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广东水利电力职业技术学院 毕毕 业业 论论 文文 课题名称课题名称: :基于基于 PLCPLC 的中央空调控制系统的中央空调控制系统 学生姓名学生姓名:刘伟权刘伟权 学学号号：4444 号号 专专业业：电气自动化技术电气自动化技术 班班级级：电气自动化技术（电气自动化技术（1 1）班）班 指导老师指导老师：韩韩琳琳 20201111 年年1212 月月2525 日日 广东水利电力职业技术学院毕业论文广东水利电力职业技术学院毕业论文 摘摘 要要 中央空调系统是大型建筑物不可缺少的配套设施之一，其电能的 消耗非常大。由变频器、PLC构成的控制系统应用在中央空调的冷却 水泵和冷凝水泵的节能改造中， 使冷却水泵和冷冻水泵能随空调负荷 的变化而自动变速运行，达到显著节能效果。本文介绍了中央空调的 主要组成，分类以及工作原理;介绍了中央空调的控制技术的特点、 结构和类型; 分析了中央空调的控制要求，给出了其设计流程图，编 写了PLC 梯形图，设计中央空调的PLC 控制系统，并进行调试运行。 随着变频技术的日益成熟，利用变频器、PLC、数模转换模块、温度 传感器、温度模块等器件的有机结合，构成温差闭环自动控制系统， 自动调节水泵的输出流量，达到节能目的提供了可靠的技术条件。 关键词关键词：中央空凋；变频器；PLC ABSTRACT 广东水利电力职业技术学院毕业论文广东水利电力职业技术学院毕业论文 II The central air conditioning system is a large building， one of the indispensable facilities，its power consumption is very heavyBy the frequency converter，PLC control system composed of the central air conditioning cooling water pump and Condensate pump energy-saving，allowing the cooling water pump and Condensate pump can cope with changes in air conditioning load of the automatic transmission operation，to achieve significant energy savings.This paper mainly introduces the main composition of central air-conditioning,classification and working principle.It introduces the control technology of central air conditioning the characteristics, structure and type. Itanalyzes the central air conditioning control requirements, gives the design flow chart, write PLC ladder diagram, the design of central air-conditioning and PLC control system, test and operation.With the fast maturity of Frequency Conversion Technology, using organic combination of inverter, PLC, digital analog conversion module, temperature sensor and temperature module to thermoelectric closed-loop automatic control technology which can adjust output flow rate automatically to save energy. Key words：central air conditioning； convener；PLC； 广东水利电力职业技术学院毕业论文广东水利电力职业技术学院毕业论文 III 目目录录 摘要摘要 ABSTRACT 前前 言言. 