中央空调电气控制系统设计
中央空调采用变频调速

毕业设计任务书一、毕业设计题目中央空调冷却水变频调速系统设计二、设计目的1)掌握变频器的特性及应用2)掌握机电设备驱动装置控制设计方法3)掌握电气设备的安装调试方法三、设计要求某宾馆中央空调系统,由三台15kW(转速为1450r/min)的冷却泵组成冷却系统,现改造为变频调速系统。
四、完成的技术资料(1)设计图纸:方框图、原理图、安装接线图。
(2)毕业设计说明书(10000字以上),主要内容:1)设计题目2)设计方案论证3)变频器选择说明4)控制原理说明5)安装调试说明6)材料明细表7)设计总结及改进意见、致谢等8)主要参考资料五、参考文献石秋洁主编.变频器应用基础.北京:机械工业出版社,2003张燕宾编著.SPWM变频调速应用技术.北京:机械工业出版社,2002 张燕宾主编.变频应用实践. 北京:机械工业出版社,2000目录第一章前言第一节、变频器的发展第二节、中央空调采用变频调速的意义和优点第二章中央空调系统的组成及控制方案第一节、中央空调系统的组成第二节、调速系统的控制依据第三章中央空调调速系统的设计第一节、系统的设计方案第二节、主电路及保护电路的设计第三节、控制电路及电器元器件的选择第四章变频器的安装维护及注意事项第一节变频器的安装第二节安装时的注意事项第三节维护注意事项第四节日常检查与维护第五章节能理论及经济效益分析第一节第二节变频调速的节能理论经济效益分析第六章元件明细表总结与致谢参考文献第一章前言第一节变频器的发展变频器是将固定频率的交流电变换为频率连续可调的交流电的装置。
变频器的问世,使电气领域发生了一场技术革命。
即交流调速取代支流调速。
交流电动机变频调速技术具有节能.改善工艺流程.提高产品质量和便于自动控制等诸多的优势,被国内外公认为最有发展前途的调速方式。
三相交流异步电动机,由于转子侧的电流不从外部引入,而由电磁感应产生,故而具有结构简单牢固.体积小.重量轻.价格低廉.便于维护等优点,被受人们的青睐。
基于PLC的中央空调控制系统设计

0 引言随着社会生产水平的提高,人们对日常生活环境的舒适要求也逐渐提高,空调系统在建筑家具中的应用也越来越广泛。
大型商场、办公大厦也基本运用大型中央空调。
为了带来更大的效益和收益和减少不必要的开支,以及现在提倡的节能减排,和低碳生活,人们对中央空调系统提出的新要求,希望在保持舒适度的同时把能耗降到最低,根据此要求设计一套基于PLC 的中央空调控制系统。
该控制系统主要由:变频器、温度变送器、水泵机组、可编程控制器(PLC)等组成。
1 系统组成传统中央空调系统无闭环控制系统,系统为开环控制系统。
风机泵类的转速无法随环境的变化而变化,所以循环水的流量也无法随之变化。
电机基本都是按满功率运行。
势必会造成很大的能源浪费。
基于PLC 的中央空调控制系统采用PLC 控制变频器,从而控制水泵机组的转速与风机水泵的运行台数。
主要添加了可编程控制器PLC,温度变送器,变频器。
总系统的结构图如图1所示,更清楚的表达出了信号的传输以及循环水的流向,还有各部件的位置。
该系统由三个机构组成:执行机构、信号检测机构以及控制机构三大部分。
执行机构:由水泵机组构成,用于给冷冻水、冷却水的循环提供动力支持,冷冻水供入用户盘管,与室内环境进行热交换,带走室内热量。
信号检测机构:在系统控制的过程中,冷冻水出/入水温差信号,冷却水出/入水温差信号,室内温度信号,报警信号等都需要检测。
控制机构:PLC 是整个空调控制系统的核心。
PLC 系统可对传感器检测出的各种信号进行采集,分析并处理上位机指令,控制执行机构;变频器可以接受PLC 的指令对电机进行调速。
图1 基于PLC 的中央空调控制系统2 硬件组成其扩展模块PLC图3 控制电路图3 系统软件设计系统初始化程序:系统的初始化在启动开始之时,先检测各系统的工作状态,然后对参数进行初始化处理,赋予初始值。
然后中断连接,设置系统工作模式。
增、减泵判断和相应操作程序:会根据增、减泵的条件是否满足,若满足条件,则延时5min 已消除波动干扰再执行增、减泵命令。
运用PLC和组态技术开发中央空调实训控制系统

OCCUPATION2013 08102案例CASES运用PLC和组态技术开发中央空调实训控制系统文/杜燕敏摘 要:本文主要论述PLC、组态技术、变频器等在中央空调控制技术中的应用。
为了更好地让学生全面掌握智能控制对中央空调节能调节的应用,引入新组态软件设计一种模拟教学环境,可以激发学生的学习兴趣,收到良好教学效果。
关键词:中央空调实训控制系统 PLC 组态王软件 温度传感器随着我国经济的不断发展,新的高科技技术不断应用到各个方面,智能控制技术也已经完全融入到中央空调控制系统中。
为了更好地适应社会对电子和制冷专业技术人员的要求,并创造一个生动直观的模拟教学环境,激发学生的学习兴趣,提高学生学习积极性,我们在原有旧继电器控制的中央空调系统基础上,引入PLC、组态王和变频器控制技术对旧系统进行了改造,经过一年多的教学试用,教学水平得到一定的提高,学生的学习积极性和动手能力得到加强,收到良好的教学效果。
