基于PLC的空调控制系统Word文档格式.docx

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2.为了节省纸张，保护环境，便于保管实习报告，统一采用A4纸，实习报告建议双面打印（正文采用宋体五号字）或手写。

12/13学年第二学期

PLC应用技术课程设计任务书

指导教师：

蔡长青张卓班级：

自动化1141、2班地点：

PLC512教室

课程设计题目：

基于PLC控制的中央空调系统

一、课程设计目的

本课程设计的目的在于培养学生运用已学的PLC控制技术的基础知识和基本理论，加以综合运用，进行PLC控制系统设计的初等训练，掌握用PLC进行系统控制设计的原则、设计内容和设计步骤，为从事PLC相关的毕业设计或今后的工作需要打下良好的基础。

二、课程设计内容（包括技术指标）

1、控制面板介绍

空调的控制面板如上图所示，使用时，按动启动按钮，根据使用者的需求从左到右依次选择工作模块。

（1）制冷制热模块的选择是根据人的操作决定，同时可以选择吹风，定时模式，温度比较是PLC中自动进行的。

（2）当室内温度达到设定温度值时，通过PLC自动控制，室内风机停止，当室内温度重新超出设定温度值时，室内风机自动启动。

（3）启动定时器时，当定时时间到，室内外风机停止工作。

（4）通过变频器控制风机转速，达到变频控制目的，实现最优控制。

2、中央空调系统工作过程

首先启动冷（热）水泵，当通水管道充满水后，延时启动压缩电机，实现初步节能与安全。

此时中央空调启动，可以实现单独房间的控制。

打开房间1开关，室内风机先启动，通过定时器延时控制一段时间，启动室外风机，自动进行温度比较，启动定时器，定时时间到，室内外风机关闭。

打开房间2开关，室内风机先启动，通过定时器延时控制一段时间，启动室外风机，自动进行温度比较，启动定时器，定时时间到，室内外风机关闭。

打开房间3开关，室内风机先启动，通过定时器延时控制一段时间，启动室外风机，自动进行温度比较，启动定时器，定时时间到，室内外风机关闭。

不同房间单独独立控制不受外部干扰。

3、交流电机正反转控制

交流电机由变频器来控制转速，转速分为四级：

1200r/min，800r/min，600r/min，400r/min。

4、传感器

温度传感器：

用于室内温度的高低

编码器：

用于检测电机的转速

三、课程设计原则

1、尽可能地满足被控对象的控制要求；

2、在满足控制的前提下，力求使控制系统简单、经济；

3、保证控制系统安全可靠；

4、考虑到被控对象的改进，在选择PLC的I/O数量时，应适当留有余量。

四、课程设计步骤

1、对控制系统任务和要求作深入的调查研究，明确控制任务；

2、选择和确定用户I/O设备

根据传统控制线路，确定出PLC改造所需的各种输入/输出设备，即各种按钮、开关、继电器和接触器等。

3、确定系统整体设计方案，选择PLC型号

确定系统整体设计方案十分重要，要在全面了解控制要求的基础上确定电气控制方案。

根据所选用的电器或元件的类型和数量，计算所需PLC的输入/输出点数，选择合适的点数。

由于本设计中只涉及到开关量，因此在选择PLC型号时，只需考虑I/O点数，并有一定的余量（10%~15%）选择小型PLC。

4、控制系统的硬件设计

（1）主电路的设计；

（2）确定出输入、输出信号，画出PLC的I/O接线图。

5、控制系统的软件设计

（1）首先分别设计出全自动洗衣机各部分的控制软件梯形图；

（2）整体控制软件梯形图设计。

6、联机调试；

7、撰写设计说明书。

五、时间安排

时间

内容

备注

第15周周一

集中讲解课程设计要求，分配设计题目，明确任务和具体安排

周二

调研、查阅资料、给出设计方案

周三

检查设计方案，

周四

调整设计方案

周五

上机调试

第16周周一

周三

写课程设计报告

周四

老师对报告进行初步检查

周五

答辩

六、基本要求

（一）课程设计报告

1．控制流程图一张（A4）（手绘）

2．控制系统硬件设计图一张；

（A4）（手绘）

3．控制系统软件梯形图一张；

4．设计说明书一份，包括以下内容

1）写出设计计划和基本步骤。

2）写出控制要求并画出设计流程图。

3）画出I/O分配表和I/O接线图。

4）画出具体设计的梯形图，并加以注释。

5）写出调试过程和结果。

6）写课程设计小结。

（二）成绩评定标准

对学生进行全面考核，重点考核设计图纸、说明书质量；

独立思考、独立工作能力，综合运用知识的能力；

平时的工作态度及表现；

答辩情况。

最后按平时表现、报告质量、答辩成绩，其权重分别为0.2、0.4、0.4综合评定成绩，分优、良、中、及、不及格五个等级。

组长：

李志萍

副组长：

祁宇晗

组员：

高海风、王勇、冯元胜、邢洋

任务分配

任务一

资料准备

任务二

总体设计

任务三

绘图

任务四

绘制梯形图

任务五

调试

任务六

报告排版

冯元胜

邢洋

王勇

高海风

冯元胜

摘要