第一章、绪论第一章、绪论 1.1 中央空调系统简介中央空调系统简介.1 1.2、中央空调原理图及各结构的作用、中央空调原理图及各结构的作用5 1.3、空调控制系统国内外研究现状、空调控制系统国内外研究现状.8 1.4、中央空调控制系统设计中的一般控制方法和技术、中央空调控制系统设计中的一般控制方法和技术 第二章、中央空调控制系统的设计第二章、中央空调控制系统的设计 2.1、基于、基于 PLC 的控制系统设计方案的控制系统设计方案9 2.2、中央空调变频调速系统的控制依据中央空调变频调速系统的控制依据.11 2.3 、 中 央 空 调 使 用中 央 空 调 使 用 PlC 、 变 频 器 的 总 体 方 案 设、 变 频 器 的 总 体 方 案 设 计计.19 2.3.1、总体控制原理、总体控制原理19 2.3.2、冷冻水泵和冷却水泵控制原理冷冻水泵和冷却水泵控制原理21 2.2.3、变频器变频调速、变频器变频调速.23 2.4 、 PLC ， 变 频 器 的， 变 频 器 的I/O分 配 及 系 统 外 部 接分 配 及 系 统 外 部 接 线线.36 第三章、软件设计 3.1、系统软件开发环境介绍3939 广东水利电力职业技术学院毕业论文广东水利电力职业技术学院毕业论文 IV 3.2、系统软件开发语言介绍4141 3.3、系统软件设计主流程图.4444 3.4、按键模块程序设计4646 3.5、红外线接收部分程序设计4848 3.6、串口通讯部分程序设计.5050 3.7、游戏界面程序设计（VB 程序设计）.5252 第四章、设计心得.5656 参考文献5858 致谢.5959 附录 附录一 元器件清单6060 附录二 系统硬件原理图6161 附录三 系统硬件 PCB 图6262 附录四 硬件实物图 .6363 附录五 游戏实物图 6464 广东水利电力职业技术学院毕业论文广东水利电力职业技术学院毕业论文 V 前前 言言 在传统的中央空调系统中，冷冻水、冷却水循环用电约占系统用 电的12“14，并且在冷冻主机低负荷运行中，其耗电更为明显， 冷冻水、冷却水循环用电约达3040。因此对冷冻水、冷却水循 环系统的能量自动控制是中央空调节能改造的重要组成部分。 本文着 重介绍PL C、变频器在冷却水泵节能循环方面的应用。中央空调采用 变频调速技术， 使电机在很宽范围内平滑调速， 可将所有节流阀去掉， 使管道畅通，可免去节流损耗。通过改变电机转速而改变水的流速， 从而改变水的流量， 达到制冷机的正常工作要求和平衡热负荷所需冷 量要求，从而达到节能的目的。电机的变频调速系统是由PLC控制器 进行切换和控制的。 中央空调系统在设计时是按实际最大制冷需求量 来考虑的， 其冷却泵、冷冻泵按单台设备的最大工况来考虑，而在 实际使用中有90多的时间， 冷却泵、冷冻泵都工作在非满载状态 下。以往通常用阀门、自动阀调节冷却水、冷冻水的流量和速度达到 调节环境温度的目的， 这不仅增大了系统节流损失， 而且由于对空 调的调节是阶段性的，造成整个空调系统工作在波动状态。而在冷却 泵、冷冻泵上加装变频器实现变频节能， 则是一劳永逸解决问题的 办法。 利用变频器的软启动功能及平滑调速的特点可实现对系统的平 稳调节， 使系统工作状态稳定， 并延长机组及网管的使用寿命。 本文讨论利用PLC 自身可靠性高的优点实现对中央空调变频调速系 统的高精度控制的一种方案。 同时，通过触摸屏和PLC 结合使用，利 用触摸屏强大的人机交互功能， 对中央空调系统的运行状况进行实时 监控。 通过变频控制调节，中央空调系统的水、风系统耗电水平可降低 30%60%，主机系统可节电 10%以上，总体系统节电可达 40%左右。因 此中央空调用户应用变频节能控制系统不仅有着良好的直接经济收 益，还能达到节约能源消耗，有利于环境保护的社会效益。 广东水利电力职业技术学院毕业论文广东水利电力职业技术学院毕业论文 - 1 - 第一章第一章 绪绪论论 1.11.1 中央中央空空调调系系统简统简介介 中央空调概念: 空气调节(简称空调) ， 就是把经过一定处理后 的空气， 以一定的方式送入室内， 使室内空气的温度、相对湿度、 清洁度和流动速度等控制在适当的范围内以满足生活舒适和生产工 艺需要的一种专门技术。中央空调系统是由一台主机(或一套制冷系 统或供风系统)通过风道送风或冷热水源带动多个末端方式来达到室 内空气调节的目的的空调系统。 