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1、.-PLC 设计与调试 课程名称 电气控制与PLC应用技术 设计题目 基于PLC控制的中央空调系统专业班级 自动化 1141 姓 名 高海风 学 号 1104421110 指导教师 蔡长青 张卓 起止时间 2014.6.9-2014.6.20 课程设计考核和成绩评定办法1 课程设计的考核由指导教师根据设计表现、设计报告、设计成果、答辩等几个方面，给出各项权重，综合评定。该设计考核教研室主任审核，主管院长审批备案。2 成绩评定采用五级分制，即优、良、中、及格、不及格。3 参加本次设计时间不足三分之二或旷课四天以上者，不得参加本次考核，按不及格处理。4 课程设计结束一周内，指导教师提交成绩和设计总
2、结。5 设计过程考核和成绩在教师手册中有记载。课程设计报告内容课程设计报告内容、格式各专业根据专业不同统一规范，经教研室主任审核、主管院长审批备案。注： 1. 课程设计任务书和指导书在课程设计前发给学生，设计任务书放置在设计报告封面后和正文目录前。 2. 为了节省纸张，保护环境，便于保管实习报告，统一采用A4 纸，实习报告建议双面打印（正文采用宋体五号字）或手写。12/13学年第二学期PLC应用技术 课程设计任务书指导教师：蔡长青 张卓 班级：自动化1141、2班 地点：PLC512教室课程设计题目： 基于PLC控制的中央空调系统一、 课程设计目的本课程设计的目的在于培养学生运用已学的PLC控
3、制技术的基础知识和基本理论，加以综合运用，进行PLC控制系统设计的初等训练，掌握用PLC进行系统控制设计的原则、设计内容和设计步骤，为从事PLC相关的毕业设计或今后的工作需要打下良好的基础。二、 课程设计内容（包括技术指标）1、 控制面板介绍空调的控制面板如上图所示，使用时，按动启动按钮，根据使用者的需求从左到右依次选择工作模块。（1）制冷制热模块的选择是根据人的操作决定，同时可以选择吹风，定时模式，温度比较是PLC中自动进行的。（2）当室内温度达到设定温度值时，通过PLC自动控制，室内风机停止，当室内温度重新超出设定温度值时，室内风机自动启动。 （3）启动定时器时，当定时时间到，室内外风机停
4、止工作。（4）通过变频器控制风机转速，达到变频控制目的，实现最优控制。2、中央空调系统工作过程首先启动冷（热）水泵，当通水管道充满水后，延时启动压缩电机，实现初步节能与安全。此时中央空调启动，可以实现单独房间的控制。打开房间1开关，室内风机先启动，通过定时器延时控制一段时间，启动室外风机，自动进行温度比较，启动定时器，定时时间到，室内外风机关闭。打开房间2开关，室内风机先启动，通过定时器延时控制一段时间，启动室外风机，自动进行温度比较，启动定时器，定时时间到，室内外风机关闭。打开房间3开关，室内风机先启动，通过定时器延时控制一段时间，启动室外风机，自动进行温度比较，启动定时器，定时时间到，室内
5、外风机关闭。注：不同房间单独独立控制不受外部干扰。3、 交流电机正反转控制交流电机由变频器来控制转速，转速分为四级：1200r/min，800r/min，600r/min，400r/min。4、传感器温度传感器：用于室内温度的高低编码器：用于检测电机的转速三、课程设计原则1、尽可能地满足被控对象的控制要求；2、在满足控制的前提下，力求使控制系统简单、经济；3、保证控制系统安全可靠；4、考虑到被控对象的改进，在选择PLC的I/O数量时，应适当留有余量。四、课程设计步骤1、对控制系统任务和要求作深入的调查研究，明确控制任务；2、选择和确定用户I/O设备 根据传统控制线路，确定出PLC改造所需的各种
6、输入/输出设备，即各种按钮、开关、继电器和接触器等。3、确定系统整体设计方案，选择PLC型号确定系统整体设计方案十分重要，要在全面了解控制要求的基础上确定电气控制方案。根据所选用的电器或元件的类型和数量，计算所需PLC的输入/输出点数，选择合适的点数。由于本设计中只涉及到开关量，因此在选择PLC型号时，只需考虑I/O点数，并有一定的余量（10%15%）选择小型PLC。4、控制系统的硬件设计（1）主电路的设计；（2）确定出输入、输出信号，画出PLC的I/O接线图。5、控制系统的软件设计（1）首先分别设计出全自动洗衣机各部分的控制软件梯形图；（2）整体控制软件梯形图设计。6、联机调试；7、撰写设计
