模块式空调机控制系统设计任务书.doc

毕业设计（论文）任务书 生名 学姓 专业 机械设计制造及自动化 班级 题目 模块式空调机控制系统设计 一、毕业设计（论文）的内容和要求 概述 空调系统中，通过对空气的进化处理，使其温度、湿度、清洁度等参数满足人们设定 的指标，适应人们生产和生活的需要。但是由于空调对能源的消耗很大，所以设计一 个既能满足人们的要求乂能以最小的能耗运行的空调是当今制造业的设计理念。 最常用的空调方式是通过空调系统将具有一定温度和湿度条件的空气送入室内，以维 持室内的空气条件，同时将室内的空气送到室外，以此进行空气交换，完成空调的作 用。送风空气是由风管从空气处理设备送到室内，室内排出的空气经过另一个排风管 送回到空气处理设备，或者重复利用，或者排到室外。 作为空调控制系统中的只要控制元件，目前主要采用常规的PID控制，由于其控制简 单、实用、技术成熟、成本低、便于实现和参数调整方便等特点，在空调控制系统中 得到了广泛的应用。现在大多数空调控制系统采用的PID控制都是传统的方法，但是 由于PID算法是在系统模型参数一定的情况下，经过多次参数调整才取得理想的效果, 而且不具有可移植性，若一个己经调好的空调控制系统，将其PID控制器应用于另外 一个不同空调控制系统时，其控制效果会变得很差，甚至无法实现基木的控制功能， 因此PID控制受到很大的限制，所以很多研究者又设计其他的控制方法，例如只适应 控制、神经网络控制和模糊控制等。而模块式空调系统在这样的情况下被研发出来的, 并逐渐得到了广泛的应用。其优点包括以下几个方面。 （1） 可根据季节的变化和负载的变化，灵活控制空气处理设备的运行台数，实 现节能运行。 （2） 均衡每台设备的运行时间，是每台设备的磨损程度相当，延长整个系统的寿命。 （3） 充分利用不同负载时的工作状态，启停不同的设备和设备的台数，循环切换设备, 大大降低了设备的运行费用。而PLC以其体积小、成本低和功能专一等特点在工业控 制方面得到了的应用己日趋明显，并在发电、化工、电子等行业的电气控制方面得到 了广泛的应用。利用PLC实现对中央空调系统的控制，可以确保大厦内中央空调系统 处于高效、节能、最佳运行状态。本课题从介绍模块式空调的工作原理入手，进而详 细介绍基于S7-200系列PLC现实对该屮央空调模型的控制。该PLC控制系统使该空 调系统按照一定的逻辑顺序现实启停控制，包括冷源（压缩式制冷系统）的控制、冷 冻水系统的监控、冷却水系统的监控。 内容及控制要求： 本课题是一个智能化建筑领域关于空气调节自动控制较新颖理念。设计内容包含 PLC控制，交流变频调速，模拟量输入/输出的检测与转换等。 首先应讨论空气调节原理；模块式空调的优点；国内外研究及产品状况；空调系统 结构；控制系统功能；控制系统工作原理。 课题要求完成自动控制系统的硬件设计包括PLC选型、温度传感器选型、模拟量 输入模块选型、变频器选型和功能介绍、人机界面、配套电气元件选型；并要求模块 式空调系统控制面板示意图和PLC接线图。PLC输入/输出地址分配表。 还要求完成PLC控制程序设计与说明。其中总体流程设计包括手动控制模式和自 动控制模式。各模块梯形图程序设计包括冷却水系统、冷冻水系统、制冷设备、温度 传感器数据处理模块、变频器控制模块和停止控制等。 3、设计任务要求 （1） 木课题以工程师的综合训练为主，对学生侧重工程设计能力的培养。 （2） 学生在教师的指导下，能独立拟定设计方案，并提出可行性论证报告； （3） 能熟练应用基本理论知识，正确完成设计屮编程及程序调试工作； 模块式空调机工作机构设计图（A2图纸） PLC控制梯形图及相应指令表（A1或A2图纸） 模块式空调机PLC控制I/O分配表及I/O接线图（A2或A3图纸） （4） 能按设计任务书的要求，编写设计说明书（字数在10000字以上）。 二、参考文献《西门子S7-200工程应用实例分析》 《可编程控制器原理及应用教程》第二版 《工业电气控制技术教程》1、2、3、程玉华主编 张鹤鸣主编 张鹤鸣主编4、5、6、7、8、9、《电气控制与 二、参考文献 《西门子S7-200工程应用实例分析》 《可编程控制器原理及应用教程》第二版 《工业电气控制技术教程》 1、 2、 3、 程玉华主编 张鹤鸣主编 张鹤鸣主编 4、 5、 6、 7、 8、 9、 《电气控制与PLC原理及应用西门子系列》 SIEMENS公司S1MAT1C S7-200可编程控制器系统手册 SIEMENS 公司 SIMATIC STEP7 V5. 3 编程手册 SIEMENS公司文木显示设备TD400C用户手册 《可编程控制器原理及应用》 《电气控制与可编程控制器技术》 李道霖主编 郁汉琪主编 史国生主编 电子工业出版社2008 北京大学出版社2011 北京