1.21.2、中央空调原理图及各结构的作用中央空调原理图及各结构的作用 中央空调结构原理图 如图，中央空调系统主要由以下几部份组成： （1）冷冻机组 1.这是中央空调的“制冷源”，通往各个房间的循环水由冷冻机 组进行“内部热交换”，降温为“冷冻水”。 2冷却水塔用于为冷冻机组提供“冷却水”； 3“外部热交换”系统由两个循环水系统组成； （1）冷冻水循环系统 由冷冻泵及冷冻水管道组成。从冷冻机组流出的冷冻水由冷冻 泵加压送入冷冻水管道，在各房间内进行热交换，带走房间热量，使 广东水利电力职业技术学院毕业论文广东水利电力职业技术学院毕业论文 - 2 - 房间内的温度下降。 从冷冻机组流出、进入房间的冷冻水简称为“出水”：流经所有 的房间后回到冷冻机组的冷冻水简称为“回水”。 （2）冷却水循环系统 由冷冻泵、冷却水管道及冷却塔组成。冷冻机组进行热交换， 使水温冷却的同时，必将释放大量的热量。该热量被冷却水吸收，使 冷却水温度升高。冷却泵将升了温的冷却水压入冷却塔，使之在冷却 塔与大气进行热交换，然后在将降了温的冷却水，送回到冷却机组。 如此不断循环，带走了冷冻机组释放的热量。 流进冷冻机组的冷却水简称为“进水”；从冷冻机组流回冷却塔 的冷却水简称为“回水”。 4冷却风机有两种： （1）室内风机 安装于所有需要降温的房间内，用于将由冷冻水冷却了的冷空 气吹入房间，加速房间内的热交换。 （2）冷却塔风机 用于降低冷却塔中的水温，加速将“回水”带回的热量散发到大 气中去。 可以看出，中央空调系统是工作过程室一个不断地进行热交换 的能量转换过程。在这里，冷冻水和冷却水循环系统是能量的主要传 递者。因此，对冷冻水和冷却水循环系统的控制便是中央空调控制系 统的重要组成部份。 1.31.3、空调控制系统国内外研究现状、空调控制系统国内外研究现状 伴随着计算机控制技术的发展， 世界上 HVAC 系统的控制从五 十年代就开始采用气动仪表控制系统， 六十年代改进为电动单元组 合仪表，七十年代采用小型专用微型计算机进行集中式控制， 直到 1984 年，美国哈特福德市第一栋采用微型计算机集散式控制系统大 厦的出现， 标志着智能建筑时代的开始。集散式(即集中管理、分散 控制) 自控系统， 目前技术趋于成熟， 主要技术特征是采用了 DDC ( Direct Digital Control ) 。作为控制系统中的主要单元控制器， 目前国内外主要采用的是常规 PLC 的 PID 控制，因其控制简单，实 用， 成本低、技术成熟， 易于实现， 参数调整方便， 并且具有一 定的鲁棒性， 在空气调节中的应用比较广泛。 1982 年 Shavit 和 Brandt 等对由控制阀门和执行器实现温度和湿 度控制的不同特性做了研究。1984 年 Shavit 和 Brandt 对 PID 控 制的废气温度控制系统的单位阶跃响应做了仿真研究。1995 年 Kalman 等人将 PID 控制用于压缩机和蒸发器的电极速度调节， 以 实现制冷去湿， 并建立了系统的数学模型以及 PID 算法的三个参数 的解析整定方法， 同时给出了系统的两种控制策略。实际上， 现在 广东水利电力职业技术学院毕业论文广东水利电力职业技术学院毕业论文 - 3 - 大多数空调都是采用 PID 控制。虽然 PID 控制在空气调节中广泛使 用， 但是由于 PID 算法只有在系统模型参数不随时间变化的情况下 才取得理想效果。 当一个己经调整好参数的 PID 控制器被应用于另外 一个具有不同模型参数的系统时， 系统的性能就会变差，甚至不稳 定。再加上空调系统高度:11 二线性以及温湿度之间的强梢合关系， 研究者们又转向了其他高级控制方法， 如最优控制、自适应控制、 模糊控制及神经网络控制。 智能控制与传统的 PID 控制相比， 它不完全或不依赖于被控对 象的精确数学模型， 同时具有自寻优特点。并且在整个控制过程中， 计算机在线获取信息和实时处理并给出控制决策。 通过不断的优化参 数和寻找控制器的最佳结构形式。以获取整体最优控制性能。由于空 调系统是一个大滞后、多干扰、大惯性的系统， 获取它的精确模型 很困难， 所以智能控制器成为中央空调系统中研究的热点。1985 年 日本“ 三菱童工“ 就开发出了以温度恒定为目标的模糊变频空调控 制器。香港的 Albert.R.So 等人于 1 994 年开发出空调机组的热舒 适性模糊逻辑控制器。