7、说明书。五、时间安排时间内容备注第15周 周一集中讲解课程设计要求，分配设计题目，明确任务和具体安排周二调研、查阅资料、给出设计方案 周三检查设计方案， 周四调整设计方案 周五上机调试第16周 周一上机调试周二上机调试周三写课程设计报告周四老师对报告进行初步检查周五答辩六、 基本要求（一）课程设计报告1控制流程图一张（A4）（手绘）2控制系统硬件设计图一张；（A4）（手绘）3控制系统软件梯形图一张；（A4）（手绘）4设计说明书一份，包括以下内容1) 写出设计计划和基本步骤。2) 写出控制要求并画出设计流程图。3) 画出I/O分配表和I/O接线图。4) 画出具体设计的梯形图，并加以注释。5) 写
8、出调试过程和结果。6) 写课程设计小结。（二）成绩评定标准对学生进行全面考核，重点考核设计图纸、说明书质量；独立思考、独立工作能力，综合运用知识的能力；平时的工作态度及表现；答辩情况。最后按平时表现、报告质量、答辩成绩，其权重分别为0.2、0.4、0.4综合评定成绩，分优、良、中、及、不及格五个等级。组长：李志萍副组长：祁宇晗组员：高海风 、王勇 、冯元胜 、邢洋任务分配任务一资料准备任务二总体设计任务三绘图任务四绘制梯形图任务五调试任务六报告排版祁宇晗李志萍冯元胜邢洋王勇高海风冯元胜邢洋祁宇晗李志萍王勇高海风祁宇晗李志萍冯元胜邢洋高海风冯元胜 .-摘 要随着人们生活水平的不断提高，空调已经作
9、为一件必备实用的家用电器进入了千家万户。中央空调更是凭借它优越的节能性深受大家喜爱，目前，大型商场、医院、娱乐场所等地方中央空调随处可见，方便控制，价格低廉，性能优越会使它越来越普及。直至今日，可编程控制器PLC在我国飞速普及与发展，我们已经可以把PLC与中央空调系统联系起来。本文就主要介绍了，基于PLC所设计的中央空调，功能包括制冷、供暖、定时控制、风速控制、温度比较等控制。详细介绍了设计原理、设计步骤、硬件结构和程序编写。关键字中央空调 PLC控制器 PLC编程Abstract：With the continuous improvement of living standards,air
10、conditioninghas been used asan essential and practical household appliancesintothousands of households.Central air conditioningis by virtue ofits superiorenergy-savingloved by everyone,at present,large shopping malls,hospitals,places of entertainment such aslocalcentral air conditioningcan be seen e
11、verywhere,convenientcontrol,low price,superior performancewill make itmore and more popular.Until today,the programmable controller PLCin the rapidpopularization and development ofour country,we canassociate PLC withcentral air conditioning system.This papermainly introduces thecentral air condition
12、ing,PLCbased design,includingrefrigeration,heatingfunction,timingcontrol,speedcontrol,temperaturecontrol.Introduces the designprinciple,design process,hardware structure andprogram.Keywords：Central air conditioning PLC controller PLC programming目 录1 绪论11.1中央空调工作原理11.2 中央空调的发展趋势32 设计方案52.1控制系统的比较52.2
