基于PLC及MCGS组态软件的海水源热泵空调控制系统
基于MCGS和PLC的水位自动控制系统设计

p o s i t i v e c o n t r i b u t i o n t o f u t r h e r r e s e a r c h i n w a t e r l e v e l c o n t r o l a n d i n d u s t y r i f e l d d e v i c e s mo n i t o in r g .
相 结合 的水位控 制 方案 , 由P L C 实现控 制 功 能 , 由 MC G S组 态软 件 实现 实时监 控 、 报警、 数据 查 询 及报 表 输 出等 功 能。 实验 和应 用证 明 , 该 方法 实现 了现 场设 备 的 实时监 控 , 可操 作 性 强 , 自动 化程 度 高 。对 水 位控制 以及 工业现 场监控 的进 一步研 究有 着积极 的意 义和推 广价值 。
Ke y wo r ds :MCGS c o n ig f u r a t i o n s o twa f r e ; PL C c o n t r o l l e r ; r e a l — t i me mo n i t o in r g ; wa t e r l e v e l c o n t r o l s y s t e m
d e mo n s t r a t e t h a t wh e n i t i s u s e d i n r e a l t i me mo n i t o in r g o f i f e l d d e v i c e s , t h e a p p r o a c h i s e a s y t o b e i mp l e me n —
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9 6・
《 测控技术) ) 2 0 1 4年第3 3卷第 1 期
基于PLC的中央空调自动控制系统设计

毕业论文(设计)基于PLC的中央空调自动控制系统设计The design of automatic control system of central air conditioning based on PLC学生姓名:邓英杰指导教师:刘雨合作指导教师:专业名称:轮机工程所在学院:航海与船舶工程学院二〇一五年六月目录摘要 (1)Abstract (2)第一章前言 (3)1.1 研究目的和意义 (3)1.2 国内外研究现状 (3)1.2.1 国外空调控制系统的发展 (3)1.2.2 国内空调控制系统的发展 (4)1.3 研究内容与方法 (4)第二章中央空调控制系统基本原理 (6)2.1 中央空调原理与结构 (6)2.1.1 空调制冷与制热原理 (6)2.1.2 中央空调结构介绍 (6)2.2 同步电动机工作原理 (7)2.3 变频器工作原理 (8)2.4 PID作用概述 (9)第三章控制系统硬件介绍 (10)3.1 PT100温度传感器和变送器 (10)3.2 西门子MM440变频器 (11)3.3 西门子S7-200系列PLC (11)3.3.1 S7-200系列PLC简介 (11)3.3.2 CPU226技术指标 (12)3.3.3 EM231模块及EM232模块技术指标 (12)第四章控制系统程序设计 (13)4.1 STEP7-MICRO/WIN软件介绍 (13)4.2 空调启动流程图 (13)4.3 送风量调节PID程序设计 (14)4.4 加热器顺序启停梯形图 (17)第五章监控系统画面的组态软件设计 (19)5.1 WinCC flexible2008简介 (19)5.2 画面及说明 (19)结论 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录 (26)摘要可编程逻辑控制器(PLC)作为一种新型的工业控制装置,因为其优越性被广泛应用于自动控制系统当中,正逐步取代由传统继电器、接触器所组成的控制系统。
毕业设计论文:基于MCGS组态软件的水位控制系统

新疆工程学院课程设计题目:基于MCGS组态软件的水位控制系统目录前言 (1)1.设计概述 (2)1.1 设计任务介绍 (2)1.2 设计系统组成框图 (2)1.3 设计分析 (2)1.4. 设计所用软件介绍 (3)1.4.1什么是MCGS组态软件 (3)1.4.2 MCGS组态软件的系统构成 (3)1.4.3 MCGS组态软件的功能和特点 (5)1.4.4 MCGS组态软件的工作方式 (5)2 设计思路 (6)3 组态画面的设计 (7)3.1 工程建立 (7)3.2建立流程画面 (7)3.3 定义数据对象 (8)3.4.动画连接 (9)3.5模拟设备连接 (9)3.6 控制流程 (10)3.7 报警显示 (10)3.8 报表输出 (12)3.9 趋势曲线显示 (12)3.10 安全机制 (13)3.11 水位控制系统总效果 (15)4总结 (17)5参考文献 (18)前言计算机技术和网络技术的飞速发展,为工业自动化开辟了广阔的发展空间,用户可以方便快捷地组建优质高效的监控系统,并且通过采用远程监控及诊断、双机热备等先进技术,使系统更加安全可靠,在这方面,MCGS工控组态软件将为您提供强有力的软件支持。
