【基于PLC的中央集成空調(diào)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)8400字（論文）】

基于PLC的中央集成空調(diào)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘要能源對(duì)現(xiàn)如今社會(huì)的進(jìn)步起著舉足輕重的意義，擁有大量的能源資源儲(chǔ)備是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的堅(jiān)實(shí)后盾?，F(xiàn)在科技水平發(fā)展的愈來愈快，在過去一個(gè)多世紀(jì)里，尤其是上世紀(jì)的60年代，世界對(duì)能源的消費(fèi)越來越快，而其中的煤、石油等不可再生能源更是被大面積的消耗，以至于現(xiàn)在爆發(fā)了能源危機(jī)和嚴(yán)峻的環(huán)境污染問題。隨這時(shí)間的推移，工業(yè)化水平與教育程度的不斷提高，能源消耗與環(huán)境污染愈發(fā)嚴(yán)重，環(huán)保型產(chǎn)品就顯得尤為重要，必是今后道路的風(fēng)向標(biāo)。論文基于PLC來控制中央集成空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)，計(jì)劃節(jié)省出百分之二十五的電量，以及大幅度減少排出的溫室氣體。在這次節(jié)能改造中所采用的包括冷水機(jī)組、變頻器技術(shù)、PLC編程技術(shù)、以及溫度傳感器的應(yīng)用，并通過循環(huán)泵頻率控制末端空調(diào)的溫度，來整體降低空調(diào)負(fù)荷。西門子的S7-200SMARTPLC是這個(gè)系統(tǒng)的主要控制器,通過應(yīng)用PID控制算法與ABB變頻器來控制水泵運(yùn)轉(zhuǎn)速度，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行宏觀調(diào)控,既保證了用戶的體驗(yàn)也可以能源上的節(jié)約。關(guān)鍵詞：中央空調(diào)；PLC；PID算法；變頻器技術(shù)目錄7114第1章引言 I第1章引言能源對(duì)現(xiàn)如今社會(huì)的進(jìn)步起著舉足輕重的意義，擁有大量的能源資源儲(chǔ)備是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的堅(jiān)實(shí)后盾?，F(xiàn)在科技水平發(fā)展的愈來愈快，在過去一個(gè)多世紀(jì)里，尤其是上世紀(jì)的60年代，世界對(duì)能源的消費(fèi)越來越快，而其中的煤、石油等不可再生能源更是被大面積的消耗，以至于現(xiàn)在爆發(fā)了能源危機(jī)和嚴(yán)峻的環(huán)境污染問題。現(xiàn)如今一個(gè)國家擁有多少的資源就決定了它在世界上的話語權(quán)有多大，因此世界上的各個(gè)國家都已發(fā)覺到節(jié)約能源以及尋找利用可再生能源的重要戰(zhàn)略意義"。就現(xiàn)在而言我們國家對(duì)石油的消費(fèi)已經(jīng)超過了國內(nèi)生產(chǎn)總值的增長速度，可能到2020年，我國的石油使用總量將會(huì)達(dá)到驚人的6萬萬噸左右，而再過十年左右，我國的石油資源八成都會(huì)依賴于進(jìn)口，由此可見我國對(duì)不可再生能源的需求日益增多但我國的能源供應(yīng)與儲(chǔ)備卻越來越難以滿足國家需要。現(xiàn)在能源與環(huán)境問題是擺在全世界人民面前的一道嚴(yán)峻的難題，現(xiàn)在所建造在大型建筑中的中央空調(diào)都會(huì)存在著大功率不節(jié)能問題，雖然它滿足了人們對(duì)于想要達(dá)到的溫度的要求，但是它所帶來的高消耗是我們不可忽視的浪費(fèi)。