13、中央空调主要指标62.4电机调速方式选择63 系统硬件设计73.1控制系统组成（PLC）73.2传感器73.3变频器介绍73.4电动机介绍83.5中央空调系统原理图93.6 主电路设计93.7可编程控制器的选择93.8可编程控制器的外围接线图104 系统软件设计104.1模式介绍104.2PLC分配表115 调试115.1现场联机115.2联机结果13总结14参考文献15附录（一）硬件图16附录（二）流程图17附录（三）梯形图18附录（四）元件清单231 绪论中央空调系统由冷热源系统和空气调节系统组成。采用液体汽化制冷的原理为空气调节系统提供所需冷量，用以抵消室内环境的冷负荷；制热系统为空气调
14、节系统提供用以抵消室内环境热负荷的热量。制冷系统是中央空调系统至关重要的部分，其采用种类、运行方式、结构形式等直接影响了中央空调系统在运行中的经济性、高效性、合理性。中央空调软化水设备应用范围：全自动软水器：可广泛应用于蒸汽锅炉、热水锅炉、交换器、蒸发冷凝器、空调、直燃机等系统的补给水的软化。还可用于宾馆、饭店、写字楼、公寓等生活用水的处理及食品、饮料、酿酒、洗衣、印染、化工、医药等行业的软化水处理。中央空调系统由冷热源系统和空气调节系统组成，制冷系统为空气调节系统提供所需冷量，用以抵消室内环境的冷负荷；制热系统为空气调节系统提供用以抵消室内环境热负荷的热量。制冷系统是中央空调系统至关重要的部
15、分，其采用种类、运行方式、结构形式等直接影响了中央空调系统在运行中的经济性、高效性、合理性。1.1中央空调工作原理1.1.1水系统工作原理水冷中央空调包含四大部件，压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器，制冷剂依次在上述四大部件循环，压缩机出来的冷媒（制冷剂）高温高压的气体，流经冷凝器，降温降压，冷凝器通过冷却水系统将热量带到冷却塔排出，冷媒继续流动经过节流装置，成低温低压液体，流经蒸发器，吸热，再经压缩。在蒸发器的两端接有冷冻水循环系统，制冷剂在此次吸的热量将冷冻水温度降低，使低温的水流到用户端，再经过风机盘管进行热交换，将冷风吹出。1.1.2风系统工作原理新风的传输方式采用置换式，而非空调气体的
16、内循环原理和新旧气体混合的不健康做法，户外的新颖空气经过负压方式会自动吸入室内，经过安装在卧室、室厅或起居室窗户上的新风口进入室内时，会自动除尘和过滤。同时，再由对应的室内管路与数个功用房间内的排风口相连，构成的循环系统将带走室内废气，集中在排风口“呼出”，而排出的废气不再做循环运用，新旧风形良好的循环。1.1.3盘管系统工作原理风机盘管空调系统的工作原理，就是借助风机盘管机组不断地循环室内空气，使之通过盘管而被冷却或加热，以保持房间要求的温度和一定的相对湿度。盘管使用的冷水或热水，由集中冷源和热源供应。与此同时，由新风空调机房集中处理后的新风，通过专门的新风管道分别送入各空调房间，以满足空调
17、房间的卫生要求。风机盘管空调系统与集中式系统相比，没有大风道，只有水管和较小的新风管，具有布置和安装方便、占用建筑空间小、单独调节好等优点，广泛用于温、湿度精度要求不高、房间数多、房间较小、需要单独控制的舒适性空调中。1.1.4制热原理压缩机吸入低压气体经过压缩机压缩变成高温高压气体，高温气体通过换热器把水温提高，同时高温气体会冷凝变成液体。液体再进入蒸发器进行蒸发，（蒸发器蒸发的同时也要有换热媒体，根据换热的媒体不同机器的型号结构也不同。常用的有风冷和地源。）液体经过蒸发器后变成低压低温气体，低温气体再次被压缩机吸入进行压缩。就这样循环下去，空调侧循环水就变成45-55度左右的热水了。热水经
18、过管道送到需要采暖的房间，房间安装有风机盘管把热水和空气进行热交换实现制热目的。1.1.5水系统工作原理水冷中央空调包含四大部件，压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器，制冷剂依次在上述四大部件循环，压缩机出来的冷媒（制冷剂）高温高压的气体，流经冷凝器，降温降压，冷凝器通过冷却水系统将热量带到冷却塔排出，冷媒继续流动经过节流装置，成低温低压液体，流经蒸发器，吸热，再经压缩。在蒸发器的两端接有冷冻水循环系统，制冷剂在此次吸的热量将冷冻水温度降低，使低温的水流到用户端，再经过风机盘管进行热交换，将冷风吹出。1.1.6风系统工作原理新风的传输方式采用置换式，而非空调气体的内循环原理和新旧气体混合的不健康做
