台，与国内销量形成了齐头并进的格局。
这篇文章的主要目的是希望能够大力推动SPMC65系列芯片的应用，并根据国家标准验证其性能，走进国内各家电生产厂家。
1 空调工作原理（1）制冷原理图 1-1空调制冷原理空调制冷原理如图 1?1所示，空调工作时，制冷系统内的低压、低温制冷剂蒸汽被压缩机吸入，经压缩为高压、高温的过热蒸汽后排至冷凝器；同时室外侧风扇吸入的室外空气流经冷凝器，带走制冷剂放出的热量，使高压、高温的制冷剂蒸汽凝结为高压液体。
高压液体经过节流毛细管降压降温流入蒸发器，并在相应的低压下蒸发，吸取周围热量；同时室内侧风扇使室内空气不断进入蒸发器的肋片间进行热交换，并将放热后的变冷的气体送向室内。
一种中央空调温控器控制系统的设计
一种中央空调温控器控制系统的设计易艺; 郝建卫; 于新业; 李俊凯; 宋阳柳【期刊名称】《《现代电子技术》》【年(卷),期】2019(042)006【总页数】5页(P109-113)【关键词】CC2530; STM32; ATxmega128A1; 自动管理; 节能控制; 无线通信技术【作者】易艺; 郝建卫; 于新业; 李俊凯; 宋阳柳【作者单位】桂林电子科技大学信息科技学院广西桂林 541004【正文语种】中文【中图分类】TN876.3-34; TP915-34; TP27随着我国城市化的发展，各种现代建筑也不断增加，中央空调也在被加大使用，在给人们创造舒适环境的同时也造成了很大的能源消耗。
据统计，在装有中央空调的建筑楼中，中央空调的能源消耗占整栋建筑楼能源消耗的60%以上[1]。
此外，目前市场上的中央空调温度控制器大都是单一的、分散的控制器[2]，既不具有联机智能控制和管理的功能，也不具有检测房间内长时间无人员时，可以自动调整空调的工作模式、工作状态或自动关机的功能，更不具有可以根据房间内的人员数量，自动调整空调的工作状态的功能。
因此，现有的中央空调基本采用由进入房间人员人工控制的方式。
这种控制方式缺乏合理的控制与管理，经常出现房间内温度适宜却开空调、离开后忘记关空调或空调温度开得很高或很低的现象[3]，因而使得室内中央空调有效利用率不高，造成电能的浪费。
这与当今社会提倡“节约能源、低碳环保、可持续发展”的主题，极其不相符。
为了解决上述存在的问题，设计一种中央空调温控器及其监控系统。
该系统不但能够对建筑楼房间内安装有中央空调系统末端的温度控制器通过无线网络进行自动控制和管理，而且房间内的中央空调温度控制器还能够根据用户设置的温度、风速和房间内的人数进行自我管理房间的中央空调，以解决用户节能意识不高而造成的电能浪费的问题。
该监控系统具有性能可靠、成本较低和易安装等诸多优点。
1 系统的总体设计中央空调温控器监控系统由用户控制终端、中央空调温度总控中心和中央空调温度控制器组成。
AHU系统自控方案
约克空调自控方案一、概述约克公司是世界上最大的独立的暖通空调和冷冻设备的制造公司，已被公认为世界制冷技术应用领域的先导，约克产品以其高效节能以及高度的可靠性受到世界各地用户的信赖。
感谢南京电子网板厂对我们约克产品的信赖和支持，为了让用户在使用约克空调设备的同时得到更多更好的服务，也为了充分满足用户节能和优化管理的要求，约克开发了和自己的空调设备相配套的自控系统和设备，多年来已经在世界各地得到广泛的应用。
我们诚意地向客户推荐与约克冷水机组相配套的约克智能控制系统ISN。
约克空调自控系统分为冷水机组群控和空气处理机组自控两部分，系统具有良好的开放性和扩展性；所有的直接数字控制器DDC与被监控设备均具有标准的接口，能实现系统的软、硬件连接；系统采用环形网络，网络上各组成部分在结构上不分等级，多台DDC能通过交互式通信去执行同一任务的不同程序段，不需计算机终端参与；DDC故障时，不影响全局网络，故障排除后DDC能自动投入运行；系统可以通过远程通信接口和调制解调器进入城市电话网，从而与远程终端通信，实现由约克的维修站监控客户端空调自控系统，为用户提供维修保养建议或为进场维修作充分准备。