因此我們需要讓這些本不應(yīng)該浪費(fèi)的能量在別的功能上發(fā)光發(fā)熱。實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展。第2章系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)2.1中央空調(diào)概述單冷型管路系統(tǒng)與熱泵型管路系統(tǒng)是兩種不一樣的系統(tǒng)模式，但它們都是生活中常見的系統(tǒng)。作為只能夏天進(jìn)行作業(yè)的單冷型管路系統(tǒng)比較簡單，為什么這么說呢，因?yàn)樗豢梢越禍亍２⑶以谒M(jìn)行制冷工作的時(shí)候同時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量；而多了一個(gè)電動(dòng)四通閥的系統(tǒng)運(yùn)行就不是那么的簡單了，它的功能就很全面，不再那么單一了，它可以進(jìn)行循環(huán)調(diào)節(jié)，可以在比較復(fù)雜的環(huán)境下運(yùn)行。這就是兩者不一樣的地方了。希望在今后的發(fā)展中，可以研發(fā)出更加全面高效的系統(tǒng)，來進(jìn)行更加復(fù)雜的環(huán)境下運(yùn)行。2.2中央空調(diào)結(jié)構(gòu)這次的設(shè)計(jì)組成有六種關(guān)鍵設(shè)備。在下文我們會(huì)一一的進(jìn)行介紹，一定要確切的搞清楚它們的作用。我們提到的工作系統(tǒng)并非像傳統(tǒng)的方式，而是需要媒介的。我們的媒介就是我們的循環(huán)系統(tǒng)，依靠這樣的方法把冷量提供給空調(diào)設(shè)備。冷水機(jī)組的主要工作原理:制冷劑將會(huì)進(jìn)入蒸發(fā)器中被蒸發(fā)并且吸取載冷劑當(dāng)中的熱能以此來制冷，直到溫度降低到我們既定的要求時(shí)，滿足要求的時(shí)候，制冷劑就會(huì)由開始的常溫下的液態(tài)形式而變化為所謂的濕蒸汽。接著壓縮機(jī)就開始了它的工作，并把制作完成的氣體送入了冷凝器。高溫高壓的氣體在冷凝器里面經(jīng)過轉(zhuǎn)化就變成了液體，想要被運(yùn)輸進(jìn)蒸發(fā)器里面所有一道工序不可缺少，就是要通過節(jié)流閥門的降壓。在完成降壓之后，這一個(gè)流程還沒有完全結(jié)束，還需要壓縮機(jī)進(jìn)行運(yùn)作，這樣就可以進(jìn)行下一個(gè)往復(fù)工作的運(yùn)作了。想要成為系統(tǒng)的末端設(shè)備輸送所需要的冷源，就必須要經(jīng)過降溫等一系列的過程。冷卻塔這個(gè)時(shí)候就會(huì)進(jìn)行它的功能，使用外部流通的冷空氣來降溫。2.冷凍水和冷卻水的工作原理如下:這個(gè)系統(tǒng)中沒有載冷的東西是不行的，缺少了它這個(gè)系統(tǒng)就不能正常的運(yùn)作起來，他就是冷媒水，其專業(yè)名字稱作冷凍水。它的作用就是運(yùn)輸中央空調(diào)系統(tǒng)中的冷量。然后就在空調(diào)設(shè)備末端吸收熱量，在通過水泵的發(fā)動(dòng)下，吸收了熱量而因此提高了溫度的冷凍水就會(huì)被輸送到冷水機(jī)組的蒸發(fā)器中，在經(jīng)過了制冷主機(jī)所屬的蒸發(fā)器作用之后，這個(gè)時(shí)候冷凍水的溫度將會(huì)降低，然后運(yùn)用冷凍水泵的功能把降低溫度后的冷凍水不間斷的運(yùn)輸給末端設(shè)備，到此這個(gè)系統(tǒng)中冷量傳送就算是完成了。冷卻水的功能是為制冷主機(jī)供給冷源，而當(dāng)冷卻水進(jìn)入冷凝器時(shí)，這個(gè)時(shí)候冷卻水汲取了很多的熱量之后提高了溫度，在通過冷卻水泵作用把它運(yùn)輸?shù)嚼鋮s塔等待接下來的操作。