19、法，户外的新颖空气经过负压方式会自动吸入室内，经过安装在卧室、室厅或起居室窗户上的新风口进入室内时，会自动除尘和过滤。同时，再由对应的室内管路与数个功用房间内的排风口相连，构成的循环系统将带走室内废气，集中在排风口“呼出”，而排出的废气不再做循环运用，新旧风形良好的循环。1.1.7盘管系统工作原理风机盘管空调系统的工作原理，就是借助风机盘管机组不断地循环室内空气，使之通过盘管而被冷却或加热，以保持房间要求的温度和一定的相对湿度。盘管使用的冷水或热水，由集中冷源和热源供应。与此同时，由新风空调机房集中处理后的新风，通过专门的新风管道分别送入各空调房间，以满足空调房间的卫生要求。风机盘管空调系统与
20、集中式系统相比，没有大风道，只有水管和较小的新风管，具有布置和安装方便、占用建筑空间小、单独调节好等优点，广泛用于温、湿度精度要求不高、房间数多、房间较小、需要单独控制的舒适性空调中。1.2 中央空调的发展趋势市场需求是决定空调发展的主要动力，根据目前的市场需求来看，在空调技术方面有两大主流方向：一为变频技术，一为健康技术。在空调类型方面，则以户式中央空调的前景最为乐观。以下我将从三个方面阐述对空调的发展趋势的理解。我国空调产业一直沿用家用空调和中央空调的分类，家用空调和中央空调的两类生产厂家互不涉足。目前,市场出售的两类空调都有其局限性:一般家用空调使用于小面积、居室少的环境中,大型建筑采用
21、中央空调。但是随着社会经济的不断发展与进步,随着居民居住面积的增大,对室内空气品质的要求也越来越高。例如一个三居室用户要装三部空调器,需要三个不同的室外空间,原来使用的家用空调特别是分体式空调器的安装就受到限制;虽然有些空调器生产厂家加装了排气扇,但空气流通不畅,空气质量差等弊端仍没有从根本上克服。而大型中央空调虽可同时为多用户集中供冷暖,但缺少个性化选择、自由度小,一次性投资较大,只能应用在大型建筑物和高档住宅小区,同时中央空调用于大型建筑特别是出租式建筑时又会遇到收费较困难等问题。为了解决上述两种空调的弊端户式中央空调就应运而生。通过分析得出户式中央空调的一下优点：户式中央空调系统是小型化
22、的中央空调系统可满足用户多居室需求,以家庭为单元,可适应用户的个性化需求不受其他用户影响。由于户式空调采用了分体式空调室内机与室外机相分离的结构形式,使主机与末端装置相分离,这样就保证了宁静的家居环境;符合空调低噪声的发展趋势。室内末端装置可采用多种方式安装如:暗藏、半暗藏、明装等方式,极适宜配合室内装修,尤其适合高档装修。由于主机由微电脑控制,在室内可完成全部操作,且操作简便;采用先进的电子控制技术系统可根据实际负荷自动化运行,节约能源及运行费用。在户式中央空调的销售方面，可以和房地产商进行匹配销售。因为对房地产商而言，户式中央空调系统运行可靠、维护量极小、收费直观合理、不需设机房、这样可以
23、减少公用设施和土建投资，降低房地产价格。此外户式中央空调可以分批投资添置各用户的空调系统，这样可以减少资金的固定化。 关于变频技术的运用，是由于现阶段的能源紧张所导致的。2004年9月16日国家空谈的强制性能效新标准出台，新标准按空调能效等级分为五级：一级为最高标准其能效指标为3.4；五级为最低标准，能效指标为2.6。一台1.5匹的一级产品每小时用电量不超过1度，五级产品每小时用电量不超过1.35度。从2005年3月1日起达不到最低标准的空调将不允许上市销售。所谓的“变频空调”是与传统的“定频空调”相比较而产生的概念。众所周知，我国的电网电压为220伏、50赫兹，在这种条件下工作的空调称之为“