一、中央空调的主要系统组成1.中央空调主要系统的构成中央空调系统主要由冷冻机组、冷却水塔、冷却风机、冷冻水循环系统、冷却水循环系统等构成。
2.中央电气控制系统组成系统所需的主要硬件有工控屏、变频器、冷水泵机组、传感器、PLC及扩展模块等,其组成框图如图1所示。
图1 中央空调系统电气组成(1)工控屏及温度传感器。
工控触摸屏是一个HMI(人机对话界面),在中央空调系统中做监控和操作使用,即监控和演示中央空调系统运行情况,实时控制,并设置触摸按钮代替现实中的按钮进行操作使用。
触摸屏包含HMI硬件和相应的专用画面组态软件,连接到PLC。
而组态软件是运行于PC硬件平台、Windows操作系统下的一个通用工具软件产品,和PC机或工控机一起可以组成人机对话界面的控制。
传感器作为PLC输入控制端子的一部分,对中央空调系统进行输入信息的采集。
在中央控制系统中,通过温度传感器将实时检测到的温度这一物理量转换成电信号,提供给控制器,以实现温度的自动控制,这里主要讨论用于室温的检测。
S7-1200PLC在中央空调节能系统中的应用

S7-1200PLC在中央空调节能系统中的应用摘要:采取合适的技术对中央空调进行有效的改造,能明显降低中央空调系统的能耗,对建筑的安全使用和环境保护均有重要意义。
本文以某中央空调改造为例,分析了传统中央空调存在的能源浪费问题,采用科学合理的PID控制算法和变频技术,设计出温差闭环自动控制系统,能自动调节水泵的输出流量,实现了降低能耗的目的。
关键词:中央空调;S7-1200PLC;变频器;PID引言传统中央空调系统普遍存在浪费能源的情况,不利于中央空调系统的正常运行和电网设备的安全。
为了降低能耗和保证建筑的使用性能,如何对中央空调系统进行有效改造,使其能够高效运行,同时能够恒温控制,成为了人们关心的问题。
下面就结合实例对此进行讨论分析。
1 S7-1200PLC的特点S7-1200PLC是西门子公司替代S7-200PLC的产品,该控制器将微处理器、集成电源、输入和输出电路、内置PROFINET接口、高速运动控制I/O以及板载模拟量输入组合到一个设计紧凑的外壳中以形成功能强大的控制器。
控制器使用灵活、功能强大,设计紧凑、组态灵活且具有功能强大的指令集,这些优势的组合使它成为自动化应用中的完美解决方案,决定了S7-1200PLC具有强大的分布式网络控制、计数、测量、PID闭环控制和运动控制等功能,特别是它的以太网通信功能,是西门子S7系列其它产品所没有的,顺应了工业信息化和高度自动化中的发展要求。
2 中央空调控制系统的设计2.1 中央空调控制控制回路根据节能的需要,中央空调冷冻水变流量控制控制回路设计成图1的结构。
图1 冷冻水变流量控制回路某小型超市的中央空调控制系统是以温差来调节的闭环控制系统,实现对冷冻泵的流量、流速控制任务,从而达到控制房间温度和其它参数的目的。
2.2控制系统的组成温度设定由上位机根据工作要求通过CSM1277以太网交换机给出,温度调节器采用S7-1200PLC(CPU1214C,1个),执行元件由1个西门子MM440变频器、3台异步电动机、2台冷冻机主机,6台冷冻水水泵(3用3备用,每台功率为22千瓦)和盘管组成,进出水温度由2个PT100温度传感器检测,西门子SM1231模拟量输入输出模块完成盘管后端温度模拟量的A/D转换,SM1234模拟量输入输出模块将数字量转换为模拟量,并将PLC根据温差确定的频率值传送至MM440变频器,控制异步电动机进行调速,RS-485串行口主要用以在组态中的精简面板显示变频器的工作状态。
(完整版)基于PLC的中央空调控制系统设计毕业论文设计

优秀论文审核通过未经允许切勿外传毕业设计课题名称可编程的中央空调控制系统的设计姓名孙成彩学号所在系电子电气工程系专业年级P10电气七班指导教师张德迪职称讲师二O一三年四月十四基于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基于PLC的中央空调控制系统设计目录摘要 (I)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)3.2.3 保护功能 (17)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IO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IO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)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。
基于组态软件的中央空调电气自动控制系统的开发

