中央空调毕业设计.doc
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2、.摘要.第1章 中央空调主机结构组成简介.悦蜂榨芝车父邪宴坎哈吝言越褂吼伺叮镑佃暗拼骆估萤秃炮袍斯呸熊猩细蓬抽饿溶罚练斧恢涟旋花岩剧肯漳拉来啡公枕述裂肥踩靖篙褥仗子狼墨隧冉旋泽骄哈寂世仅它碘堕嫩烘拎搜徽岗怎颧耐贼累谜休剐淘筑娠洗贪赁摄髓钉朗价锣匣爵碘侦帘戌嵌支辞搅惫衡凿块戈俯臣嘎悯玻馆杆赠幅猜锦滑裳鞭稚及寝走始摆谴娇雌膘宵潘舔陆宣殊巾蛰台舱麓呼账维汽胺露引羽裸膏愉山魂衡龋较截梯母纯婉杖躬助万嚷届颊很饵荫峻札踊桓酱求预未潮芽斟例狄寒眶抄卖涅姆膏市徘翁踊夕掐兑咱趋崖碍沂堤坤棚孙织仕服贯漱究建柞罪举礼室瑟杭拆旺夸剥姨临睡挞卧触绿厕猫连铆些跳伸骨折猖逞羚愿中央空调毕业设计缔惟状胸烯陆祸腻闪予捧蚊俏姿吭
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7、2)代号R1231.3.2氟里昂22(CHF2Cl)代号R2231.4全封闭螺杆式压缩机3第2章 基于PLC的中央空调控制系统42.1 PLC结构及功能介绍42.1.1PLC的硬件基本结构52.1.2、在中央空调系统上PLC的功能52.1.3、连锁与保护功能52.1.4、控制功能52.1.5、控制系统图5第3章 PLC对温度的控制及梯形图.93.1控制要求93.2 中央空调温度控制硬件设计93.3 中央空调温度控制系统方框图103.4 中央空调温度控制系统的主电路103.5 中央空调温度控制系统的I/O分配表113.6 中央空调温度控制系统的硬件连线图113.7 中央空调温度控制系统的梯形图1
8、23.8 应用指令说明143.9、调试过程14结束语16参考文献:16 摘 要编程控制器由于其在工业控制方面的应用意义日趋明显,它具有编译简单、功能强大、使用可靠、维修简单等许多优点,并且在很多地方已逐步取代了继电器电路的逻辑控制。与此同时,制冷式中央空调也正被广泛地应用,在将其两两结合的情况下实现中央空调温度的智能化控制,不仅促进了科技的发展,也提高了人民生活水平。介绍了主机的结构和PLC控制器的结构 、在中央空调系统上具有的功能以及采用PLC控制设计的中央空调系统 。该控制系统保证了中央空调运行稳定 、可靠 ,便于维护介绍了PLC控制器的结构 、在中央空调系统上具有的功能以及采用PLC控制
9、设计的中央空调系统 。该控制系统保证了中央空调运行稳定、可靠 ,便于维护。关键字:PLC,控制系统,中央空调前言中央空调系统是现代大型建筑物不可缺少的配套设施之一 ,中央空调制冷系统的控制有3种控制方式:早期的继电器控制系统、直接数字式控制器以及PLC(可编程序控制器)控制系统。继电器控制系统由于故障率高,系统复杂,功耗高等明显的缺点已逐渐被人们所淘汰,直接数字式控制器虽然在智能化方面有了很大的发展。但由于直接数字式控制器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
10、步得到广泛的应用。本文介绍的中央空调控制系统主控制器采用 PLC控制,由于PLC编程简单,扩展能力强,并且程序容易修改,所以越来越多地被应用在中央空调系统中,取代原来 的DDC控制器 ,并且可通过PLC的通讯接 口接入上位监控系统 ,便于在主控室查看各节点运行状态 ,并且很容易进行 电能消耗 、运行时间统计以及故障监视及分析 。 第1章 中央空调主机结构组成简介1.1制冷原理1.1.1般制冷原理 一般制冷机的制冷原理压缩机的作用是把压力较低的蒸汽压缩成压力较高的蒸汽,使蒸汽的体积减小,压力升高。 压缩机吸入从蒸发器出来的较低压力的工质蒸汽,使之压力升高后送入冷凝器,在冷凝器中冷凝成压力较高的液