24、定频空调”。由于供电频率不能改变，传统的定频空调的压缩机转速基本不变，依靠不断地“开、停”压缩机来调整室内温度，其一开一关之间容易造成室温忽冷忽热，并消耗较多电能。而与之相比的“变频空调”变频器改变压缩机供电频率，调节压缩机转速，依靠压缩机转速的快慢达到控制室温的目的，室温波动小、电能消耗少，其舒适度得到较大提高。运用变频控制技术的变频空调，可根据环境温度自动选择制热、制冷和除湿运转方式，使居室在短时间内迅速达到所需要温度，并在低转速、低能消耗状态下以较小的温差波动，实现了快速、节能和舒适控温效果。 供电频率高，压缩机转速快，空调器制冷（热）量就大；而当电频率较低时，空调器冷（热）就小，这就是
25、所谓定频的原理。变频空调的核心是它的变频器，变频技术是20世纪80年代问世的高新技术，它通过对电流的转换来实现电动机运转频率的自动调节，把50Hz的固定电网频率改为30至130Hz的变化频率，使空调完成了一个新革命；同时，还使电源电压范围达到142V至270V，彻底解决了由于电源电压不稳造成空调机不能正常工作的难题。变频每次开始使用时，通常是让空调以最大功率、最大风速量进行制冷或制热，迅速接近所设定的温度。由于变频空调通过提高压缩机工作频率的方式增大了在低温时的制热能力，最大制热量可达到同品牌同级别空调器的1.5倍，低温下仍能保持良好的制冷效果。此外，一般的分体机只有四风速可供调节，而变频空调
26、的室内风机自动运行时，转速会随压缩机的工作频率在12档风速范围内变化，由于风机的转速与空调器的能力配合较为合理，实现了低噪音的宁静运行。在空调高功率运转时，迅速接近所设定的温度。这样不但温度稳定，还避免了压缩机频繁地开开停停所造成的对压缩机寿命的衰减，而且耗电量大大下降，实现了高效节能。 “变频空调”采用了比较先进的技术，启动时电压较小，可在低电压和低温条件下启动，这对于某些地区由于电压不稳或冬天室外温度较低而空调难以启动的情况，有一定的改善作用。由于实现了压缩机的无级变速，它也可以适应更大面积的制热要求。不过，“变频空调”的价位通常较“定频空调”高出几百元。根据目前的变频技术的发展主要表现在
27、以下两个方面：（1） 机的驱动方式从交流变频到直流调速；（2） 制技术VVVF变频技术，PWM脉宽调速控制技术，矢量控制技术。变频技术的优点：（1） 或制热速度快（2） 较好的舒适性。（3） 变频空调启动时对电路没有大、的电流冲击。然而，通过多年的市场分析可以看到，节能并没有很好的被消费者接受。因为变频空调的节电与否与使用方式有很大关系，如果不是长时间的开着空调那么节电的意义就不突出。所以我认为变频空调是一种趋势，但在近年内为空调企业赢利的空间不大。随着人们生活水平的大幅度提高，追求健康将成为一种时尚，也是一种必然的趋势。经调查显示，未来空调的预期消费 9.5% ，选择健康节能的比例超过 50
28、% ，健康与高效节能成为消费者选择的首要因素，达到 80.3% ，市场上比较认可健康的概念。健康空调的发展历史为：最早是吸污材料，90年代光触媒、冷触媒已经逐渐被淘汰， 2000年后，除尘、除垢显得很重要，2004 年进入第三阶段，以杀菌、除菌为主导的健康空调技术替代原先技术，而成为市场主流，也使得市场上很多伪健康空调开始出现，各种健康技术也浮出水面，但技术水平差参不齐。这个时候，空调的光波技术横空出世，成为健康空调的主流技术，但以光波技术为代表的企业并不多，只有格兰仕独树光波健康技术大旗，光波技术在我国应用时间较短，市场声音较小，但光波技术是目前市场上最为成熟的健康技术，也代表了行业的发展方
29、向与趋势。2 设计方案2.1控制系统的比较（1）PLC系统的特点1）可靠性高，PLC作为一种通用的工业控制器，它必须能够在各种不同的工作环境中正常工作。对工作的环境要求较低，抗外部干扰能力强，平均无故障时间长。 2）使用方便灵活，PLC采用了基本单元扩展或者是模块化的结构形式，因此，输入/输出信号的数量，形式，驱动能力等都可以根据实际控制要求进行选择与确定，而且在需要时可以随时更换，近年来，PLC的特殊模块增多这些可以满足不同的控制要求，使PLC的使用更加灵活与多变。 3）编程简单，PLC的优越性主要体现在它采用了独特的，多种面向广大工程设计人员的编程语言，如指令表，梯形图，逻辑功能图，顺序功