旁通管就是一個(gè)特殊通道，它可以讓流體不經(jīng)過通常方式而采取它的運(yùn)輸?shù)肋M(jìn)行傳輸。它的頂上擺放其旁通閥門。需要旁通閥門打開的情況就是出水溫度不正常，而判斷的條件就是溫度傳感器感應(yīng)其溫度低于正常值。這個(gè)時(shí)候低溫的冷卻水就會(huì)直接進(jìn)入冷水機(jī)組。整個(gè)過程里面的冷凍水和冷卻水大部分是經(jīng)由循環(huán)水泵發(fā)出的能量來進(jìn)行一遍一遍的作業(yè)的。冷卻塔的安裝是有一定的要求的，它不能隨隨便便就建造在一個(gè)地方。要考慮到冷卻塔本身的重量，以及預(yù)安裝的位置是否可以承受的了日后安裝完成后所帶來的壓力。考慮完地理位置后，同時(shí)也要考慮所必備的外界條件。在安裝過程中，塔應(yīng)該放在水平的位置上，防止因?yàn)榈孛娴陌纪共黄剿鶎?dǎo)致底盤被損害。底盤安裝時(shí)還應(yīng)該檢查其是否干凈干燥沒有變形。最后塔的安裝一定要地勢開闊的地方，保證空氣的流通性好。最好是安裝在樓頂，因?yàn)檫@樣帶來的干擾就會(huì)比較小。高溫氣體在進(jìn)入冷卻塔后會(huì)被吸收掉多余的熱量，而所吸收的熱量會(huì)被散發(fā)在室外的空氣中，進(jìn)行自然的冷卻。圖1.1空調(diào)系統(tǒng)的工作原理通過圖1.1我們能夠發(fā)現(xiàn)，里面的空氣通過冷凍水減少熱量過后，再把熱量減少的冷凍水排放到戶外進(jìn)行自然降溫。2.3中央空調(diào)的控制原理我們在每個(gè)辦公室都配備了獨(dú)立自主的溫度控制器，使之自由控制想要的溫度，以便于大家可以在令人舒適的溫度下工作。通過對(duì)比實(shí)際與預(yù)期的溫度，來作為判斷的基礎(chǔ)，通過PID來操控冷凍泵的轉(zhuǎn)速，使之達(dá)到合適的溫度，這就是溫度閉環(huán)反饋系統(tǒng)。如圖1.2所示，這里面的每一步都十分的關(guān)鍵，一定要認(rèn)真完成，絕對(duì)不能夠帶著誤差去進(jìn)行作業(yè)。在相應(yīng)的地方還應(yīng)該設(shè)置報(bào)警器，用來提醒我們發(fā)生故障的位置所在。圖1.2中央空調(diào)控制原理2.4系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)在這次的節(jié)能改造中，我們采取3臺(tái)冷水機(jī)組作為主機(jī)，6臺(tái)水泵，在里面選取3臺(tái)冷凍水的水泵作為備用水泵。冷凍水的出水溫度是可以進(jìn)行監(jiān)測的，它的監(jiān)控范圍在上下7度。超過設(shè)定值就會(huì)由冷凍機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)。2.4.1主電路設(shè)計(jì)圖1.3是系統(tǒng)主回路示意圖本次的操作模式分為本地與遠(yuǎn)程。通過控制SA來切換不同的模式遠(yuǎn)程模式是通過PLC及變頻器下發(fā)命令進(jìn)行控制。手動(dòng)模式是通過開關(guān)的閉合來控制電機(jī)的工作狀態(tài)。2.4.2PLC控制電路設(shè)計(jì)圖1.4是PLC的外部接線圖我們可以通過S7200SMART來對(duì)變頻器進(jìn)行控制，以此來控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。除此之外，CPU可以通過直流的方式進(jìn)行供電，也可以通過交流的方式進(jìn)行供電。其中用于通訊的就是RS-485.圖1.3中央空調(diào)控制系統(tǒng)電路圖圖1.4中央空調(diào)控制系統(tǒng)PLC外部連接圖第3章PLC控制系統(tǒng)硬件選型本章內(nèi)容主要對(duì)一些硬件的內(nèi)容進(jìn)行介紹，因?yàn)檫@些都是我們這個(gè)設(shè)計(jì)中比較重要的部分。