自动化控制• Automatic Control122 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】组态软件 中央空调 电气自动控制系统1 基于组态软件的中央空调的电气自动控制系统功能目前,中央空调控制系统内主要包括冷冻机结构、冷冻水控制系统、冷却水控制系统以及热水控制系统等,要维持中央空调运行的稳定性,就必须从机组基本参数的监测出发,有效对设备的启停进行自动控制,从而完成冷热源以及水管的调节应用,确保能在降低能耗的基础上节约运行成本。
基于此,有效结合组态软件对中央空调进行电气自动控制系统的处理具有重要意义。
结合空调系统的监控点位要基于组态软件的中央空调电气自动控制系统的开发文/唐海波求,在设计过程中增加或者是删除对应的监控点位,确保能维持系统运行的管理。
因此,基于组态软件的电气自动控制系统是提升中央空调整体运行效率的根本。
2 基于组态软件的中央空调的电气自动控制系统原理在基于组态软件的中央空调的电气自动控制系统中,结合系统的规模以及控制系统的特点、技术要求等进行数字控制系统的管理,具体DDC 系统组成见图1。
结合图中型号参数可知,I-7520,I-7017,7024,7050均为数据采集设备,能有效对温度、湿度、压差以及流量进行测定。
在系统运行过程中,基本原理是结构传感器对现场环境变量进行集中测定,并且保证系统中的数据采集模块能有效将收集的书传输输出,此时,会将电信号转变为数字信号,完成与计算机的通信互动。
并且,计算机要对采集到的数据予以及时的检索和计算处理,利用标准控制算法就能对数据予以整合,确保能制定对应的实时性决策,从而形成对应的控制指令,确保输出控制信号的同时能对执行机构予以控制,完成中央空调的调控和自动管理。
在基于组态软件的中央空调的电气自动控制系统中,通信模块、模拟量采集模块、数字量输入/输出模块以及模拟量输出模块发挥重要的作用,保证系统运行工作的顺利开展,确保相应处理工序更加完整。
中央空调系统(多联机)改造设计方案

中央空调系统(多联机)改造设计方案多联机中央空调系统改造设计方案书目录1.概述1.1 工程概况1.2 编制依据2.设计内容2.1 设计范围2.2 主要设计原则3.设计方案1.概述本文介绍了多联机中央空调系统的改造设计方案。
该方案旨在提高系统的效率和稳定性,同时降低运行成本和维护费用。
1.1 工程概况该项目位于某办公楼,原有的中央空调系统已经运行多年,存在能耗高、噪音大、维护成本高等问题。
为了满足楼内员工的舒适需求,需要对系统进行改造升级。
1.2 编制依据本方案的编制依据包括相关的国家标准、行业规范和技术要求。
同时,我们还参考了类似项目的实施经验和专家意见,以确保方案的科学性和可行性。
2.设计内容2.1 设计范围本方案的设计范围包括中央空调系统的改造升级,主要涉及空调主机、风机盘管、管道系统、控制系统等方面。
2.2 主要设计原则在进行系统改造升级时,我们将坚持以下设计原则:保证系统的稳定性和安全性;提高系统的运行效率和能源利用率;降低系统的噪音和运行成本;方便系统的维护和管理。
3.设计方案针对上述设计范围和设计原则,我们提出了以下改造设计方案:更换现有的空调主机和风机盘管,采用高效节能的新型设备;对管道系统进行清洗和维护,确保管道畅通;对控制系统进行升级,提高控制精度和稳定性;增加系统的智能化管理功能,方便维护和管理。
本方案的实施将能够有效提高中央空调系统的效率和稳定性,降低运行成本和维护费用,为楼内员工提供更加舒适的办公环境。
3.1 设计方案一设计方案一是基于现有建筑结构和空间布局的改造方案。
主要包括以下几个方面:首先,对现有建筑的外观进行改造,包括外墙材料的更换和立面造型的调整,以提升建筑的整体形象和美观度。
其次,对室内空间进行重新规划和布局,以提高空间利用率和功能性。
具体措施包括拆除部分隔墙、调整房间大小和位置、增加储物空间等。
最后,对建筑的设备和设施进行升级和改造,以提高其安全性、可靠性和舒适度。
毕业设计(论文)-利用plc、变频器设计中央空调节能改造系统[管理资料]
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设计论文题目:利用PLC、变频器设计中央空调节能改造系统设计时间:~系别:电子电气工程系设计班级小组:电气083班(第一组)指导教师:设计学生:摘要作为现代使人生活舒适的家用电器,空调可以说与人们的生活紧密相关。
在现代社会中,它已像冰箱、电视一样,成为人类不可缺少的生活电器。
①经济节能:每个区间末端风机盘管可自行调节温度,区间无人时可关闭,系统根据实际负荷做自动化运行,开机计费,不开机不计费,有效节约能源和运行费用。
②环保:主机采用水源热泵型机组,电制冷,没有燃烧过程,避免了排污;整个系统为密闭式管路系统,可避免霉菌灰尘等杂质对系统的污染,使环境清新优美,特别适于高档别墅、高级公寓与写字楼的使用。
③节约空间:主机体积小巧,不设机房,无需占用设备层,减少公用设施和土建投资,室内末端暗藏在吊顶内,极易配合屋内装修。
