本科毕业设计可编程控制器在冰蓄冷自动控制系统中的应用Word格式文档下载.docx
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指导教师：
李房云
填表日期：
2014年3月17日
冰蓄冷中央空调系统
提要：
本文主要从中央空调控制系统、蓄冷系统及监控系统介绍PLC其的应用并详细介绍了各个部分功能及在系统中的作用。
冰蓄冷中央空调是由下位机（现场控制工作站）与上位机（中央管理工作站）组成，将下位机可编程序控制器（PLC），触摸屏，上位机的工业级计算机与打印机，系统配置必要的附件如通信设备接口、网卡、调制解调器等结合起来，实现蓄冷系统的参数化与全自动智能化运行，以实现系统的完善，机械功能齐全，发挥最大的功能效益。
关键词：
PLC；
下位机系统；
触摸屏
Icestoragecentralairconditioningsystem
Abstract：
ThispapermainlyintroducestheapplicationofPLCandintroducesthefunctionofeachpartandroleinthesystemofthecoldstoragesystemandmonitoringsystem,fromthecentralairconditioningcontrolsystem.Icestoragecentralairconditioningiscomposedofalowermachine（fieldcontrolstation）andPC（thecentralmanagementstation）,thelowercomputerprogrammablecontroller（PLC）,touchscreen,industrialcomputerandprinter,computeraccessories,configurethenecessarysystemssuchascommunicationequipmentinterfacecard,modem,etc.together,torealizeparametricstoragesystemandautomaticintelligentoperation,inordertoperfectthesystem,mechanicalfunctions,functionbenefit.
Keywords:
PLC;
computersystem;
touchscreen
目录
冰蓄冷中央空调系统2
引言4
第一章：
冰蓄冷中央空调系统的构成设备特点4
1.1下位机系统（区域工作站）TP21触摸屏4
1.2SIEMENS可编程序控制器5
1.3上位机系统上位机上位机即图文控制中心5
1.4WINCC软件平台5
第二章：
冰蓄冷中央空调系统的控制功能6
2.1控制目的、范围及主要受控设备6
2.2工况转换功能6
2.3工况的启停、显示和故障报警功能7
2.4数据的记录和打印功能7
2.5手动/自动转换和优化控制功能7
2.6全自动运行功能7
2.7节假日设定功能8
2.8下位机操作功能8
2.8.1人机对话8
2.8.2系统设置8
2.8.3故障记录、运行记录、历史记录等8
第三章：
冰蓄冷中央空调系统工作流程8
第四章：
蓄冷中央空调的效益及发展前景9
4.1宏观效益9
4.2微观效益9
4.3冰蓄冷中央空调技术的优点10
4.4蓄冷中央空调发展前景10
第五章：
冰蓄冷中央空调设计中的节能优化的措施11
5.1降低送风系统的温度11
5.2增加热回收装置12
5.3使用热管技术12
5.3.1直接式热管冰蓄冷12
5.3.2间接式热管冰蓄冷13
结论13
参考文献14
引言
控制系统由下位机（现场控制工作站）与上位机（中央管理工作站）组成，下位机采用可编程序控制器（PLC）与触摸屏，上位机采用工业级计算机与打印机，系统配置必要的附件如通信设备接口、网卡、调制解调器等，实现蓄冷系统的参数化与全自动智能化运行。
下位机和触摸屏在现场可以进行系统控制、参数设置和数据显示。
上位机进行远程管理和打印，它包含下位机和触摸屏的所有功能。
整个系统以下位机的工业级可编程序控制器为核心，实现自动化控制。
控制设备与器件包括：
传感检测元件、电动阀、变频器等。
中国目前集中空调的市场形势良好，在数量上增长很多，但由于竞争导致了价格下降。
制冷机的平均价格的大幅下降，也反映了制冷逐渐小型化的趋势细介绍如何对中央空调选型。
中国夜间用电量大，中央空调将越来越受人们的使用。
冰蓄冷中央空调系统的构成设备特点
下位机和触摸屏在现场可以进行系统控制、参数设置和数据显示。
1.1下位机系统（区域工作站）TP21触摸屏
采用TP27彩色触摸屏作为操作面板，完全取代常规的开关按钮、指示灯等器件，使控制柜面谈得更整洁。
并且，TP27触摸屏在现场可实现状态显示、系统设置、模式选择、参数设置、故障记录、负荷记录、时间日期、实时数据显示、负荷曲线与报表统计等功能，中文操作界面直观友好。
1.2SIEMENS可编程序控制器
SIMATICS7-300系列PLC适用于各行各业、各种场合中的检测、监测及控制的自动化，其强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。