把這些硬件的選型敲定下來，那我們這個(gè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)也就被打牢了?？删幊炭刂破饕簿褪俏覀兂Ｕf的PLC它早在上世紀(jì)60年代就被開發(fā)出來了，研究它的目的就是為了取代繼電器。隨這研究的不斷深入，它在繼電器的優(yōu)點(diǎn)上進(jìn)一步的發(fā)展。不僅僅是作為原來的代替品，去完成任務(wù)的。發(fā)展到現(xiàn)在，它的功能已經(jīng)不再局限于原來的目標(biāo)，而是變成了具有各種功能的集大成者?，F(xiàn)在不僅僅是小到方面在用，更大的層次也在使用[4]。3.1西門子S7—200smart介紹在本次節(jié)能設(shè)計(jì)中采用S7

200

SMART

CPU。而S7

-

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SMARTCPU產(chǎn)品西門子新研發(fā)的新型產(chǎn)品,它相比較于以往的CPU有了很多的升級(jí)。其主要性能如下：1)適應(yīng)性強(qiáng)，我們?yōu)橛脩籼峁┝烁嗟倪x擇，可以在不同的場合使用不同類型的CPU。具體型號(hào)如下圖所示。除此之外，CPU同時(shí)也更新了60個(gè)I/O點(diǎn)，可以勝任各種環(huán)境的要求。2)添加模塊，我們?yōu)樾庐a(chǎn)品中添加了倆種模式，分別是擴(kuò)展模塊與信號(hào)板。這倆種都有不同的功能。3)全新芯片，在新產(chǎn)品中全新的高速芯片,它處理命令所用的時(shí)間僅要0.15μs,這樣的高效率可以更快的完成我們所下達(dá)的指令。4)輔助記憶，在SMART中我們可以把每個(gè)指令的含義添加到注釋內(nèi)，方便我們?nèi)蘸蟮木S護(hù)，就算是別人也可以很清楚的知道程序的內(nèi)容。5）操作方便，在編程界面它做到了把工具欄一一歸類，就算是剛?cè)腴T的用戶也可以很輕松的找到自己所需的指令[14]。3.1.1PLC的工作原理程序運(yùn)行分為三個(gè)階段，而這三個(gè)不同的階段則組成了一個(gè)完整的掃描周期。這三個(gè)階段分別是取樣、執(zhí)行方案、運(yùn)行階段。取樣階段。依流程進(jìn)行全方面的順序讀取，輸入端儲(chǔ)存輸入端數(shù)據(jù)，上面流程進(jìn)行后，寫入數(shù)據(jù)庫，然后重新輸入。二，用戶方案的執(zhí)行情況。按照所記錄的數(shù)據(jù)順序排列用戶程序的指令，并執(zhí)行每個(gè)指令。在操作和處理過程中，所得到的答案會(huì)重新寫入輸出登記冊，隨著程序的執(zhí)行，輸出登記冊的所有內(nèi)容都會(huì)發(fā)生變化。三，運(yùn)行階段。全部的指令在執(zhí)行結(jié)束的時(shí)候，輸出被調(diào)整，輸出記錄被發(fā)送到輸出記錄中，接收器、晶體管或晶體管會(huì)顯示最終結(jié)果。圖1.5可編程控制器與其他設(shè)備的連接3.2溫度傳感器選型簡單來所溫度傳感器就相當(dāng)于溫度計(jì)，不過它卻是本次設(shè)計(jì)不可或缺的一部分。我們可以讀取傳感器發(fā)送來的數(shù)據(jù)來進(jìn)行自我的判斷，實(shí)現(xiàn)可以控制不同的環(huán)境采取不同的方案。這樣就滿足節(jié)能方案的重要一部分。在本次計(jì)劃中，我們要采取相對(duì)應(yīng)型號(hào)來輸送及時(shí)有效的數(shù)據(jù)。PT100就可以非常好的完成這個(gè)任務(wù)，它是一種精度比較高的傳感器，在一些極端的環(huán)境它都可以發(fā)揮作用。PT100溫度傳感器同時(shí)可以用來進(jìn)行信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換。