MCGS是一种流行的组态软件开发环境,组态技术是计算机控制技术综合发展的结果,是技术成熟化的标志。
MCGS通用版组态软件主要完成通用工作站的数据采集和加工,实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出等日常性监控事务。
对工作站软件的要求主要是系统稳定可靠,能方便的代替大量的现场工作人员的劳动和完成对现场的自动监控和报警处理,随时或定时的打印各种报表。
由于组态技术的介入,计算机控制系统的应用速度大大加快了。
采用组态控制技术的计算机控制系统最大的特点是从硬件设计到软件开发都具有组态性,因此系统的可靠性和开发速度提高了,开发难度却下降了。
随着国内工业生产技术的进步以及自动化技术的发展,人们对自动化监控系统的需求越来越大,要求越来越高。
基于PLC的温度控制系统设计—硬件和MCGS监控界面设计

题目:基于PLC的温度控制系统设计
----硬件和MCGS监控界面设计
姓名:
学号:
指导教师:
专业年级:2008级机械设计制造及其自动化专业
(机械电子工程方向)
所在院系:机械工程学院
完成日期:2012年6月8日
答辩日期:2012年6月15日
基于
摘要
可编程控制器(PLC)作为传统继电器控制装置的替代产品已广泛应用工业控制的各个领域,由于它可通过软件来改变控制过程,而且具有体积小,组装灵活,编程简单抗干扰能力强及可靠性高等特点,因此它非常适合于在恶劣的工业环境下使用。本次硬件设计采用工业控制计算机和GE FANUC 90-30 PLC并配合PT100温度传感器对控制现场的温度采样,温度采样后处理数据采用Proficy Machine Edition6.0编制梯形图程序,并采用MCGS组态软件设计温度控制的实时操控界面,即在组态软件MCGS的控制界面上实时显示通道温度值,并可通过控制界面对程序所设定的通道温度上下限值进行改变,实现了对检测现场温度的实时监控。
KeywordsGE FANUC 90-30 PLC,PT100 temperature sensors,Temperaturecontrol,configuration software of MCGS,
1.
1.1
温度测量和控制对人类日常生活、工业生产、气象预报、物资仓储等都起着极其重要的作用。在许多场合,及时准确获得目标的温度信息是十分重要的,近年来,温度测控领域发展迅速,并且随着数字技术的发展,温度的测控芯片也相应的登上历史的舞台,能够在工业、农业等各领域中广泛使用。
执行用户程序。在程序执行阶段,CPU按先左后右,先上后下的顺序对每条指令进行解释、执行,CP关系进行逻辑运算,运算结果再写入输出映象寄存器中。
基于MCGS组态编程的液位控制系统设计

基于MCGS组态编程的液位控制系统设计液位控制系统是一种用于监测和控制液体在容器中的水平高度的技术。
在工业领域中,液位控制系统被广泛应用于仓储、化工、石油、生物工程等领域。
随着MCGS(Master Control & Graphic System)组态编程技术的发展,液位控制系统的设计变得更加简单和灵活。
液位控制系统一般由传感器、控制器、执行器等组成。
传感器可以监测液位的变化,并将信号传输给控制器。
控制器根据传感器的信号来判断液位的高低,并通过执行器来实现对液位的控制。
在MCGS组态编程的液位控制系统设计中,首先需要进行硬件的连接和配置。
将传感器、控制器和执行器按照系统要求连接起来,并在MCGS软件中对其进行配置和初始化。
该步骤通常需要一定的硬件和软件知识。
接下来,需要在MCGS软件中进行系统界面的设计。
通过MCGS的图形化界面设计工具,可以轻松地创建系统的监控界面。
在液位控制系统中,可以设计一个仪表盘,显示当前液位的数值和状态。
同时,还可以设计一个趋势图,记录液位的历史变化。
通过这些界面,操作员可以直观地了解液位的实时情况。
在系统界面设计完成后,接下来需要进行程序的编写。
MCGS提供了丰富的编程功能,可以通过简单的拖拽和连接来实现各种逻辑控制。
在液位控制系统中,可以根据液位传感器的信号来判断液位的高低,并根据设定的阈值来控制执行器的动作。
例如,当液位超过高阈值时,执行器关闭进水阀门;当液位低于低阈值时,执行器打开排水阀门。
通过这样的逻辑控制,可以实现对液位的稳定控制。
在实际应用中,液位控制系统不仅要求准确可靠,还需要具备一定的安全性。
因此,在设计过程中,需要考虑到各种故障和异常情况的处理。
例如,当传感器故障时,控制器应能够发出警报并采取相应的控制措施;当执行器故障时,控制器应能够及时检测到并进行报警。
