中央空调自动控制系统

中央空调自动控制系统教学目的：（1）中央空调自动控制系统是多输入、多输出系统，作为工程项目之一可以很好地培养学生对综合负载控制系统的基本技能。（2）培养学生掌握采用PLC+变频器控制中央空调系统的温度与湿度的方法。（3）掌握S7-200PLC与三菱变频器的使用及控制方法。（4）掌握S7-200PLC的编程软件STEP7V4.0SP3及力控组态软件V6.0的使用方法。（5）掌握中央空调系统的PID调节方法。重点与难点：重点：（1）系统的电气接线（2）STEP7V4.0SP3及力控组态软件V6.0的使用方法。（3）系统的联调难点：（1）控制参数的整定。（2）故障分析与故障排除。1.项目概况

（1）智能建筑是现代高科技技术的产物，它是结合了现代建筑技术与信息技术，是信息社会发展的需要和未来建筑发展的方向。它主要由三大系统组成：

楼宇自动化系统(BAS)、办公自动化系统(OAS)和通信自动化系统(CAS)，即目前流行的3A建筑的说法。（2）中央空调控制系统是楼宇自动化系统中最重要的组成部分之一。（3）中央空调系统是一个复杂的多输入、多输出的多变量系统，有温度、湿度等多个参数。2.基本理论中央空调控制系统的一般要求（1）被控区域温度的控制以达到工艺或舒适性要求；（2）被控区域湿度的控制以达到工艺或舒适性要求；（3）被控区域新风量的控制以达到工艺或人体健康要求；（4）对冷热水的水阀开度大小的控制以及送风量的控制使系统的能耗最低。中央空调系统的基本组成一般全空气空调系统，都包括水系统和风系统两个部分，其中水系统一般包括冷水机组、冷却水系统和冷冻水系统等；而风系统一般又包括送、回、排风系统三个部分。控制量恒温恒湿中央空调控制系统是一个多输入、多输出的大滞后控制系统，一般系统的被控参数可设定为两个：室内温度和湿度。空调系统的工况按室外季节变化情况，基本上可以分成两个运行工况：夏季工况和冬季工况。中央空调的恒温恒湿控制当被调房间温度与湿度受内部热源干扰或室外温湿度变化而发生波动时，首先由温度与湿度传感器把信号送给控制器，控制器与设定值进行比较后发出指令给执行器，执行器动作后，不断调整温湿度符合要求。恒温恒湿中央空调系统图3.装置原理基本原理现代空调控制系统一般由传感器、控制器、执行器和被控对象等几个环节组成的单回路闭环典型室温控制系统原理框图如图11.2所示。湿度的控制方法与温度控制相类似。装置组成系统电气接线图软件部分（1）安装软件（2）设置PC-PPI通讯（3）打开工程文件“THBCKZ-2.mwp”。（4）下载程序至PLC（5）插好加密狗，打开力控组态软件6.0。（6）按说明书与软件要求控制系统动作。（7）查看曲线，PID控制曲线只有在控制方式处于自动控制的况态下才能设置右边的参数(回路增益、积分时间、微分时间)。注意事项（1）请勿带电插拔PLC通讯电缆（2）请勿操作控制屏内侧线路（3）由于设置了对压缩机的保护，因此压缩不会频繁启动。（4）软件操作时，必须先连接好通讯电缆，并插上加密狗。（5）在手动切换到自动或自动切换到手动状态时，都应先将参数设为0，并等系统全部停止后方可以切换操作，如果出现控制不对或程序跑乱，只用关闭PLC主机电源，重新启动即可。（6）面板接线时，一定要注，AC220V的接线，只有接3L和Q0.7位，不可接到其他任何地方，否则会烧坏设备器件。接完线要请老师确认之后方可启动。4.训练内容项目特点中央空调自动控制系统是采用计算机控制的一个多输入、多输出量的集散控制系统，电气硬件部分采用S7-200与三菱S500变频器为核心控制中央空调的风系统与水系统；软件部分采用STEP_7-MicroWIN_V4_SP3进行软件编程，力控6.0进行组态，完成系统的参数采集与动态显示，对系统进行实时控制。训练目的工程实训的主要目的是：（1）了解中央空调自动控制系统的组成、工作原理；（2）了解各类传感器的基本原理；（3）掌握S7-200PLC与三菱S500变频器的使用方法及编程方法。（4）了解力控组态软件的基本使用方法。能独立完成系统的外围电路的接线；（5）培养故障排除能力及阅读工程图纸的能力，为工程实际及以后工作打下良好基础。训练的主要内容（1）中央空调系统的组成与基本原理、系统接线认识系统的基本构成，对各种传感器的位置分布及其功能有脚深刻的认识，了解系统的基本工作原理及基本控制方法。根据电气接线图，连接系统的电气连线。（2）中央空调系统的手动控制对中央空调系统进行手动控制，观察各部件的工作情况。（3）中央空调系统的数据采集与动态控制中央空调系统的数据采集与管理；中央空调的自动控制；监测冷水机组的运行状态、故障报警及手/自动状态；冷冻水进水水温、出水水温的数值（由液晶显示表显示）。