30、能图等，程序简洁，明了适合各类技术人员的传统习惯，即使是没有计算机知识的人员也很统一掌握，特别是梯形图与逻辑功能图，形象直观，动态监测效果逼真，且与计算机控制容易。（2） 单片机系统的特点：1）要求环境，单片机对环境的适应能力较低，可靠性差。2）编程和PLC相比难以学习，主要是单片机采用汇编语言或者是C语言，这些高级语言和PLC语言相比，难以学习。3）功能单一知识具有使用中所需要的功能。但是，它结构简单，处理速度快。2.2中央空调主要指标（1）定时设计：根据实际情况，采用定时器方便控制。（2）模式设计：根据实际情况，分为制冷、吹风和供暖，可以相互配合控制。（3）调速设计：采用变频调速。（4）手
31、动环节：手动停机，手动定时。2.3检测电路。（1）温度检测：用于检测当前模式下室内温度高低。（2）转速检测：用于检测电机转速是否达标。2.4电机调速方式选择三相交流电机的调速方式大致分为以下几种：调压调速、调电枢电阻调速、调磁通调速，变频调速。在洗衣机发展过程中，对于速度的调整又有以下几种常见的调速方法：皮带调速、离合器调速、变频调速。在现场，调压调速、调磁通调速都是有一定缺陷的。而皮带调速和离合器调速都是有级调速，能满足的速度需求相对较低，而这两种调速方式对于机械硬件的依赖较高，在有较强干扰时，不能满足电机额定转速的要求，所以自动化程度是欠缺的。但是变频调速通过改变电动机工作电源频率达到改变
32、电机转速的目的，并且变频调速是高效调速，调速是转差率不变，因此无转差损耗，而其他调速方式转差损耗随调速范围扩大而增加。故，我们选择变频调速。3 系统硬件设计3.1控制系统组成（PLC）PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。可编程逻辑控制器实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同。基本构成
33、有：电源、中央处理单元(CPU)、存储器、输入输出接口电路、功能模块、通信模块。3.2传感器温度传感器：用于检测和控制当下工作模式室内温度高低。当温度达到设定范围时，传感器发出信号，室内风机停止。编码器：用于检测电机转速，在电压不稳时，检测之后回馈之后调节变频器，使电机达到额定转速。3.3变频器介绍变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。我们使用的变频器是欧姆龙公司生产的。在操作过程中应当注意以下几点事项：（1）防止电磁波干扰。变频器在工
34、作中由于整流和变频，周围产生了很多的干扰电磁波，这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰。因此，柜内仪表和电子系统，应该选用金属外壳，屏蔽变频器对仪表的干扰。所有的元器件均应可靠接地，除此之外，各电气元件、仪器及仪表之间的连线应选用屏蔽控制电缆，且屏蔽层应接地。如果处理不好电磁干扰，往往会使整个系统无法工作，导致控制单元失灵或损坏。 （2）防止输入端过电压。变频器电源输入端往往有过电压保护，但是，如果输入端高电压作用时间长，会使变频器输入端损坏。因此，在实际运用中，要核实变频器的输入电压、单相还是三相和变频器使用额定电压。特别是电源电压极不稳定时要有稳压设备，否则会造成严重后果。（3）接地
35、。变频器正确接地是提高控制系统灵敏度、抑制噪声能力的重要手段，变频器接地端子E(G)接地电阻越小越好，接地导线截面积应不小于2mm2，长度应控制在20m以内。变频器的接地必须与动力设备接地点分开，不能共地。信号输入线的屏蔽层，应接至E(G)上，其另一端绝不能接于地端，否则会引起信号变化波动，使系统振荡不止。变频器与控制柜之间应电气连通，如果实际安装有困难，可利用铜芯导线跨接。在连接过程中，一定要将变频器的接地端与电机的接地端相连。3.4电动机介绍电动机采用三相异步交流电动机。与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。按转子结构的不同，三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种
36、。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，得到了广泛的应用，其主要缺点是调速困难。绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。电动机工作原理为：当电动机的三相定子绕组（各相差120度电角度），通入三相对称交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。3.5中央空调系统原理图3.6 主电路设计 3.7可编程控制器的选择根据输入信号及输出信号的数量，经