PT100在很多地方都用的上，好比工業(yè)，醫(yī)療等需要高度精準(zhǔn)的溫度設(shè)備。傳感器發(fā)出的信號(hào)會(huì)溫度的變化而變化，它的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以參考下表。其中0度的時(shí)候阻值為100Ω[5]。PT100溫度—電阻表，如表1.1所示。T—R關(guān)系圖如圖1.6所示。表1.1PT100溫度與相應(yīng)阻值對(duì)應(yīng)表溫度/℃-50-40-30-20-100102030電阻/Ω80.3184.2788.2292.1696.09100.00103.90107.79111.67溫度/℃405060708090100110120電阻/Ω115.54119.40123.24127.08130.90134.71138.51142.29146.07溫度/℃130140150160170180190200電阻/Ω149.83153.58157.33161.05164.77168.48172.17175.86圖1.6PT100T—R關(guān)系圖3.3人機(jī)界面選型人機(jī)界面的縮寫是HMI，全稱是HumanMachineInterface。其功能就是用來控制和監(jiān)視機(jī)器，生活中常見的HMI有ATM機(jī)。如果沒有HMI，就很難擁有良好的自動(dòng)化流程。它通常會(huì)以屏幕的形式出現(xiàn)，有點(diǎn)像計(jì)算機(jī)屏幕，不過對(duì)比其他屏幕，它們都是觸摸屏?？砂囟龋瑝毫?，工藝步驟等信息，同時(shí)也可以顯示一些比較精確的數(shù)據(jù)，使我們可以很方便的查看所需要的信息。對(duì)于維護(hù)人員，許多HMI還可以連接PLC程序到它的顯示屏上進(jìn)行通訊，可以在屏幕上很方便的操作。以此來進(jìn)行故障排除，這樣就可以節(jié)省出許多寶貴的時(shí)間。它的面板功能十分豐富，我們在使用屏幕上可以書寫很多功能，可以方便我們對(duì)所需要內(nèi)容的控制?？刂泼姘迳衔覀兛梢园阉枰目刂瓢存I編輯在其中，它的具體性就體現(xiàn)出來了。具體功能PLC上的程序可以在其中體現(xiàn)出來。也可以進(jìn)行屏幕系統(tǒng)的保護(hù)程序，同時(shí)也可以校準(zhǔn)其中模塊的位置。我們也可以面板進(jìn)行密碼保護(hù)，防止其他無關(guān)人員的誤觸所帶來的麻煩。也控制針對(duì)其中內(nèi)容做出具體的聲音反饋系統(tǒng)，進(jìn)而方便我們操作。3.4變頻器選型3.4.1變頻器介紹我們的交流變頻器有時(shí)被稱為變速傳動(dòng)（VSD），或變頻傳動(dòng)（VFD）。而我們的變頻器安裝于電源和電機(jī)之間，電源中的電力進(jìn)入變頻器進(jìn)而變頻器調(diào)節(jié)供應(yīng)給電機(jī)的電力。1）在變頻器中，輸入的電能通過整流器，整流器將輸入的電轉(zhuǎn)化為直流電。2)直流電進(jìn)入變頻器內(nèi)部的電容，這是為了平滑電壓波形，之后電力流入逆變器，在逆變器的作用下變?yōu)榻涣麟姡?yīng)電機(jī)。這樣就可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)所需要的頻率和電壓3.4.2變頻調(diào)速原理在中央空調(diào)發(fā)展的初期，一開始的系統(tǒng)中所包含的的內(nèi)容非常的單一，不可以進(jìn)行一些速度的控制，它的頻率都是一成不變的，也就導(dǎo)致了它的耗電非常的高，能源的利用上非常的不到位。而且常常都會(huì)導(dǎo)致用了很多的電，還是不能夠很好的對(duì)房間溫度進(jìn)行很好的輸送，這就是沒有變頻調(diào)速帶來的弊端。以高運(yùn)行方式卻不能帶來高回報(bào)的收益，這樣的控制方式一定是不完善的。