同年， 香港的 S.Huang 和美国的 Nelso 对基 于规则的模糊逻辑控制在空调系统的应用做了实验研究， 给出了建 立和校正模糊控制规则的策略，并分析了控制器的多阶继电器特性。 1999 年 Kasahara 等设计了自适应 PID 控制器，此控制器可以应用 于被控模型不太精确的场所。Ghi aus 则证明了热交换过程这一非线 性过程可以用模糊控制来较好的实现， 并且可以克服 PID 控制过程 出现的超调。国内学者对智能控制在空调中的应用研究成果也有很 多。 吴爱国等研究了参数自寻优模糊控制器在中央空调温度控制系统 中的应用， 该控制器在综合输入的的比例因子和输出的比例因子对 系统中央空调控制系统的影响后， 采用了在输入的比例因子后加入加 权因子的方法，优化了控制效果，同时很多文献也给出了广义预测控 制、神经网络控制在空调系统中的应用。采用空调负荷预测作为优化 控制的手段， 张韬等对自回归平均法在空调系统中的应用进行了分析 和研究， 并在此基础上就如何提高预测算法的准确性和实用性提出 了一些想法， 该方法可以实现空调系统的在线识别和预测，但其预 测结果的精度还不太理想， 所以还有待改进。 综上可知， 智能控制是今后控制界发展的必然趋势， 随着计算 机技术和智能控制理论的发展， 智能控制必将在空调系统中得到广 泛的应用。 1.41.4、中央空调控制系统设计中的一般控制方法和技术、中央空调控制系统设计中的一般控制方法和技术 控制方法控制方法 1模糊控制 广东水利电力职业技术学院毕业论文广东水利电力职业技术学院毕业论文 - 4 - 模糊控制是近年来发展最快的一项控制技术，已成功地应用于各 种各样的控制系统中。因为引入了人类的逻辑思维方式，使得模糊控 制器具有一定的自适应控制能力，较强的鲁棒性和稳定性，因而特别 适用于难以用精确数学模型表示的实际系统。 模糊控制的核心是模糊控制器， 它是按照人的实际操作经验通过 模糊算法模仿人的操作策略， 实现以机器代替人的生产过程的自动控 制设备。 实质上反映的是输入语言变量和输出语言变量以及语言规则 的模糊定量关系和算法结构。 2神经网络控制 神经网络是模仿人脑神经系统， 它是以一种简单计算处理单 元(神经元) 为节点， 采用某种网络拓扑结构构成的活动网络， 能从微 观结构和性能上对人脑抽象、 简化， 反映人脑功能的信息处理、 学习、 联想、模式分类、记忆等若干基本特征。神经网络在控制领域中的应 用主要有两种，一是用于系统建模，二是用于构造控制器。 神经网络控制对环境变化具有极强的自学习能力的优点， 可以引 入设计者的经验， 对非线性对象以及时变参数对象都可以取得较好的 控制效果，具有较好的鲁棒性。 3 PID 控制 目前在空调控制系统中采用最多的依然是 PID 控制，这种方法简 单，便于实现，但参数整定较为困难，在实际中我们往往是根据经验 来手动设定空调对象的特性参数， 且一组整定的参数只能在较少的控 制范围内有较好的控制效果， 这样往往设定的参数并不完全符合实际 工程所需的对象特性参数，PID 控制对这类对象的控制效果并不理 想。 控制技术控制技术 中央空调系统的控制有 3 种控制方式:早期的继电器控制系统、 直接数字式控制器 DDC 以及 PLC(可编程序控制器)控制系统。 继电器 控制系统由于故|璋率高，系统复杂， 功耗高等明显的缺点己逐渐被 人们所淘汰， 直接数字式控制器 DDC 虽然在智能化方面有了很大的 发展。但由于 DDC 其本身的抗干扰能力问题和分级分步式结构的局 限性而限制了其应用范围。相反， PLC 控制系统以其运行可靠、使 用与维护均很方便， 抗干扰能力强，适合新型高速网络结构这些显 著的优点使其逐步得到广泛的应用。 中央空调控制系统是由变频器、温度传感器、压力传感器、露点 温度传感器、烟雾侦测器、室内静压传感器、滤网压差开关、风机压 差开关、外气温湿度传感器、可编程控制器( PLC ) 以及人机界面等 几部分组成。它根据空调系统需要控制部位的参数(如冷却水温度 等)，由 PLC 来控制调整冷却水电机、冷冻水电机等机组动力单元的 广东水利电力职业技术学院毕业论文广东水利电力职业技术学院毕业论文 - 5 - 运行状态， 在精确进行温度控制的同时， 大幅度的节约了电能。自 动控制理论通过传递函数的数学描述， 以根轨迹法和频率法作为分 析和综合系统的基本方法求解不同生产过程的 PID 经典控制理论， 发展到目前更高级的智能控制。 