④个性化:中央空调系统以区间为单元,满足用户不同区间需求,室内末端安装采用暗藏方式,不影响室内的审美观,不占据室内空间,适应用户的个性化需求。
⑤简化管理:于采用不同区间单独控制系统为用户所有,产权关系明确,可简化空调设施管理。
⑥提升档次:中央空调主机可以避免破坏楼体的整体外观,使用户充分享受高档综合环境的同时,提升产品质量及量贩档次。
⑦投资方便:可根据量贩发展情况,分期分批投资添置空调系统,同时量贩档次提升,因此资金周转快,有效地利用资金更进一步开发。
而可编程控制器PLC是根据顺序逻辑控制的需要发展起来的,是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它具有可靠性高,操作灵活,拓展型号等优点,不仅能满足设计系统的精度,还可以降低能耗,节约能源,减小运行费用。
再加上变频器的使用,把380V的交流变成直流再变成频率可调的交流电,实现电机的无级调速,比较省电,比直流调速维护方便。
本论文就是在己有的通用变频器的基础上,采用PLC对电机进行控制,通过合理的选择和设计,对中央空调系统进行变频调速,通过调速来改变耗能大小,提高了资源的利用率,达到理想的控制效果。
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毕业设计(论文)中央空调电气控制系统设计专业名称:学生姓名:学号:指导教师:×××职称:×××哈尔滨工程大学继续教育学院2017年月日毕业设计用纸一、指导教师对学生的评语及答辩推荐意见指导教师(签名)年月日二、答辩委员会评语及成绩(无指导教师推荐意见不能答辩)答辩小组教师签字:答辩委员会主任(签名)毕业设计用纸摘要该设计以纺织车间为设计背景,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,以此来为纺织车间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置。
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AbstractThe design background of textile design workshop,The traditional way of the limitations of central air conditioning,Use Siemens PLC S7-200 and MM430 Inverter,Full use of constant v / f frequency technology,Fan speed to achieve control of central air conditioning,Textile workshop in order to design a central air conditioning system electrical control circuit.Introduced in detail the central air conditioning system electrical control circuit design and development process.The design includes two parts,That the choice of hardware and software design,Hardware choices of the low-voltage electrical control cabinet, inverter, PLC, and the choice of expansion modules, etc..Software designed primarily to meet the requirements of the central air-conditioning control program written in PLC and frequency conversion of some related parameter settings.On this basis, with frequency conversion technology,So smooth fan speed within a certain range,Then the system by the local air supply to meet humidity requirements loom,The entire plant in accordance with the requirements of comfort air conditioning full blast..Achieved due to soft start the motor,Greatly reduce the starting current,Avoid the impact of the motor and