所以我們要進(jìn)行改變，根據(jù)實(shí)際情況來控制電機(jī)的使用頻率，杜絕使用大功率卻做著小功率都可以完成的任務(wù)。在不需要它工作的時(shí)候，我們可以把它關(guān)機(jī)，因?yàn)殚L時(shí)間的運(yùn)行也會(huì)對(duì)我們控制的東西帶來一些危害，這樣會(huì)導(dǎo)致他的使用時(shí)間變短，從而帶來的其他費(fèi)用是不需要的。有時(shí)候天氣的變化也是控制溫度的一個(gè)要素，要根據(jù)當(dāng)時(shí)環(huán)境做出相對(duì)應(yīng)的變化，達(dá)到使用情況與使用能源成正比的關(guān)系。3.4.3變頻器的選擇變頻器是整個(gè)過程不可或缺的一部分，它的地位不言而喻。所以我們要非常細(xì)致的挑選變頻器，不可以不考慮實(shí)際情況。變頻器的選擇原則是：1）根據(jù)負(fù)載特性選擇變頻器。2）我們在如何選擇變頻器的時(shí)候，必然要注意防變頻器的護(hù)等級(jí)是否與現(xiàn)場的狀況相吻合。此次設(shè)計(jì)中采取了ABB公司的ACS510作為主要的控制變頻器。ABBACS510變頻器和普通的變頻器比起來，它適合用在各種工業(yè)領(lǐng)域方面，適合各種負(fù)載。為什么要選擇ABB變頻器1）在PIC應(yīng)用上得到增強(qiáng)，能夠隨時(shí)切換更多的泵；SPFC循環(huán)在軟啟動(dòng)的功能下可以根據(jù)順序來調(diào)節(jié)每個(gè)泵；超越模式更適合應(yīng)用在緊急狀態(tài)下的任何場合；2）作業(yè)時(shí)不會(huì)其他東西，且利用率非常高；它還會(huì)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行最優(yōu)的改變；安裝工人也可以更加輕松的安裝；同時(shí)它的占地面積也很小，不會(huì)影響其他元件的安裝。3）使用的時(shí)候更環(huán)保，并且還能提供高智能的人性化。改傳動(dòng)具有更多功能，以適應(yīng)更廣的需求。3.5PLC與變頻器的通訊3.5.1RS-485介紹儀表盤在上個(gè)年代因單片機(jī)而發(fā)展起來，它的一個(gè)重要組成部分就是可以進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)以此來進(jìn)行通訊。最開始的是RS232接口，但它開始實(shí)現(xiàn)的功能十分有限，不足以滿足我們需求，所以很快就被我們的RS485來代替。以RS485可以很高效的解決我們所需要的要求。3.5.2USS協(xié)議軟件與S7—200smart間的通訊S7200SMART可編程控制器與西門子系列的變頻器之間使用的是USS通信協(xié)議，在STEP7中可以很方便的完成通信控制實(shí)際驅(qū)動(dòng)器和讀取寫入驅(qū)動(dòng)器參數(shù)[8]。USS通信是以主站為起點(diǎn)一直不間斷的循環(huán)訪問各個(gè)從站，從站根據(jù)收到的信息進(jìn)行響應(yīng)。從站做出響應(yīng)時(shí)需要滿足的條件：(1)從主站那里接收到的信息沒有錯(cuò)誤。(2)從站在接收到后主站報(bào)文中能夠被尋址。不滿足上述條件的前提或主站發(fā)送的是傳播信息，從站就不會(huì)做出任何相應(yīng)。當(dāng)主站的信息被從站收到后，從站必須在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)做出響應(yīng)，不然主站會(huì)認(rèn)為從站那里有問題。第4章PID控制系統(tǒng)4.1PID控制PID控制在我們生活中應(yīng)用無處不在，小到空調(diào)的溫度控制、無人機(jī)的精準(zhǔn)懸停、機(jī)器人和機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，大到飛機(jī)和火箭的姿態(tài)調(diào)整等等。