现代自动控制技术使空调控制技术由 最初的手动调节发展到单环节的自动调节，再到各环节的联合控制， 从而形成完整的中央空调的自动控制系统。 目前， 在中央空调控制器的设计大体上有单片机控制和 PLC 控制 两种形式。这两种形式各有特点，单片机控制成本较低，生产制造容 易；缺点是稳定性、可靠性和抗干扰能力较差，电子元件的质量无法 保证，生产厂家和使用厂家维护费用较高。PLC 控制系统的最大特点 是可靠性和稳定性高、抗干扰能力强。它的许多的功能是依靠软件技 术来实现的，这样可减少外围硬件的使用，从而减少了故障发生的几 率，通常 PLC 都具有 510 万 h 的正常运行寿命。随着 PLC 技术的不 断发展，PLC 已经逐步在暖通空调领域，特别在工艺性空调中得到广 泛的应用， 并且各 PLC 生产厂家推出适用于各类过程控制的智能专用 模块， 但是， 这些专用模块价格昂贵， 需使用专用编程设备， 成本高， 通用性差。 第二章第二章中央空调控制中央空调控制系统的设计系统的设计 广东水利电力职业技术学院毕业论文广东水利电力职业技术学院毕业论文 - 6 - 2.12.1、基于、基于 PLCPLC 的的控制系统设计方案控制系统设计方案 控制系统设计要求和内容如下： 1.控制要求 设计一个中央空调水系统的电气控制系统，并在实训室完成模拟调 试。其控制要求如下： （1） 循环水系统配有冷却水泵两台 M1 和 M2， 冷冻水泵两台 M3 和 M4， 均为一用一备，冷却水泵和冷冻水泵的控制过程相似。 （2） 正常情况下， 系统运行在变频节能状态， 其上限运行频率为50Hz， 下限运行频为 30Hz，当节能系统出现故障时，可以进行手动工频运 行。 （3）在变频节能状态下可以自动调节频率，也可以手动调节频率， 每次的调节量为 0.5Hz。 （4）自动调节频率时，采用温差控制，两台水泵可以进行手动轮换。 （5）上述的所有操作都通过触摸屏来进行。 2.控制系统的 I / O 分配及系统接线 根据控制系统的控制要求，确定 IO 分配，模拟量处理模块采用 FX2N-4AD-PT 特殊功能模块、FX2N-2DA 模块。根据控制要求及 IO 分配，画出控制系统接线图。 3.触摸屏画面制作 根据系统控制要求，制作触摸屏画面。 4.程序的编制 根据系统的控制要求，编制程序。 5.变频器参数设置 根据系统控制要求，设置变频器参数。 6.系统调试 （1）根据控制系统的控制要求，画出控制系统接线图。 （2）设定参数，按上述变频器的设定参数值设置变频器的参数。 （3）输入程序，将设计的程序正确输入 PLC 中。 （4）触摸屏与 PLC 的通信调试，将制作好的触摸屏画面传送给触摸 屏，并将触摸屏与 PLC 连接好，通过操作触摸屏上的触摸键，观察触 摸屏指示和 PLC 输出指示灯的变化是否按要求指示，否则，检查并修 改触摸屏画面或 PLC 程序，直至指示正确。 （5）手动调速的调试，将 PLC、变频器、FX2N-4AD-PT、FX2N -2DA 连接。调节 FX2N-2DA 的零点和增益，通过触摸屏手动操作，观察变 频器的输出频率。 （6）自动调速的调试，在手动调速成功的基础上，将两个温度传感 器放入温度不同的水中， 通过变频器的操作面板观察变频器的输出是 广东水利电力职业技术学院毕业论文广东水利电力职业技术学院毕业论文 - 7 - 否符合要求，否则，修正进水、出水的温度值，使出进水温差与变频 器输出的频率相符。 （7）空载调试，连接好各种设备(不接电动机)，进行 PLC、变频器、 特殊功能模块的空载调试。分别在手动调速和自动调速的情况下，通 过变频器的操作面板观察变频器的输出是否符合要求，否则，检查系 统接线、变频器参数、PLC 程序，直至变频器按要求运行。 （8）系统调试，正确连接好全部设备，进行系统调试，观察电动机 能否按控制要求运行，否则，检查系统接线、变频器参数、PLC 程序， 直至电动机按控制要求运行。 2.2、中央空调变频调速系统的控制依据中央空调变频调速系统的控制依据 中央空调系统的外部热交换两个循环系统来完成。 循环水系统的 回水与进（出）水温度之差，反映了需要进行热交换的热量。因此， 根据回水与进水（出）水温度之差来控制循环水的流动速度，从而控 制了进行热交换的速度，是比较合理的控制方法。 （1）冷冻水循环系统的控制 由于冷冻水的回水温度是冷冻机组“冷冻”的结果，常常是比较 稳定的。 因此， 单是回水温度的高低就足以反映房间内的温度。 