设备自动化课设—冷水机组.doc

俄目录 前言 1 1. 概述 2 1.1冷水机组 2 1.2 PLC 2 1.2.1 PLC简介 2 1.2.2西门子S7-200PLC 3 1.3组态王软件简介 3 2.冷水机组的工作原理及监控 5 2.1冷水机组的工作原理 5 2.2冷水机组的监控内容 5 2.2.1检测对象与控制对象 5 2.2.2冷量控制 6 2.3冷水机组的监控原理 7 2.4启停顺序 7 3. PLC程序设计 8 3.1设备的连锁与控制 8 3.2 I/O点与PLC梯形图 8 4. 组态王功能实现 13 4.1组态王工作原理 13 4.2 组态王与PLC通讯 13 4.3 变量定义 15 4.4构建组态画面与命令语句的编写 16 4.6 组态模拟 18 小结 20 参考文献 21 前言 随着生活水平和科学技术的提高，人们对生活质量的要求也越来越高。为了满足人们对空气的温、湿度的要求，空调应运而生。本次的课程设计就是对空调系统中的冷水机组进行的监控系统设计。 冷水机组是由冷却水系统、冷冻水系统和制冷机组成。冷却水系统是通过冷却塔和冷却水泵及管道系统向制冷机提供冷却水，它的主要作用是保证冷却塔风机、冷却水泵安全运行；确保制冷剂冷凝器侧有足够的冷却水通过等。冷冻水系统是由冷冻水泵、分水器、集水器和管道系统组成，主要作用是测量冷冻水系统供、回水温度及回水流量，计算空调实际冷负荷；测量冷冻水系统供、回水总管之压差，控制其旁通阀开度，以维持压差平衡。 本次课程设计的冷水机组设计主要是利用西门子S7-200 PLC可编程控制器实现控制，并利用组态王软件制作人机对话界面，监控PLC控制系统的运行情况。首先是确定系统的被控量和I/O点数，并进行I/O地址分配及编写梯形图程序。用组态王软件来绘制系统图，给其进行变量定义、关联等操作，最后进行模拟运行。 1. 概述 1.1冷水机组 冷水机俗称冷冻机、制冷机、冰水机、冻水机、冷却机等，因各行各业的使用比较广泛，所以名字也就多得不计其数。其性质原理是一个多功能的机器，除去了液体蒸气通过压缩或热吸收式制冷循环。蒸汽压缩冷水机组包括四个主要组成部分的蒸汽压缩式制冷循环压缩机，蒸发器，冷凝器，部分计量装置的形式从而实现了不同的制冷剂。吸收式冷水机利用水作为制冷剂，并依靠之间的水和溴化锂溶液，以达到制冷效果很强的亲和力。 冷水机一般使用在空调机组和工业冷却。在空调系统，冷冻水通常是分配给换热器或线圈在空气处理机组或其他类型的终端设备的冷却在其各自的空间，然后冷却水重新分发回冷却被冷却了。在工业应用，冷冻水或其它液体的 冷却泵是通过流程或实验室设备。工业冷水机是用于控制产品，机制和工厂机械冷却的各行各业。 1.2 PLC 1.2.1 PLC简介 可编程控制器（PLC）是在继电器—接触器控制系统的基础上开发出来的一种新型的工业控制器，在控制领域的应用非常广泛。 PLC通常以输入输出点（I/O）总数的多少进行分类。I/O点数在128点以下为小型机，I/O点数在129—512点为中型机；I/O点数面向在513点以上为大型机。PLC的I/O点数越多，其存储容量也越大。PLC的编程语言常用的有梯形图、指令表和SFC图。由于梯形图比较直观，容易掌握，因而很受普通技术人员的欢迎。在本实验中，所用的PLC语言就是梯形图。 PLC常用的编程工具有:(1)手持式编程器，一般供现场调试及修改使用；（2）个人电脑，利用专用的编程软件进行编程。 PLC的应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测，自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。如：冲压机床，磨床，印刷机械，橡胶化工机械，中央空调，电梯控制，运动系统。 PLC编程具有以下优点：（1）学习PLC编程容易。（2）控制系统简单更改容易，施工周期短。（3）系统维护容易。学习PLC的编程无需深入细致了解其内部结构，大致上按以下五部分组成：（1）中央处理器（CPU）。（2）存储器。（3）电源。（4）输入/ 输出单元。（5）通信接口。 1.2.2西门子S7-200PLC S7-200 是一种小型的可编程序控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的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。因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。 S7-200系列出色表现在以下几个方面： （1）极高的可靠性； （2）极丰富的指令集； （3）易于掌握； （4）便捷的操作； （5）丰富的内置集成功能； （6）实时特性； （7） 强劲的通讯能力； （8）丰富的扩展模块 。 1.3组态王软件简介 组态王开发监控系统软件是新型的工业自动控制系统正以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统