船用集中式空调器控制系统的设计研究.pdf
《船用集中式空调器控制系统的设计研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《船用集中式空调器控制系统的设计研究.pdf(3页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、船用集中式空调器控制系统的设计研究林文城27船用集中式空调器控制系统的设计研究林文城(厦门海洋职业技术学院福建厦门36 10 12)摘要:船用集中式空调器在降温工况下对空气冷却除湿、在取暖工况下加热加湿,可满足船员舒适工作和生活环境的需求。文章针对传统监控模式存在的问题开发了基于PLC-S7系列下位机的集中式空调器控制系统。该控制系统周期性监测运行技术参数和开关量等数值,经过PID运算后,输出脉宽调制信号,驱动执行机构进行设备调控和阀件动作等操作,自动合理调节空调送风各项技术指标,满足空调舱室宜人的气候条件,彰显控制系统的响应迅速、节能高效和维护简便等优点。关键词:集中式空调器全热负荷相对湿度
2、加热蒸气阀0引言在货船上,一般配备集中式中央空调器,来满足船员工作生活环境需求。在外界温度在152 5之间时,空调器只让低速档通风机运行,向空调舱室提供全新风;室外温度高于2 5时,启动降温工况,空调器利用通风机吸入一定回风比的混合风,启用制冷装置对其进行降温除湿后,向舱室供应低温低湿的空气,吸收舱室的全热负荷;大气温度低于15时,启动取暖工况,利用锅炉产生的水蒸气对混合风进行加热加湿,再借助通风机向舱室提供暖风,增加舱室的温度和湿度 。在外界气候热负荷和湿负荷变动时,集中式中央空调器的控制系统将进行自动调节,以保证舱室长期处在宜居状态。根据装置的工作原理和系统组成,满足气候条件的人性化需求和
3、节能环保的设计理念,集中式中央空调器控制系统显得非常复杂,采集数据繁多,计算内容涉及多学科和驱动诸多设备元件等,故传统控制模式给技术人员进行系统维护管理和设备检修带来不小难度。基于以上考虑,开发升级基于PLC处理和触摸屏显示的集中式中央空调器自动控制系统势在必行。1集中式空调器控制系统的硬件设计在船用集中式空调器控制系统的硬件组成中,下机位考虑选用西门子PLC-S7-200系列 CPU226CN,如图1所示,输入输出扩展模块选用西门子品牌的EM235,温度传感器、压力传感器和流量收稿日期:2 0 2 3-0 6-12作者简介:林文城(19 7 5),男,福建省人,副教授,研究方向:船舶辅机自动
4、控制与维护管理。传感器等与PLC相连。此外,PLC通过RS232485转换器实现与上位机之间通信,上位机选用带串行通讯口的TD200触摸屏,从而建立船用集中式空调器控制系统硬件的基本框架。编程器上位机外部设备接EPROM写入器手动开关电动开关传感器电磁阀电源图1集中式空调器控制系统的硬件组成框架图2系统控制原理以某轮船用直接作用式低速系统集中式空调器为例,各舱室采用改变空调送风量来调节环境条件。在降温工况下,判断所有舱室的全热负荷是依据回风的温度(或典型舱室的温度),利用温度控制器控制供液电磁阀,来决定膨胀阀和空气冷却器的工作组数。为避免空气冷却器表面温度过低而堵塞风道,必须控制空气冷却器的蒸
5、发温度和蒸发压力不能过低。为此,系统需要监测制冷压缩机的吸气压力(约等于蒸发压力),根据吸气压力来自动调节压缩机的排气量。通过这种运行模式,来实现降温工况集中式空调器的温度自动控制,而因送风经过空气冷却器时降温且除湿,故对湿度一般没有存储器系统用户程序程序数据口输入接口T/0扩展接输中央处理器出(CPU)接口PLC控制器加湿蒸气阀匠步电动机报警器电源28单独的控制。在取暖工况下,根据空调舱室的显热负荷,调节加热蒸气阀的开度,改变锅炉水蒸气的流量以调整加热器的温度,进而控制送风温度来保证空调舱室的适宜温度。另外,依据舱室湿负荷的变化,调节加湿蒸气阀的开度调整加湿量,确保空调舱室湿度符合需要。3软
6、件设计上位机数据监控和下位机程序设计,分别应用组态王和编程软件STEP7两种软件进行开发,提升船用集中式空调器应用的智能化和人性化,进一步简化装置维护管理难度。3.1PLC控制程序的设计3.1.1PLC的工作原理根据装置的运行特点和技术要求,编写控制程序并输入PLC的寄存器,在上位机上输入设备技术参数的初始值。在设定的扫描周期里,通过用户输入设备信号传输,PLC循环性采集系统组成的工作状态和技术指标数据,导入并执行输入映像寄存器上的控制程序,将按一定顺序运行后把运算值保存在输出映像寄存器中,所有控制程序执行完毕,PLC将计算结果输入锁存器后,驱动用户输出设备进行周期性数据调整,确保系统被控对象
7、技术参数目标值长期稳定维持在设定的范围内。3.1.2PLC控制程序开发在降温工况下,船用集中式空调器控制系统首先根据设定的回风比,检查新风和回风等阀门的开度,启动冷却循环水泵和通风机,避免制冷压缩机启动后,出现压缩机排压过大导致停机和吸入液态制冷剂出现液击现象,最后压缩机采用轻载启动以减小启动负荷。系统运行中,根据压缩机的排气压力,适时调整冷却水泵电机转速来调节冷凝器冷却水的流量;根据回风温度和压缩机吸气压力的数值,改变空气冷却器的工作面积和压缩机的转速,实现降温工况下的温度控制和节能目的。在取暖工况下,为防止冷空气直接送进空调舱室,首先应启动加热器的蒸气阀,对新风和回风的混合空气进行预热,当
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 集中 空调器 控制系统 设计 研究
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。