所以， 冷冻泵的变频调速系统，可以简单地根据回水温度进行如下控制：回 水温度高，说明房间温度高，应该提高冷冻泵的转速，加快冷冻水的 循环速度；反之，回水温度低，说明房间温度低，可降低冷冻泵的转 速，减缓冷冻水的循环速度，以节约能源。简言之，对于冷冻水循环 系统， 控制依据是回水温度， 即通过变频调速， 实现水的恒温度控制。 （2）冷却水循环系统的控制 由于冷却塔的水温是随环境温度而变的其单侧水温度不能准确 地反映冷冻机组内产生热量的多少。所以，对于冷却泵，以进水和回 水间的温差作为控制依据， 宙实现进水和回水的恒温差控制是比较合 理的。温差大，说明冷冻机组产生的热量大，应提高冷却泵的转速， 增大冷却水的循环速度；温差小，说明冷冻机组产生的热量小，可以 降低冷却泵的转速，减缓冷却水的循环速度，以节约能源。 2.32.3、中央空调使用中央空调使用 PlC、变频器的总体方案设计、变频器的总体方案设计 设计方案结构图如下设计方案结构图如下 广东水利电力职业技术学院毕业论文广东水利电力职业技术学院毕业论文 - 8 - 1.1. 总总体控制原理体控制原理 在图2 中.PLC 是采用三菱公司生产的型号为FX2N-48M的PLC. 变频 器也采用三菱公司生产的型号为 FR-A540 的变频器。 图2 PCL 变频器控制总体设计方案图 整个系统是以 PLC 作为控制的核心，由 PLC 控制冷冻水泵、冷 却水泵的启停，再由冷冻水泵、冷却水泵的接触器向制冷机发出联锁 信号控制整个系统的开启、停止;控制冷冻水泵的制冷、制热模式的 切换;处理温差的反馈控制;控制冷却塔的开启个数:控制冷却水、冷 冻水变频器加减速等等。 在系统运行前，需进行变频器最小工作频率的设定。该方案在保 证最末端设备冷冻水、冷却水流量供给的情况下，确定一个冷冻泵变 广东水利电力职业技术学院毕业论文广东水利电力职业技术学院毕业论文 - 9 - 频器工作的最小工作频率如(30Hz). 将其设定为工作下限频率并锁 定，此时相对应的冷冻水、冷却水的温差在 1 -3 之间的某一理 想的基值。变频器的频率调节是通过安装在冷冻水系统主管、冷却水 系统主管上的温度传感器检测出水、进水温度，再经由温差控制器、 温度 AD 转换成数字开关信号反馈到 PLC. 由 PLC 来控制变频器的 频率增减，从而控制水泵的运转速度，达到节能的目的。 2. 冷冻水泵控制原理（冷却泵控制原理相同）冷冻水泵控制原理（冷却泵控制原理相同） 控制原理说明如下: 通过温度传感器， 将冷冻机的回水温度和出水温度送入温差控制 模块，并计算出温差值，然后通过温度 AD 转换器进行 AD 模数转 换成控制信号传送到 PLC ，由 PLC 来控制变频器的输出频率，从而 控制冷冻泵电机转速， 调节出水的流量， 控制热交换的速度。 温差大， 说明室内温度高，系统负荷大，应提高冷冻水泵的转速，加快冷冻水 的循环速度和流量，加快热交换的速度;反之温差小，则说明室内温 度低，系统负荷小，可降低冷冻水泵的转速，减缓冷冻水的循环速度 和流量，减缓热交换的速度以节约电能。制冷模式下冷冻水泵系统冷 冻回水温度大于设定温度时频率应上调， 当温度传感检测到的冷冻水 回水温越高，变频器的输出频率越低。 3.3. 变频器变频调速变频器变频调速 如果冷冻水的回水和出水温差大， 说明室内温度高、 系统负荷大， 应提高冷冻水泵的转速，加快冷冻水的循环速度和流量， 加快热交 换的速度；反之若温差小，则说明室内温度低、系统负荷小，可降低 冷冻水泵的转速，以节约能源。冷却水的进水出水温差大，说明冷水 机组负荷大，需冷却水带走的热量大，应提高冷却泵的转速，加大冷 却水的循环量；温差小，则说明冷水机组负荷小，可降低冷却泵的转 速，以节约能源。通过安装在冷冻水系统主管、冷却水系统主管上的 温度变送器将出水、进水温度转换成 420mA 信号，再经 AD 转 换模块 FX2n4AD 转换成数字信号反馈到 PLC，由 PLC 定时采集 广东水利电力职业技术学院毕业论文广东水利电力职业技术学院毕业论文 - 10 - 温度值， 计算出冷冻水、冷却水实际温差值，与给定温差值比较并 进行 PID 运算，运算结果经过 DA 转换模块 FX2n2DA 转换后 输入到变频器的外部模拟量信号控制端， 控制变频器的输出频率，从 而控制水泵的运转速度， 实现冷却泵进出水和冷冻泵供回水的恒温差 控制， 达到节能的目的。 当冷冻水泵、 冷却水泵需要在工频下运行时， PLC 可自动切换至工频运行接触器组。 