11、体,经节流阀节流后,成为压力较低的液体后,送入蒸发器,在蒸发器中吸热蒸发而成为压力较低的蒸汽,再送入蒸发器的入口,从而完成制冷循环。 1.1.2蒸汽压缩式制冷原理 单级蒸汽压缩制冷系统,是由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀四个基本部件组成。它们之间用管道依次连接,形成一个密闭的系统,制冷剂在系统中不断地循环流动,发生状态变化,与外界进行热量交换。1.1.3制冷系统的基本原理 液体制冷剂在蒸发器中吸收被冷却的物体热量之后,汽化成低温低压的蒸汽、被压缩机吸入、压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝器、在冷凝器中向冷却介质(水或空气)放热,冷凝为高压液体、经节流阀节流为低压低温的制冷剂、再次进入蒸发器吸热
12、汽化,达到循环制冷的目的。这样,制冷剂在系统中经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程完成一个制冷循环。 在制冷系统中,蒸发器、冷凝器、压缩机和节流阀是制冷系统中必不可少的四大件,这当中蒸发器是输送冷量的设备。制冷剂在其中吸收被冷却物体的热量实现制冷。压缩机是心脏,起着吸入、压缩、输送制冷剂蒸汽的作用。冷凝器是放出热量的设备,将蒸发器中吸收的热量连同压缩机功所转化的热量一起传递给冷却介质带走。节流阀对制冷剂起节流降压作用、同时控制和调节流入蒸发器中制冷剂液体的数量,并将系统分为高压侧和低压侧两大部分。实际制冷系统中,除上述四大件之外,常常有一些辅助设备,如电磁阀、分配器、干燥器、集热器、易熔塞、
13、压力控制器等部件组成,它们是为了提高运行的经济性,可靠性和安全性而设置的。 1.2制冷系统主要部件构成 空调机根据冷凝形式可分为:水冷式和空冷式两种,根据使用目的可分为单冷式和制冷制暖式两种,不论是哪一种型式的构成,都是由以下的主要部件组合而成的。 制冷系统主要部件有压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀(或毛细管、过冷却控制阀)、四通阀、复式阀、单向阀、电磁阀、压力开关、熔塞、输出压力调节阀、压力控制器、贮液罐、热交换器、集热器、过滤器、干燥器、自动开闭器、截止阀、注液塞以及其它部件组成。 电气系统主要部件有电机(压缩机、风机等用)、操作开关、电磁接触器、连锁继电器、过电流继电器、热动过电流继电器、
14、温度调节器、湿度调节器、温度开关(除霜、防止结冻等用)。压缩机曲轴箱加热器,断水继电器,电脑板及其它部件组成。 控制系统由多个控制器件组成,它们是:制冷剂控制器:膨胀阀、毛细管等。 制冷剂回路控制器:四通阀、单向阀、复式阀、电磁阀。 制冷剂压力控制器:压力开闭器、输出压力调节阀、压力控制器。 电机保护器:过电流继电器、热动过电流继电器、温度继电器。 温度调节器: 温度位式调节器、温度比例调节器。 湿度调节器:湿度位式调节器。 除霜控制器:除霜温度开关、除霜时间继电器、各种温度开关。 冷却水控制:断水继电器、水量调节阀、水泵等。 报警控制:超温报警、超湿报警、欠压报警及火警报警、烟雾报警等。 其