该产品具有光电隔离，高电磁兼容；
具有很高的工业适用性，允许的环境温度达60℃；
具有很强的抗干扰、抗振动与抗冲击性能，因此在严酷的工作环境中得到了广泛的应用。
自由通讯口方式也是S7-300型PLC的一个很有特色的功能，它使S7-300型PLC可以与任何通讯协议公开的其它设备、控制器进行通讯，即S7-300型PLC可以由用户自己定义通讯协议（例ASCII协议），波特率为1.5Mbit/s（可调整）。
因此使可通讯的范围大大增加，使控制系统配置更加灵活、方便。
任何具有串行接口的外设，例如：
打印机或条形码阅读器、变频器、调制解调器（Modem）、上位PC机等都可连接使用。
用户可通过编程来编制通讯协议、交换数据（例如：
ASCII码字符），具有RS232接口的设备也可用PC/PPI电缆连接起来进行自由通讯方式通讯。
当上位机脱机时，在下位机控制下，整个系统能正常运行。
1.3上位机系统上位机上位机即图文控制中心
主要由PC机和激光打印机组成，采用SIMATICWINCC软件平台，采用全中文操作界面，人机对话友好。
管理人员和操作者，可以通过观察PC机所显示的各种信息来了解当前和以往整个冰蓄冷自控系统的运行情况和所有参数，并且通过鼠标进行设备管理和执行打印任务。
1.4WINCC软件平台
WINCC软件在自动化领域中可用于所有的操作员控制和监控任务。
可将过程控制中发生的事件清楚地显示出来，可显示当前状态并按顺序记录，所记录的数据可以全部显示或选择简要形式显示，可连续或按要求编辑，并可输出打印报表和趋势图。
WINCC能够在控制过程中危急情况的初发阶段进行报告，发出的信号既可以在屏幕上显示出来，也可以用声音表现出来。
它支持用在线帮助和操作指南来消除故障。
某一WINCC工作站可专门用于过程控制以使那些重要的过程信息不被屏蔽。
软件辅助操作策略保证过程不被非法访问，并提供用于工业环境中的无错操作。
WINCC是MICRSOFTWINDOWS98或WINDOWSNT4.0操作系统下，在PC机上运行的面向对象的一流32位应用软件，通过OLE和ODBC视窗标准机制，作为理想的通讯伙伴进入WINDOWS世界，因此WINCC可容易地结合到全公司的数据处理系统中。
冰蓄冷中央空调系统的控制功能
2.1控制目的、范围及主要受控设备
蓄冷控制系统控制目的：
通过对制冷主机、储冰装置、板式热交换器、系统水泵、冷却塔、系统管路调节阀进行控制，调整储冰系统各应用工况的运行模式，在最经济的情况下给末端提供一稳定的供水温度。
同时，提高系统的自动水平，提高系统的管理效率和降低管理劳动强度，控制范围包括整个冰蓄冷系统的参数状态显示、设备状态及控制，主要控制设备有：
双工况主机、电动阀、冷却塔、冷却水泵、蓄冰装置、初级乙二醇泵、板式换热器、次级乙二醇泵等控制功能。
控制功能包括整个冰蓄冷系统稳定、经济运行所需的功能。
2.2工况转换功能
根据季节和机器运行情况，自控系统具备以下工况转换功能：
a）双工况主机制冰同时供冷模式；
b）双工况主机单独制冰模式；
c）主机与蓄冰装置联合供冷模式；
d）融冰单独供冷模式；
e）主机单独供冷模式
2.3工况的启停、显示和故障报警功能
控制系统按编排的时间顺序，结合负荷预测软件，控制制冷主机及外围设备的启停数量及监视各设备之工作状况与运行参数如：
制冷主机启停、状态及故障报警；
制冷主机运行参数；
制冷主机缺水保护；
制冷主机供/回水温度、压力遥测和显示；
冷冻水泵启停、状态及故障报警；
乙二醇泵启停、状态及故障报警；
冷却水泵启停、状态及故障报警；
压差旁通管的压差测量与显示；
冷却塔风机启停、状态及故障报警，冷却塔供/回水温度控制与显示；
供/回水温度、压差遥测控制与显示；
板式换热器侧进出口温度控制与显示；
蓄冰装置进、出口温度遥测控制与显示；
冷冻水回水流量控制与显示；
电动阀开关、调节与阀位控制与显示；
室外温湿度遥测控制与显示；
蓄冰量测量与显示；
末端冷负荷控制
2.4数据的记录和打印功能
控制系统对一些需要的监测点进行整年趋势记录，控制系统可将整年的负荷情况（包括每天的最大负荷和全日总负荷）和设备运转时间以表格和图表记录下来，供使用者使用。
所有监测点和计算的数据均能自动定时打印。
2.5手动/自动转换和优化控制功能
控制系统配置灵活的手动/自动转换功能。
根据室外温度、天气预报、天气走势、历史记录等数据自动选择主机优先或融冰优先。
在满足末端负荷的前提下，每天使用完储存的冷量，尽量少地运行主机。
充分发挥冰储冷系统优势，节约运行费用。
2.6全自动运行功能
系统可脱离上位机工作，根据时间表自动进行制冰和控制系统运行、工况转换、对系统故障进行自动诊断，并向远方报警。
触摸屏显示系统运行状态、流程、各节点参数、运行记录、报警记录等。
2.7节假日设定功能
系统可根据时间表自动运行，同时也可预先设置节假日，控制储冰量和储冰时间，使系统在节假日时对不需要供应空调的场所停止冷。
2.8下位机操作功能
下位机操作功能如下：
2.8.1人机对话
操作人员可通过触摸面板进
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