就連人臉跟蹤也可以用到PID控制算法。這里就不得不談到倆種系統(tǒng)開放回路系統(tǒng)與反饋回路系統(tǒng)。開放回路系統(tǒng)也被稱之為開環(huán)控制（OpenLoop），其特點(diǎn)輸出不會(huì)反向影響所控制對(duì)象的輸入。所以開環(huán)控制對(duì)于一些簡單的任務(wù)或精確度不高的任務(wù)是沒有問題的。反饋回路系統(tǒng)也稱之為閉環(huán)控制（ClosedLoop），PID控制就是比較常見的閉環(huán)控制。它的特點(diǎn)是輸入不再是一個(gè)恒定的輸入，會(huì)根據(jù)輸出進(jìn)行調(diào)整。PID控制的優(yōu)點(diǎn)：原理簡單，使用方便。2）適應(yīng)性強(qiáng)，魯棒性強(qiáng)：就算遇到一些嚴(yán)重的問題也不會(huì)輕易的崩潰，對(duì)極端環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)3）PID算法問世是時(shí)間已經(jīng)很長了，它在各行各業(yè)優(yōu)秀的運(yùn)作就是我們的保證。圖1.7PID控制系統(tǒng)原理圖4.2PID參數(shù)整定簡單來說，PID作為閉環(huán)控制單元實(shí)現(xiàn)了三個(gè)目的：P是實(shí)現(xiàn)當(dāng)前誤差閉環(huán)控制，I是實(shí)現(xiàn)過去一段時(shí)間Tn內(nèi)的累積誤差控制，D則是對(duì)未來某個(gè)時(shí)間段Tv內(nèi)的預(yù)測累積誤差控制。所以PID三個(gè)增益參數(shù)都是對(duì)時(shí)間狀態(tài)的預(yù)測。?4.3對(duì)中央空調(diào)的PID控制PID控制在對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的控制中還是比較精確的，它所包含的誤差值基本上可以忽略不計(jì)。PID控制著水泵與電機(jī)是非常具體的，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)其實(shí)際情況改變而進(jìn)行改變，保證頻率的運(yùn)行一定是合理的。而兩處不一樣的溫度的差距具有變化是，便可以收到傳送來的信號(hào)，以進(jìn)行對(duì)兩端溫度的調(diào)節(jié)，使之可以達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。內(nèi)部的溫度解決完，電機(jī)的內(nèi)循環(huán)就趨于正常。我們在進(jìn)行調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度，要讓它達(dá)到用戶體驗(yàn)的目標(biāo)。光有以上還是不完全的，其他的變化也會(huì)影響著我們的控制變化，這樣帶來的變化也是需要調(diào)節(jié)的。無論外在的變化如何的改變，用戶的體驗(yàn)是不能夠變差的。這時(shí)候我們編寫的程序可以為我們很好的解決這個(gè)問題[10]。希望以后PID的控制可以對(duì)接下來的系統(tǒng)進(jìn)行更加優(yōu)良的控制，實(shí)現(xiàn)越來越好的目標(biāo)。第5章PLC程序設(shè)計(jì)5.1程序流程圖根據(jù)下圖我們可以發(fā)現(xiàn)空調(diào)啟動(dòng)之后的要求非常嚴(yán)格，每一步都是正常運(yùn)行的重要依據(jù)。圖1.8中央空調(diào)控制系統(tǒng)程序流程圖