2.42.4、PLCPLC，变频器的，变频器的 I/OI/O 分配及系统外部接线分配及系统外部接线 广东水利电力职业技术学院毕业论文广东水利电力职业技术学院毕业论文 - 11 - 设计心得设计心得 广东水利电力职业技术学院毕业论文广东水利电力职业技术学院毕业论文 - 12 - 随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。经过几周的奋战我的 毕业设计终于完成了。在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年 来所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太 片面。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力 的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自 己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂， 有点眼高手低。通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程， 在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。 在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮 助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知 识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。 我的心得也就这么多了，总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困 难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释 重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！ 有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只 有到真正会用的时候才是真的学会了。 在此要感谢我的指导老师韩琳对我悉心的指导，感谢老师给我的帮助。 在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向 老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同 样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力， 树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要 的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探 广东水利电力职业技术学院毕业论文广东水利电力职业技术学院毕业论文 - 13 - 索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程 中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。 参考文献参考文献 广东水利电力职业技术学院毕业论文广东水利电力职业技术学院毕业论文 - 14 - 单片机实用技术崔华蔡炎光 主编 清华大学出版社 单片机通信技术与工程实践求是科技 编著人民邮电出版社 51 单片机应用系统开发典型实例戴佳、 苗龙、 陈斌 编著 中国电力出版社 单片机原理及应用. 曹 薇谢云敏 主编 中国水利水电出版社 无线电元器件精汇无线电编辑部编著 人民邮电出版社 单片机接口技术与应用.朱善君 孙新压 吉吟东 编著 清华大学出版社 元器件自学通.