总之,基于MCGS组态编程的液位控制系统设计,可以使系统的设计和调试更加简单和灵活。
基于plc的中央空调自动控制系统设计

基于plc的中央空调自动控制系统设计摘要中央空调系统是现代大型建筑物不可缺少的配套设施之一,电能的消耗非常大,约占建筑物总电能消耗的50%。
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。
本文首先介绍了中央空调的结构和工作原理,然后采用西门子的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。
关键词:PLC;中央空调;控制Design of automatic control system for central air conditioning systemb ased on PLCAbstractThe central air conditioning system is one of the necessary supporting facilities of modern large-scale buildings.The consumption of electric energy is very large,which accounts for abou t50%of the total energy consumption.The frozen host usually in the central air-conditioning system load can automatically according t o the change of temperatur e and load regulation,refrigeration pump and cooling pump ma t ch ed with the frozen host can automatically adjust the load,almost run100%under load operation,resulting in a gr eat waste of energy,bu t also worsen the operation environment and operation quality of Central air conditioning.This p aper first introduces the structure and working principle of central air conditioning,then use SIEMENS S7200PLC as the main control unit,using the traditional PID control algorithm,thr ough the SIEMENS MM440inverter control pumpspeed ensure system according t o the actual situation to adjust load flow,realize constant temperatur e control,bu t also can save a lot of energy.Key words:PLC;central air conditioning;control目录摘要 (I)1绪论 (1)1.1课题的研究背景 (1)1.2国内外中央空调控制系统的研究现状 (2)2中央空调控制的原理 (4)2.1中央空调系统的结构和原理 (4)2.2中央空调电机的软启动原理及应用 (4)3中央空调控制系统的硬件设计 (6)3.1变频器的原理 (6)3.2西门子MM440变频器性能介绍 (6)3.2.1主要特征 (7)3.2.2控制性能的特点 (7)3.3PLC选型 (7)3.4人机界面设计 (8)3.5系统硬件设计 (9)4控制系统软件设计 (12)4.1PLC的初始设定 (12)4.2PLC主程序流程图 (14)4.3程序设计 (14)4.3.1中央空调控制系统的I/O分配表 (14)4.3.2程序中使用的存储器及功能 (16)结论 (17)参考文献 (18)致谢 (20)附录PLC软件源程序 (22)1绪论1.1课题的研究背景随着国民经济的发展和人民生活水平的日益提高,中央空调系统己广泛应用于工业与民用建筑域,如宾馆、酒店、写字楼、商场、厂房等场所,用于保持整栋大厦温度恒定。
基于PLC控制的中央空调节能系统设计

基于PLC控制的中央空调节能系统设计摘要:中央空调有多种控制模式,传统的控制可以满足需求,但是有一些问题,比如浪费水和电,并且没有足够的智慧和节能、中央空调节能改造是如何放入应用程序中,能够满足专业教学和相关专业和高职院校面临的问题。
应用PLC和变频器在中央空调节能改造,不仅可以大大减少中央空调能源消耗的数量,也可以实现空调的自动控制,等等,使中央空调的使用变得更加方便和快速,节能减排在中国发挥更大的作用。