5.2中央空調(diào)控制系統(tǒng)的I/O分配表下表就是我們程序中的I/O表。表1.2中央空調(diào)控制系統(tǒng)的I/O分配表名稱地址編號(hào)說明輸入信號(hào)I0.0控制驅(qū)動(dòng)裝置啟動(dòng)/停止I0.1停車信號(hào)2，自由停車I0.2停車信號(hào)3，快速停車I0.3確認(rèn)故障I0.4控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向I1.0轉(zhuǎn)換USS通訊和PPI通訊I1.1開始讀/寫操作SAI0.5手動(dòng)/自動(dòng)切換,SB1I0.6手動(dòng)啟動(dòng)1#冷凍泵SB2I0.7手動(dòng)停止1#冷凍泵SB3I1.2手動(dòng)啟動(dòng)2#冷凍泵SB4I1.3手動(dòng)停止2#冷凍泵SB5I1.4手動(dòng)啟動(dòng)3#冷凍泵SB6I1.5手動(dòng)停止3#冷凍泵AIW0房間內(nèi)溫度傳感器輸出信號(hào)Q0.0運(yùn)行模式反饋Q0.1運(yùn)轉(zhuǎn)方向指示Q0.2指示驅(qū)動(dòng)裝置禁止?fàn)顟B(tài)Q0.3故障指示KM2Q0.51#冷凍泵變頻運(yùn)行接觸器及指示燈KM1Q0.41#冷凍泵工頻運(yùn)行接觸器及指示燈KM4Q0.72#冷凍泵變頻運(yùn)行接觸器及指示燈KM3Q0.62#冷凍泵工頻運(yùn)行接觸器及指示燈KM6Q1.23#冷凍泵變頻運(yùn)行接觸器及指示燈KM5Q1.13#冷凍泵工頻運(yùn)行接觸器及指示燈AQW0輸出模擬信號(hào)到變頻器5.3程序中使用的存儲(chǔ)器及其功能說明表1.3存儲(chǔ)器及功能地址功能VD108傳感器反饋電壓VD104壓力下限對(duì)應(yīng)的電壓值VD106壓力上限對(duì)應(yīng)的電壓值VD300變頻工作泵的泵號(hào)VD301工頻運(yùn)行泵的總臺(tái)數(shù)T33產(chǎn)生關(guān)斷變頻脈沖信號(hào)的時(shí)間控制T34產(chǎn)生啟動(dòng)工頻脈沖信號(hào)的時(shí)間控制T37增加工頻泵的時(shí)間控制T38減少工頻泵的時(shí)間控制T39產(chǎn)生下一臺(tái)泵變頻啟動(dòng)信號(hào)的時(shí)間控制M0.0/M0.1初始化完成標(biāo)志位M0.3/M0.4讀寫功能塊完成標(biāo)志位，用于功能塊輪替M1.0/M1.1讀寫功能塊控制位M2.0工頻啟動(dòng)脈沖M2.1變頻啟動(dòng)脈沖M2.4關(guān)斷當(dāng)前泵脈沖M2.5當(dāng)前泵工頻啟動(dòng)脈沖M2.6下一臺(tái)泵變頻運(yùn)行脈沖M3.0泵工頻/變頻轉(zhuǎn)換控制邏輯M3.1泵工頻/變頻轉(zhuǎn)換控制邏輯M3.2泵工頻/變頻轉(zhuǎn)換控制邏輯第6章監(jiān)控界面設(shè)計(jì)6.1MCGS組態(tài)軟件簡介簡單來說，它就是一種監(jiān)視軟件?？梢宰屛覀儗?shí)現(xiàn)本地與遠(yuǎn)程控制，方便了我們對(duì)數(shù)據(jù)的操控。它的實(shí)用性非常的強(qiáng)，在各行各業(yè)都可以實(shí)現(xiàn)它的價(jià)值。是一種非常優(yōu)秀的軟件，在我們的控制行業(yè)是必不可少的?？梢栽陔娏Γ?xì)?，鐵路方面進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視。組態(tài)軟件的工作效率非常之高，過去要很長時(shí)間才可以完成的工作，利用組態(tài)在幾天內(nèi)就可以完成。6.2MCGS組態(tài)畫面圖2.1定義變量圖2.2組態(tài)畫面圖2.3數(shù)據(jù)報(bào)表圖2.4數(shù)據(jù)報(bào)表圖2.5數(shù)據(jù)報(bào)表圖2.6報(bào)警信息瀏覽結(jié)論這次的設(shè)計(jì)是基于PLC的中