龚华生 等编著 电子工业出版社 元器件及实用电路胡斌 编著电子工业出版社 电子电路及电子器件郭培源 主编高等教育出版社 Visual Basic 程序设计简明教程龚沛曾 陆慰民 杨志强编著 高等教育出版社 电子技术付植桐 主编 高等教育出版社 致谢致谢 广东水利电力职业技术学院毕业论文广东水利电力职业技术学院毕业论文 - 15 - 在这次毕业设计中，我和另外两位同学组成了一个毕业设计小在这次毕业设计中，我和另外两位同学组成了一个毕业设计小 组，我给我们这个小组起了一个好莱坞的名字组，我给我们这个小组起了一个好莱坞的名字“梦工厂梦工厂”，因为我，因为我 们三个都是电子游戏的忠实玩家，能够设计开发出一款游戏，实我们共们三个都是电子游戏的忠实玩家，能够设计开发出一款游戏，实我们共 同的梦想，从开始进入课题到论文的顺利完成，我们相互帮助，相互鼓同的梦想，从开始进入课题到论文的顺利完成，我们相互帮助，相互鼓 励，最总每个人都在各自负责的部分作出了骄人的成绩，我主要负责系励，最总每个人都在各自负责的部分作出了骄人的成绩，我主要负责系 统硬件的设计和制作。其他两位同学一个负责系统软件编写，一个游戏统硬件的设计和制作。其他两位同学一个负责系统软件编写，一个游戏 界面设计。界面设计。 当然谈到这次设计就不能不谈到我的导师当然谈到这次设计就不能不谈到我的导师韩琳老师韩琳老师。本课题在本课题在 选题及研究过程中得到韩琳老师的悉心指导选题及研究过程中得到韩琳老师的悉心指导。韩老师多次询问研究进程韩老师多次询问研究进程， 并为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。韩老师并为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。韩老师 一丝不苟的作风一丝不苟的作风，严谨求实的态度严谨求实的态度，踏踏实实的精神深深的感染了我们踏踏实实的精神深深的感染了我们， 可以这样说她不仅仅授我以文，更是教我做人，从大一她教我第一门专可以这样说她不仅仅授我以文，更是教我做人，从大一她教我第一门专 业基础课，到大三教我最后一门专业课。虽历时三载，却给以我终生受业基础课，到大三教我最后一门专业课。虽历时三载，却给以我终生受 益无穷之道。对韩老师的感激之情，学生我实无法用言语表达的。真可益无穷之道。对韩老师的感激之情，学生我实无法用言语表达的。真可 谓：求学水院结电源，谓：求学水院结电源， 寒窗三载书为伴。寒窗三载书为伴。 明朝龙门折桂日，明朝龙门折桂日， 不忘严师教诲恩。不忘严师教诲恩。 附附录录 广东水利电力职业技术学院毕业论文广东水利电力职业技术学院毕业论文 - 16 - 附录一附录一 元器件清单：元器件清单： 附录二附录二 系统硬件原理图系统硬件原理图 广东水利电力职业技术学院毕业论文广东水利电力职业技术学院毕业论文 - 17 - R6 10k + C3 4.7uF C4 33pF C5 33pF GND GND C26 0.1uF GND GND GND + C1 22uF + C6 22uF C7 0.1uF C27 0.1uF +12 +5 +5 +5 +5 RESET 电源 EA/VP 31 XTAL1 19 XTAL2 18 RESET 9 RD(P37) 17 WR(P36) 16 INT0 (P32) 12 INT1 (P33) 13 T0(P34) 14 T1(P35) 15 P10 1 P11 2 P12 3 P13 4 P14 5 P15 6 P16 7 P17 8 P00 39 P01 38 P02 37 P03 36 P04 35 P05 34 P06 33 P07 32 P20 21 P21 22 P22 23 P23 24 P24 25 P25 26 P26 27 P27 28 PSEN 29 ALE/P 30 TXD(P31) 11 RXD(P30) 10 VCC 40 GND 20 U3 AT89C51 Q3 9012 Q10 9012 Q9 9012 Q14 9012 Q12 9014 Q15 9014 Q1 9014 Q6 9014 Q4 9014 Q5 9014 Q11 9014 R32 1k R33 1k R34 1k R37 1k R38 1k R42 1k R43 1k R44 1k Q16 9014 GND R10R9R8R7R5 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 +5 P2.0P2.1P2.2P2.3 P2.4P2.5P2.6P2.7 R11 1k D3 Q2 9014 R31 1k R30 10k LED_CA2LED_CA3LED_CA1LED_CA0 +12 R12R13R14R15 +5 P0.0 P0.1 P