关键词:PLC;中央空调;节能1前言中央空调系统是现代大型建筑不可缺少的设施之一。
耗电量大,约占总耗电量的50%。
因为中央空调系统是根据最大负荷和增加的裕度设计的,实际上,在整个负荷中几乎大部分时间都小于70%。
通常在中央空调制冷主机负载系统可以自动调节温度随季节变化,负载,和匹配制冷主机冷冻泵、冷却泵不能自动调整负载,只要中央空调主机,泵浦功率频率,一直在全负荷工作条件,造成严重浪费能源。
采用变频调速技术可以大大降低泵电机运行的频率,从而降低电机转速,根据空调机房的需要和制冷能力的适当实时匹配来降低循环水流的流量,是节能降耗的一部分。
2中央空调节能控制的必要性分析据调查,中央空调能耗占建筑总能耗的50%左右,超过60%的商场和综合楼。
目前,大多数建筑的中央空调系统的空调负荷没有得到合理的计算,因此冷源和热源单元的容量过大,无法形成“大卡车”状态。
中央空调系统的设计是粗糙的,甚至没有考虑到。
固定泵流;系统管理不当导致严重的能源浪费。
众所周知,最间接的,如中央空调系统、冷却循环水系统和冷却水系统的循环水系统终端,都是制冷剂、制冷剂和制冷剂。
系统的效率是由系统中设备的负荷和实际情况决定的。
中央空调系统控制的目标是在适当的水平控制室内温湿度,使系统的能耗最小化。
由于各种不同的制造商提供设备系统,该系统主要控制制冷主机控制器和控制方案制造商为主,关键是主机负载和工况参数控制、冷却水系统控制,也很少考虑冷冻循环水参数在空调系统中,几乎没有考虑冷却循环水系统和空气系统设备工作状态,这导致了中央空调系统设备的工作条件,系统参数并不是在最好的条件下,造成能源浪费。
基于PLC的热泵式温控箱控制系统设计

第5期机电技术19基于PLC 的热泵式温控箱控制系统设计胡立华1吴金华2张宁1陈仕国1陈学永1(1•福建农林大学机电工程学院,福建福州350002;2•福建农林大学金山学院,福建福州350002)摘要:根据热泵式温控箱的组成形式及工作方式设计了温控箱的控制系统。
系统以台达PLC 作为主控制器,分别 对温度采集器、电磁阀、水泵、热泵等进行控制,能够准确的读取各温控箱的温度,对各温控箱进行温度控制;系统配备友 好的人机界面,实现人机互通。
控制系统使整个温控箱系统按照人为设定有序的运行,且运行可靠、操作方便,为热泵式 温控箱进一步研究提供基础。
关键词:PLC ;温控箱;热泵;控制系统中图分类号:T P 273文献标识码:A 文章编号= 1672-4801(2017)05-019-04D01:10.19508/ki.l672-4801.2017.05.006温控箱作为温度可控的箱体,在进行不同温 度微生物、细菌、植物或动物等的培养实验中被广 泛运用[1'传统温控箱是在箱体内安装加热器, 通过控制加热器的发热量控制温控箱温度实 验时常把温度作为变量,设定不同的温度进行实 验对照,因此需要多个不同温度的温控箱[5'每 个温控箱都有一个加热系统,耗电大,成本高。
热泵是利用电能或机械能作为动力,通过热 力循环,把热能由低温位物体转移到高温位物体 的能量利用装置171。
它的原理与制冷机相同,正常 工况下,致热系数>2,能效等级高,是太阳能光热 深度利用的新一代设备[8]〇本文设计的热泵式温控箱是以热泵为能量 源,以水为热传递介质,以PLC 为控制器,一套系 统拥有多个温控箱,通过控制进入各个温控箱中 水的流量从而控制温控箱的温度。
本文着重阐述 该温控箱系统控制系统的设计。
1热泵式温控箱系统组成和工作方式热泵式温控箱系统主要由控制系统、温控箱 及热泵系统3个部分组成。
一套系统包含多个温 控箱、1个制热热泵和1个制冷热泵、2个保温水 箱、2个水泵及若干个电磁阀。
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基于PLC及MCGS组态软件的海水源热泵空调控制系统
The Control System of the Air Condition Used the Sea Water Based
on the PLC and MCGS
青岛科技大学自动化与电子工程学院杨树勋张涛
Yang Shuxun ZhangTao
摘曩: 欠 介代 ,'、I爻河水 能 昀 酬系统 “ j_ 』 l 制 ( c)和McGs绀念软”宄 j 对系统的
忸 控川 没 , if (iYA ̄ t ;瞅甜j t川0设
火矬 :海水 J‘ 制播 ⅥC( 川念
Abstract:The authe ̄’of the a ticte used the PLC and MCGS tO comple[e Ihe design of ll1e c()nlrol systenl based on the all’condition
used the SC ̄.1 watcl’ and the system%as already al:)plied VerY welt
.