15、它控制:室内风机调速控制器、室外风机调速控制器等。 1.3 常用制冷剂及其性质 制冷剂的种类较多,现就氟里昂12和22作简要介绍: 1.3.1氟里昂12(CF2Cl2)代号R12 氟里昂12是一种无色、无臭、透明、几乎无毒性的制冷剂,但空气中含量超过80%时会引起人的窒息。 氟里昂12不会燃烧也不会爆炸,当与明火接触或温度达到400以上时,能分解出对人体有害的氟化氢、氯化氢和光气(CoCl2)。 R12是应用较广泛的中温制冷剂,适用于中小型制冷系统,如电冰箱、冰柜等。 R12能溶解多种有机物,所以不能使用一般的橡皮垫片(圈),通常使用氯丁二烯人造橡胶或丁睛橡胶片或密封圈。 1.3.2氟里昂22
16、(CHF2Cl)代号R22 R22不燃烧也不爆炸,其毒性比R12稍大,水的溶解度虽比R12大,但仍可能使制冷系统发生“冰塞”现象。 R22能部分地与润滑油互相溶解,其溶解度随着润滑油的种类及温度而改变,故采用R22的制冷系统必须有回油措施。R22在标准大气压力下的对应蒸发温度为-40.8,常温下冷凝压力不超过15.68105 Pa,单位容积制冷量与比R12大60以上。在空调设备中,大都选用R22制冷剂。1.4全封闭螺杆式压缩机由于制造和安装技术要求高,全封闭螺杆式压缩机是近年才得到开发的。图3-30 是美国顿汉布什(DunhamBush)公司用于储水、冷冻冷藏和空调的全封闭式螺杆制冷压缩机。1
17、排气孔口 2内置电动机 3吸气截止阀 4吸气口 5吸气止回阀6吸气过滤网 7过滤器 8输气量调节油活塞 9调节滑阀10阴阳转子 11主轴承 12油分离器 13挡油板图3-31 是比泽尔公司VSK型系列的全封闭螺杆式压缩机结构。电动机配用功率1020kW,它的结构特点是卧式布置,输气量调节不设滑阀,采用电动机变频调节。 第2章 基于PLC的中央空调控制系统2.1 PLC结构及功能介绍 2.1.1PLC的硬件基本结构 PLC主要是模块式的,包含CPU模块,I/O模块等,PLC一端接传感器,另一端接执行器,从传感器得到的数据经PLC读和运算等处理下达给执行器,执行器动作。执行器相当于继电器的作用,其
18、好处是可靠性高,自动化程度高,可进行网络化等。2.1.2、在中央空调系统上PLC的功能 数据显示功能。显示机组的运行参数,包括冷水出口温度、冷水入口温度、冷却水出口温度、冷却水入口温度、蒸汽压力、蒸汽阀门开度,以及溶液泵、冷济泵等所有屏蔽泵的运行状态和各种报警的详细信息。2.1.3、连锁与保护功能各机组相关设备的启停具有一定的连锁关系和时间顺序,该功能由PLC的连锁程序完成。2.1.4、控制功能根据设定的参数,并考虑经验运行数据,PLC应用反馈数据进行PID调节,以保证运行参数满足系统要求。2.1.5、控制系统图2.2水系统控制 2.2.1、冷冻水系统控制 冷冻水系统是 中央空调控制中最为关键
19、的一环 ,我们使用中央空调 的原因就是为了调节室 内空气温度 ,所以一定要保证冷冻水系统供应合适的冷 (热)量 。根据空调专业人士多年的研究,冷冻水出水温度保持在 7,冷冻水回水温度保持在 12时,处于最节能状态 ,所以首先我们通过触摸屏将出水温度和回水温度设置好,并且设置好回水和出水温差为5,PLC主机通过 FROM指令实时读取模拟量输入模块的温度,并将实际回水温度减去实际出水温度 ,并与实际温差做 比较进行 PID控制。 1)冷冻水系统逻辑控制。首先选择 自动模式控制,并设定好温差 ,启动冷冻水 自动控制,PLC主机首先控制冷冻水出水和回水阀门,延时 5S启动冷冻水循环泵 ,两台冷冻水泵
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