作为大型空调设备制造商本身，约克最熟悉自己产品的特性，提供专门的直接数字控制器，控制软件和控制策略，为用户的中央空调系统建立最具专业性的空调自控系统，为用户提供更舒适、更方便的工作环境，从而提高办事效率，并且达到节省能源，节省人手，减少费用支出的目的，大大减轻用户在使用过程当中管理上的麻烦，用户可以更好地集中精力管理其它更多的事情。
二、全面的冷水机监控功能实现真正意义的冷水机组群控首先必须全面了解冷水机的运行参数，新型的约克冷水机组上的微电脑控制屏都配有插卡式的通信接口，可以把冷水机的几十个参数传送到群控系统的控制器，群控系统可以对冷水机组进行远程监测、设定和控制。
同样地读取约克冷水机组的参数，其他品牌的楼宇自动化群控系统和约克相比较，约克具有兼容性好、通信速度快和节省投资的明显优势。
净化空调程序控制逻辑图
回风温度高 于设定温度
是 冷水降温 PI 控制
Y1 DC 0~10V 输出
热水阀
6
全开
6
X6 DC 0~10V 输出
6
是 风机缺风
否 电加热 PI 控制
是 3
Q1~Q3 以二进 制方式输出
6
1
（续）
2
X2 温度信号输入
回风湿度低于
否
设定湿度下限
2
D4 输入
D3 输入
X4 输入
X5 输入
是
风机缺风 否
机组正常运行控制流程图(逻辑图)
程序开始
D1 脉冲输入
否 停机状态
延时 3 分钟
是
4
机组故障
是
延 时 时否 间到
是
1
否
控制停止输出
否 D3 电平输入
风机运行 是
Q5 启停 输出
2
X1 温度信号输入
风机正常运行时,程序根 据温湿度输入信号控制
回风温度低
否
于设定温度
是 X8 冷热水信号
否 热水状态
是 热水加热 PI 控制
或
流程线
连接点
4
新风机组控制流程图(逻辑图)
程序开始
D1 电平输入
3
否
停机状态
延时 3 分钟 低温延时 时间到
是 4
机组故障
是
否
是
D53 电平输入
1
否
控制停止输出
风机运行 是
Q6 启停 输出
2 X2 送风温度信号
送风温度低于
否
冬天设定温度
是
X8 冷热水信号
送风温度高于 夏天设定温度
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网上找到以下两种空调的自动控制方案。
比较简单的一种是如下图所示的单回路的闭环控制系统，传感器采用温度传感器，调节器采用pid控制，执行器指电机，调节阀指的是出风口的阀门开度。
另一种比较复杂的是如下所示的串级控制，
分主回路和副回路，当室温偏离设定值时，调节器输出偏差指令信号，控制调节阀开大或关小，改变进入空气热交换器的蒸汽量或热水量，从而改变送风温度，达到控制室温的目的。
飞机飞行自动控制系统例子
1、高度控制系统
控制飞机在某一恒定高度上飞行的系统。
它以飞机俯仰角控制系统为内回路，因此除包括与自动驾驶仪俯仰通道中相同的元、部件（如俯仰角敏感元件、计算机、舵回路等）外，还包括产生高度差（当前高度与期望高度的差值ΔH）信号和升降速度(夑)信号的敏感元件。
专用的高度修正器或大气数据计算机能输出高度差和升降速度信号。
高度控制系统有两种工作状态：一种是自动保持飞机在当时的高度上飞行，简称定高状态；另一种是自动改变飞行高度直到人工预先选定的高度，再保持定高飞行，简称预选高度状态。
当驾驶员拨动预选高度旋钮调到预选高度刻度时，飞机自动进入爬高（或下滑）状态。
在飞机趋近预选高度后，自动保持在预选的高度上作平直飞行。
2、速度控制系统
通过升降舵或升降舵加油门来自动控制空速或马赫数的系统。
通过升降舵调节的系统与高度控制系统相似，也以自动驾驶仪俯仰通道作为内回路。
在保持定速状态下，空速差(ΔV)等于当时空速(V)与系统投入该状态瞬间空速(V0)之差。
在预选空速状态下，空速差等于当时空速与预选空速(Vg)之差。
为提高控制速度的精度，须引入空速差的积分信号。
在保持飞机
姿态或飞行高度不变的条件下，空速也可由油门自动控制。
将空速差和空速变化率(妭)信号引入油门控制器来改变发动机油门的大小。
如不满足上述条件，改变油门大小只能使飞机升高或降低，而速度不变。
为防止随机阵风引起空速频繁变化以致对发动机过分频繁调节，一般将空速差和空速变化率信号经过阵风滤波器（通常为低通滤波器）进行滤波。
为了改善飞机速度控制的质量，常采用比例加积分再加微分的控制方式。