Key words:Air ondifi(m L sed the Sea Wate ̄’ P1.C MCGS
cIf 分 弓 l,rP273 l迁献 f l B j606 5l 23(2O05)i jl()l l0 02
l弓l言
海水源热泵空调于2004年1 2月在青岛发电厂投入使
用。项目集绿色、卫生、环保于一体,是我国首个既
可取暖、又能制冷的海水源热泵供暖制冷工程。
海水源热泵技术包括取水设备、板式换热器、热泵机
组(压缩机)和输风管四个部分,其工作原理为:将海水抽出后,
在其通过板式换热器后,将海水中的热量置换到自来水中,
温度稍高的自来水再经过空气压缩机的物理做功后,其温度
最高能提高到七八十摄氏度,热水又把空气加热,最后空气
经过风管进入房间,达到中央空调制式的制热效果。
2电气控制系统设计
2.1控带iJ系统的组成及控带IJ原理
工业自动化领域,可编程控制器PLC以其高可靠性、
适应工业过程现场、强大的联网功能等特点,使用越来越
普遍,广泛应用于生产工艺过程,用于数据采集、状态判
别和输出控制;在系统管理层面,通常用工控机担负人机交
流界面功能,利用工控组态软件来完成工业流程及控制参
数的显示,实现生产监控和管理等功能。作者正是充分利
用了微型机和PLC各自的特点,实现了优势互补,在该控制
系统中比较好的得到了运用。系统设计参见图1:
图1 控制系统组成
2.2触摸屏的组态设计
上位机的系统设计采用全中文工控组态软件M CGS
(Monitor and Control Generated System),能充分利
用Windows的图形编辑功能,方便地构成监控画面,以动
画方式显示控制设备的状态,具有报警窗口,实时趋势曲
线,可便利地生成各种报表,功能强大。
MCGS把每一台下位机看作是外部设备,在开发过程
中根据“设备配置向导”的提示一步步完成连接过程。
在运行期间,MCGS通过驱动程序和这些外部设备交换数
,
包括采集数据和发送数据指令。每一个驱动程序都是
一
个C0M对象,这种方式使通讯程序和MCGS构成一个 :整的系统,既保证了运行系统的高效率,也使系统能够 到很大的规模。 为了满足工艺上的要求,分别设计了手动状态主界面 2)和自动状态主界面(图3)。控制面板上设有手动/自动 钮,其主要区别在于,当设置在自动方式下时,系统则 据所采集到的环境温度和管道压力按照工艺流程自动运 ,外界不能人为干预。手动状态下能分别的控制各个部 },按钮红色表示部件停止,绿色表示部件开启。同时,为 防止在手动状态下的误操作,还特别设计了按键锁功能。 别如图2和图3所示。 图2 手动状态主界面 图3 自动状态主界面 本系统要求采集温度值、压力值、并且按要求控制变频 电机,所以需要加上硬件的A/D、D/A接口,实现模
数转换,来有效的处理模拟量。
考虑到工艺要求系统采用了模拟量输入模块FX2N一
4AD、与PtlO0型温度传感器匹配的FX2N一4AD—PT模
拟量输入模块和模拟量输出模块FX2N一4DA。
根据项目的工艺要求,结合各种操作指令,确定设
备动作的先后顺序,利用梯形图对P L C完成开关量逻辑
控制,编译通过后可由专用通讯电缆下载到P L C。程序
框图如图4所示:
图4 程序框图
3结束语
海水源热泵技术只提取海水中的热能,热泵压缩机
组运转只使用相当于普通空调运转所需电能的l/4,整
个供热过程不会对空气、水源造成任何污染,可以说是一
种真正的绿色能源。同时,使用海水源取暖和制冷不需煤
炭、油料,大大降低了成本。据测算,使用地温空调技术,
一
个取暖季内,平均每平方米需l 5元,夏季制冷需5元;
而如果燃用煤炭,每平方米取暖费用约为25元,燃用油料
需4 5元,使用电锅炉则需8 0元。此外,冬天取暖、夏
天降温都可使用地温空调技术,平时还可以通过热泵空调
技术随时获得热水,称得上是一举三得。该海水源热泵项
目在青岛发电厂已经投入运行取得了很好的效果,并成为
该领域的全国独创。
参考文献(略)
3系统的PLC软件设计 作者简介
该控制系统跟据所要求的工艺选择了三菱的FX2N系 杨树勋(1942一) 男 教授 研究方向:控制理论与控
J PLC。可编程控制器主要的控制对象是开关量居多,而 制工程。