控制新风机的启停，监测其运行状态、手/自动状态和故障报警，风机风流监视；控制送风机的启停，监测其运行状态、手/自动状态和故障报警，风机风流监视；监测送/回风机的运行压差状态，当其两侧压差低于设定值时，故障报警并停机；监测回风温、湿度；监测过滤器前后压差，到设定范围后通知清洗过滤器，以防堵塞；根据回风湿度与设定湿度，调节电磁加湿阀开度，保持送风湿度为设定值，精度为±10%RH；（4仔）中杆央空蚊调系慎统的中PI括D控半制通过浸计算湖供回怕水之宪间的岗压差伍，将售压差荡与设宁定值为进行棕比较车，用承PI尤方携式调拘节电享动阀伸，纺使压飞差保墙持在臂设定衫的范祝围内垃；PI笋D控恳制算法法的否整定服；趋势火图与陡历史狐曲线袜的显四示；（5费）S舍TE耍P_露7-正Mi竟cr垫oW午IN驴_V即4_末SP优3编坦程与秧力控最组态等软件被组态芽。编写冶PL编C编袖制时鹊间程漏序自己动控个制风狂机启桨停（乓但注平意不解要覆越盖原袜有程订序）腐；力控筒组态左软件掉的使始用及轰组态惩程序稠的修肠改与攀编程披（但虎注意处不要食覆盖宋原有痛程序例）；（6胶）故只障模些拟与潜故障敬排除用纸咳堵住犹压差侨开关阵的一闷侧，含模拟狗压差祖开关过的故挪障，恐观察督压差乎开关驴的报谁警情虹况。若在帽实验凡过程期中出坏现故唯障，歇要求雕能根芳据故恭障现狭象，胜及时膨发现策并排倘除故灿障。训练她的主筑要步桐骤：（1锅）了伪解中届央空毙调系档统的穷硬件推组成索部分疮，熟典悉传沙感器潮的位鹅置与棚作用痒。（2址）了哀解系苍统的巧软件糊组成渔部分裂，掌任握基缘瑞本操垦作方举法。（3苹）熟吹悉系订统的低基本选控制奏原理（4源）检遍查水胁箱中雀是否粒有水庙，按刘实验窜接线联图，俗接好究导线沃，再浑将配抚套的骄PL珠C程旬序下帖载到权PL蛾C中侵，让忆系统袄工作参在运真行状学态。（5奴）双披击桌菜面“日自控喉系统西工程净”进敬入组舌态监煤控界秩面，秤界面代上显场示对躁应的井温度学和湿声度的漂实测夏值。（6脾）在键默认盗的情闯况下鹿，系企统是驱处于蒜手动抽状态屯，如班果切叙换到胶自动异状态父下，农可以冰按下字SB痛8按哈钮，焦此时继在软拣件的惩左下妹方会似提示肤当前梳处于拆的控系制方网式，北如果坟是出饰于手隐动状劫态时慰，在秃界面接右边斥中间析的地拖方会专出现扒输入游送风千机的暑转速牙值，示以及暴变频弊器的宾频率茅值，蜡对应贺的送同风机蚕会开蔽始运祸转，捏循环椅水系造统也浑开始爪流动蜂，水看流开沙关动连作，珍如果储不动抖作请磁检查俊变频章器的吃频率俭值是浪否太别小或缴线路询连接季是否味正常饿。（7鸭）各是风门徐的动救作直堡接由仅SB何1~映SB费6按通钮来汇控制朋，其妥中开见大或膝减小宽只能蹈动作纲一个幻玉，不援能同垒时开凝，按向下S型B7纸按钮瓜后，就需过差二分美钟后运，压价缩机右才会飘启动竟，这于只是伶为了炸防止轧压缩皂机频类繁启拥动，灵从而借带设验置对来压缩姑机的壁保护伸。（8堤）自杏动状赛态，召先按时下S但B8御按钮赢，此俊时进债入自阅动控稠制状竹态，策所有狼风阀挂都将介关闭补，在涨房间惊设置裂温度劫，设胞定完却成后槐，点墙击启生动按拥钮将翼会变腥灰色浪，系顷统开罪始运奸行，敢点击涛查看酒曲线状，并攀可以考对P有ID肾参数汗进行愿修改袍。（9秆）压救差开来关动炎作条昼件：鞠当新充风过蒜滤网车变脏虑时，乖就会很触动死压差延开关失报警积，（神可以略用纸欺来模谁拟过厚滤脏亮堵）枣，压耕差开谣关动斗作，缎报警粘器启席动，索但制蹈冷系叼统不殃会停拿机。（1饮0）恨手动成状态皂下参平数设遗定来格控制灯开通末，从盆0到骄90臣度的述开启礼需1幅1秒朗，同渠样关立闭也拘要同衬样的纲时间柄。（1沾1）相学习傍设置践变频皆率的懒频率谷值的咬方法调。5.多思蛛考题（1赏）新休风口潜温度丢、表漫冷器鸡室出榨口温赚度、金模拟选房间案温度定、出扰风口育温度滤之间途的大河小关碧系？（2丈）若音变频防器的哀频率凉设置声太小肾，会皇有什绣么现合象？（3土）压让差开尿关的版工作仰原理捧？（4侮）系歼统的内PI荷D参配数如跟何设捉定？（5鸣）变拐频器侵的频饼率范填围如氧何设拉定？（6勉）讨竭论中日央空劣调节撑能有红哪些离措施孙？6.纸参刚考文瞧献[1挎]慨苏玮俗．楼先宇自循动化逗工程洒技术贴训练持[M末]．尽山东冤大学棋出版仓社，徒20吃07绵(8寒)：丈32座-3六6．[2磨]砌刘显着成．皱智能棚建筑埋的发旨展与耍展望男[J翅]．唇武汉忽建设海，2似00苍7(克4)洒.[3镇]字黄翔岛．空廉调工爽程[患M]绿．机伍械工葬业出钻版社绞，2厉00勉6(川5)锦：1吨1-描13兆．[4煎]沸鲁劲便松.傲中央例空调够自控晴系统嫌的设棍计与绸研究着,河窗北工在业大技学硕南士论蹈文，两20园07构.[5露]吼曲丽菌萍.梅楼宇罚自动乱化系伟统[笨M]弓.困中国激电力蚊出