37、过初略计算， 输入点数为12点，输出点数为5点，输入、输出信号都是数字量。增加20%备用量，以便随时增加控制功能：输入点数为： 12(1+20%)=14.4输出点数为： 5(1+20%)=6.0根据I/O点数，可选欧姆龙CPM2*型可编程控制器.3.8可编程控制器的外围接线图4 系统软件设计4.1模式介绍顺序进行具体步骤为：启动（热）冷水泵，延时启动压缩电机，打开室内空调开关，自动进行温度比较，智能控制室内风机，选择启动定时器，定时到，室内外风机停止。下面就是工作的详细介绍（以房间1制冷为例）1）PLC投入运行，系统处于初始状态准备好启动；2）启动冷水泵；3）延时启动压缩电机；4）打开房间1开
38、关；5）自动进行温度比较；6）打开定时器；7）温度达到设定温度范围时，室内风机停止；8）温度超出设定温度范围时，室内风机启动；9）延时时间到；10）室内外风机停止；4.2PLC分配表输入地址分配输入地址对应控制电器电器元件代号1.00 总启动SA01.01 总停止SA11.02 冷水电机启动开关SB01.03 热水电机启动开关SB11.04 房间1开关SC01.05 房间2开关SC11.06 房间3开关SC21.07 房间1定时启动开关SQ01.08 房间2定时启动开关SQ11.09 房间3定时启动开关SQ2输出地址分配输出地址对应外围电器电器元件代号10.00冷水电机YV110.01压缩电机
39、YV210.02热水电机YV311.00房间1室内风机NV111.01房间1室外风机NV211.02房间2室内风机NV311.03房间2室外风机NV411.04房间3室内风机NV511.05房间3室外风机NV65 调试5.1现场联机在所有程序编写完成之后，在试验台进行联机调试，由PLC控制变频器，变频器控制电机电源，再由PLC控制开关从而控制电机运行状况。按照硬件图连接。硬件连接完毕之后，按照段子表连接开关、连接控制端口。电源与变频器变频器电机5.2联机结果联机之后，电机按照预定形式运行。 总结 PLC（可编程控制器）技术是一门实践性很强的专业课，PLC在当今社会发展异常迅速，各生产厂家也推出
40、了许多强大的新型PLC、各种特殊模块和通信联网器件，使可编程控制器成为集微机技术、自动化技术、通信技术于一体的通用工业控制装置，成为实现工业自动化的一种强有力的工具。经过将近两周的中央空调系统PLC课程设计，让我们收获颇丰，不仅熟悉了中央空调的工作过程，同时了解到了其内部硬件电路的构成、每部分电路的设计等，还熟悉了PLC软件开发环境的使用、各种编程指令的应用等。此次软件编程使用的主要为步进指令。基于以前的课程和这次的自己操作，对PLC有了更加深刻的认识。在为期两周的课程设计中，我们去了实地考察能动学院中央空调研究室的空调组件，通过学长们的讲解，明白了一件很重要的事情，生活中的很多事情的背后都有
41、很多和我们专业息息相关的知识。在实际设计过程中，发现一个工业成平中，包含的技术，不仅仅是我们平时看到的那些，很多都隐藏在我们没有注意的地方。而在设计的过程中，我们全组合理分配任务，大家积极讨论，充分锻炼了团队合作能力。在此要感谢我的指导老师段老师对我悉心的指导，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。这次实习不仅历练了我们大家动手实践能力，也是大家更加了体会到相互合作的重要性，一个团队少了谁都不可以，真的可谓是受益匪浅。参考文献1韩顺杰，吕树清，蔡长青.电气控制技术.北京大学出版社，20062蔡杏山.PLC、变频器入门知识与实践教程.电子工业出版社，20113杨尚威.家用电器.高等教育出版社，20014唐介.电机与拖动.高等教育出版社，20035郑凤翼.图解欧姆龙PLC入门.机械工业出版社，20116陈根.家用产品设计.化学工业出版社，2013附录（一）硬件图附录（二）流程图 附录（三）梯形图附录（四）元件清单元件清单名称数量电动机9变频器3PLC1温度传感器1编码器1开关若干指示灯若干导线若干