随着人们生活水平的不断提高，空调已经作为一件必备实用的家用电器进入了千家万户。

中央空调更是凭借它优越的节能性深受大家喜爱，目前，大型商场、医院、娱乐场所等地方中央空调随处可见，方便控制，价格低廉，性能优越会使它越来越普及。

直至今日，可编程控制器PLC在我国飞速普及与发展，我们已经可以把PLC与中央空调系统联系起来。

本文就主要介绍了，基于PLC所设计的中央空调，功能包括制冷、供暖、定时控制、风速控制、温度比较等控制。

详细介绍了设计原理、设计步骤、硬件结构和程序编写。

关键字

中央空调PLC控制器PLC编程

Abstract：

Withthecontinuousimprovementoflivingstandards,?

airconditioning?

hasbeenusedas?

anessentialandpracticalhouseholdappliances?

intothousandsofhouseholds.?

Centralairconditioning?

isbyvirtueof?

itssuperior?

energy-saving?

lovedbyeveryone,?

atpresent,?

largeshoppingmalls,?

hospitals,?

placesofentertainmentsuchas?

local?

centralairconditioning?

canbeseeneverywhere,?

convenient?

control,?

lowprice,superiorperformance?

willmakeit?

moreandmorepopular.

Untiltoday,?

theprogrammablecontrollerPLC?

intherapid?

popularizationanddevelopmentof?

ourcountry,?

wecan?

associatePLCwith?

centralairconditioningsystem.?

Thispaper?

mainlyintroducesthe?

centralairconditioning,?

PLC?

baseddesign,?

including?

refrigeration,?

heating?

function,timingcontrol,?

speedcontrol,?

temperature?

control.?

Introducesthedesignprinciple,?

designprocess,?

hardwarestructureand?

program.

Keywords：

CentralairconditioningPLCcontrollerPLCprogramming

1绪论1

1.1中央空调工作原理1

1.2中央空调的发展趋势3

2设计方案5

2.1控制系统的比较5

2.4电机调速方式选择6

3系统硬件设计7

3.1控制系统组成（PLC）7

3.2传感器7

3.3变频器介绍7

3.4电动机介绍8

3.5中央空调系统原理图9

3.6主电路设计9

3.7可编程控制器的选择9

4系统软件设计10

4.1模式介绍10

4.2PLC分配表11

5调试11

5.1现场联机11

5.2联机结果13

总结14

参考文献15

附录

（一）硬件图16

附录

（二）流程图17

附录（三）梯形图18

附录（四）元件清单23

1绪论

中央空调系统由冷热源系统和空气调节系统组成。

采用液体汽化制冷的原理为空气调节系统提供所需冷量，用以抵消室内环境的冷负荷；

制热系统为空气调节系统提供用以抵消室内环境热负荷的热量。

制冷系统是中央空调系统至关重要的部分，其采用种类、运行方式、结构形式等直接影响了中央空调系统在运行中的经济性、高效性、合理性。

中央空调软化水设备应用范围：

全自动软水器：

可广泛应用于蒸汽锅炉、热水锅炉、交换器、蒸发冷凝器、空调、直燃机等系统的补给水的软化。

还可用于宾馆、饭店、写字楼、公寓等生活用水的处理及食品、饮料、酿酒、洗衣、印染、化工、医药等行业的软化水处理。

中央空调系统由冷热源系统和空气调节系统组成，制冷系统为空气调节系统提供所需冷量，用以抵消室内环境的冷负荷；

1.1中央空调工作原理

1.1.1水系统工作原理

水冷中央空调包含四大部件，压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器，制冷剂依次在上述四大部件循环，压缩机出来的冷媒（制冷剂）高温高压的气体，流经冷凝器，降温降压，冷凝器通过冷却水系统将热量带到冷却塔排出，冷媒继续流动经过节流装置，成低温低压液体，流经蒸发器，吸热，再经压缩。

在蒸发器的两端接有冷冻水循环系统，制冷剂在此次吸的热量将冷冻水温度降低，使低温的水流到用户端，再经过风机盘管进行热交换，将冷风吹出。

1.1.2风系统工作原理

新风的传输方式采用置换式，而非空调气体的内循环原理和新旧气体混合的不健康做法，户外的新颖空气经过负压方式会自动吸入