power grid.At the same time the system is also designed to alarm and protection,The central air conditioning when an exception occurs,Automatically alarm and shutdown protection. Keywords: central air conditioning; PLC; frequency control technology毕业设计用纸目录第一章引言 (5)1.1课题的选题背景及意义 (5)1.2课题的主要研究内容 (5)第二章中央空调送风系统整体方案设计 (7)2.1系统整体设计思想 (7)2.2系统控制方案的设计与选择 (8)2.3系统设计内容 (9)第三章系统硬件设计 (10)3.1系统组成及各部分的分析选择 (10)3.2系统电气控制原理图 (12)3.3PLC外围接线图 (14)3.4控制系统的I/O地址分配 (15)3.5系统外围接线图 (16)第四章系统软件设计与调试 (18)4.1系统工作过程分析 (18)4.2PLC程序设计 (18)4.3MM430参数设置 (28)4.4系统调试 (30)第五章系统模拟实验 (33)5.1模拟实验台的硬件组成 (33)5.2模拟实验软件设计 (33)5.3系统模拟实验过程 (37)5.4实验小结 (37)结论 (38)参考文献 (39)致谢 (40)第一章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。
1.1课题的选题背景及意义纺织工业中的棉纺织工业、人造纤维工业、合成纤维工业等都对环境有一定的恒温恒湿要求,棉纤维具有吸湿和放湿性能,对空气湿度较敏感,棉纤维的含湿量直接影响纤维度,也影响纤维之间和纤维与机械之间相互摩擦的静电大小,对纺织工艺和产品质量关系密切。
随着无梭织机在我国数量的不断增加,转速超过1000 rpm 的织机比比皆是,运转速度和电机功率都大幅增加,纺织车间内的发热量也随之加大,生产过程中产生的大量飞花和粉尘,严重影响了车间生产,这对纺织车间的空调系统也提出了更高的要求。
由于在纺织车间中同时存在着工人和织机,在空调系统中就必然要综合考虑舒适性和工艺性。
纺织过程要求的湿度较高,这么高的湿度对工人的工作环境极为不利,而舒适性空调所要求的湿度显然又无法满足织机生产的需要,于是考虑使用局部送风方式。
该方式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。
针对这两方面的要求,设计出了这一新的送风方式和控制系统,即PLC控制的恒压送风系统。
恒压送风包括局部送风的恒压控制和全面送风的恒压控制。
恒压送风保证了车间送风的质量,同时以PLC为主机的控制系统丰富了系统的控制功能,提高了系统的可靠性。
1.2课题的主要研究内容变频恒压送风系统主要由变频器、可编程控制器、人机界面、各种传感器等组成。
鉴于变频调速恒压送风系统在我国已成为空调行业发展的主流趋势。
该系统参考了各类供给设备并结合该设计的特点,采用性能可靠的西门子S7-200系列PLC作为控制核心,在此基础上,系统加入变频调速技术,使电机在很宽范围内平滑调速,这样去掉了大量节流阀,避免了节流损耗,从而通过改变电机转速而改变风量。
采用变频调速技术的关键是电机转速的可调和可控。
电机的变频调速系统是由PLC控制器进行切换和控制的。
该系统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。
另外系统具备报警和保护功能,当系统发生异常时,能够自动报警和停机保护。
为满足纺织车间送风要求,降低送风能耗,实现自动、可靠、稳定的送风,需要采用变频恒压送风技术,并辅以计算机来进行远程监控、管理及故障报警。
因此,课题内容如下:(1) 研究并完成利用PLC、变频器和多台风机等主要设备构建变频调速恒压送风系统的方案设计与设备选型。
为提高变频器的使用效率,减少设备投资,采用一台变频器拖动多台风机变频运行的方案。
(2) 深入分析变频恒压送风系统的工况变化过程,确定工况转换方式,完成PLC 控制程序的设计,保证风机工频、变频的可靠、安全切换。
(3) 研究 PLC和计算机的通信模式,确定通信协议,实现送风系统的远程监控、管理与报警。
(4) 加强系统的可靠性设计,提高系统的冗余度,设计手动、自动、工频、变频运行方式。
通过该项目的研究和实施可以极大地改善纺织车间中央空调的可靠性和稳定性,而且可以降低能耗及维护成本,方便管理。
第二章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纺织车间为设计背景,纺织车间空气调节的作用大体可分为二个:其一、满足纺织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,还需设置完善的报警功能。