中央空調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中央空調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)本文通過(guò)中央空調(diào)的運(yùn)行控制要求的分析，采用西門(mén)子 s7-200PLC設(shè)計(jì)了中央空調(diào)控制系統(tǒng)。對(duì)出口溫度控制采用冬夏兩種控制模式，出口風(fēng)壓采用變頻控制已達(dá)到節(jié)能效果，控制系統(tǒng)具有穩(wěn)定性好等的優(yōu)點(diǎn)，本系統(tǒng)具有一定的推廣價(jià)值。關(guān)鍵詞：空調(diào)系統(tǒng)；PID控制；變頻調(diào)速；PLC編程ABSTRACTThisarticleanalysisthecontrolrequirementsofrunningcentralair-conditioning,Siemenss7-200PLCwithacentralair-conditioningcontrolsystemdesign.Winterandsummertemperaturecontrolontheexportoftwocontrolmodes,exportwindfrequencycontrolhasbeenusedtosaveenergy,andgoodstabilitycontrolsystemhastheadvantagesofthesystemhasapotentialmarketvalue.Keywords:air-conditioningsystem,；PIDcontrol;frequencycontrol,;PLCprogramming目錄TOC\o"1-5"\h\z摘要 IABSTRACT. II第1章引言 1\o"CurrentDocument"中央空調(diào)介紹 1\o"CurrentDocument"中央空調(diào)研究背景 2\o"CurrentDocument"中央空調(diào)發(fā)展歷史 2\o"CurrentDocument"中央空調(diào)的發(fā)展現(xiàn)狀 4\o"CurrentDocument"本論文的主要工作 6\o"CurrentDocument"第2章中央空調(diào)系統(tǒng)的原理及其構(gòu)成 7\o"CurrentDocument"中央空調(diào)系統(tǒng)的原理 7\o"CurrentDocument"空氣的物理性質(zhì) 7\o"CurrentDocument"空氣調(diào)節(jié)原理 11\o"CurrentDocument"中央空調(diào)原理 16\o"CurrentDocument"中央空調(diào)系統(tǒng)的組成 17\o"CurrentDocument"第3章 中央空調(diào)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 20\o"CurrentDocument"中央空調(diào)控制系統(tǒng)的方案及要求 20\o"CurrentDocument"空氣溫度控制 20濕度控制 21\o"CurrentDocument"送風(fēng)壓力控制 22\o"CurrentDocument"新風(fēng)回風(fēng)比例控制 22\o"CurrentDocument"PID算法和變頻器的原理介紹及檢測(cè)元件的選型 22PID算法 23變頻器調(diào)速原理及變頻器的選型 25\o"CurrentDocument"其他測(cè)量元件的選型 34\o"CurrentDocument"I/O分配及硬件接線(xiàn)圖 35I/O分配 35\o"CurrentDocument"硬件接線(xiàn)圖 36\o"CurrentDocument"第4章中央空調(diào)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 38PLC簡(jiǎn)介 38PLC編程軟件介紹 38\o"CurrentDocument"中央空調(diào)控制系統(tǒng)的工作過(guò)程 39\o"CurrentDocument"梯形圖程序 40主程序 40\o"CurrentDocument"溫度控制程序 41\o"CurrentDocument"濕度控制程序 44送風(fēng)壓力控制程序 46第5章結(jié)束語(yǔ) 50致謝 51參考文獻(xiàn) 52整理文本中央空調(diào)介紹一般認(rèn)為：制冷量大于14000W帶風(fēng)道的空調(diào)器稱(chēng)為中央空調(diào)或商用空調(diào)，其余稱(chēng)為家用空調(diào)。中央空調(diào)是集中處理空調(diào)負(fù)荷的系統(tǒng)形式，空調(diào)機(jī)組產(chǎn)生的冷（熱） 量是通過(guò)一定的介質(zhì)輸送到空調(diào)房間的。其核心是一種“小型的中央空調(diào)”，是由一臺(tái)主機(jī)通過(guò)風(fēng)道送風(fēng)或冷熱源帶動(dòng)空調(diào)末端的方式來(lái)控制各房間以達(dá)到調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣品質(zhì)之目的的空調(diào)。 它在制冷原理上、構(gòu)造上類(lèi)似于普通空調(diào)，但又結(jié)合了中央空調(diào)的眾多功能。其制冷量范圍大致在7~120K德間，相應(yīng)的可供單元住房面積80~1500M2多個(gè)戶(hù)式中央空調(diào)模塊的組合可供更大空調(diào)面積使用,如長(zhǎng)虹中央空調(diào) MLRFS65型冷水機(jī)組就是根據(jù)這種設(shè)計(jì)思路推出的，這種機(jī)型最多可以并聯(lián)8臺(tái)組成一個(gè)中央空調(diào)子系統(tǒng)。多個(gè)中央空調(diào)子系統(tǒng)組合就可以滿(mǎn)足大型公共建筑的空調(diào)需求。 模塊組合這種方式非常靈活，且各子系統(tǒng)的使用互不影響?？照{(diào)機(jī)組產(chǎn)生的冷（熱）量是通過(guò)一定的介質(zhì)輸送到空調(diào)房間的。輸送介質(zhì)主要有三種：空氣、水、及制冷劑。據(jù)此可將戶(hù)式中央空調(diào)分為風(fēng)管系統(tǒng)、冷熱水系統(tǒng)、制冷劑系統(tǒng)。小型中央空調(diào)系統(tǒng)是大型中央空調(diào)的小型化，幾乎包含大型中央系統(tǒng)所有部件。對(duì)于風(fēng)冷式冷水機(jī)組小型中央空調(diào)系統(tǒng)包括用于循環(huán)水冷卻的冷水機(jī)組， 用于與空氣二次換熱的空氣末端設(shè)備，水系統(tǒng)，風(fēng)管系統(tǒng)，控制系統(tǒng)等，另外還包括其它一些輔材，主要有保溫材料、水膨脹系統(tǒng)等；風(fēng)管式中央空調(diào)系統(tǒng)包括一個(gè)制冷系統(tǒng)和一個(gè)風(fēng)系統(tǒng)， 還包括控制系統(tǒng)，風(fēng)管和風(fēng)口等。中央空調(diào)研究背景隨著建筑業(yè)、工商設(shè)施及人民生活質(zhì)量的提高，中央空調(diào)產(chǎn)品的需求日益增加，近十年是我國(guó)制冷空調(diào)行業(yè)蓬勃發(fā)展的時(shí)期，制冷空調(diào)工業(yè)產(chǎn)值平均年增長(zhǎng)率達(dá)20%,處于平穩(wěn)的上升趨勢(shì)，市場(chǎng)潛力巨大。隨著世界范圍內(nèi)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，高新技術(shù)行業(yè)不斷發(fā)展以及傳統(tǒng)行業(yè)的高新技術(shù)改造都將導(dǎo)致大批的生產(chǎn)辦公用房需設(shè)置中央空調(diào)。 由此可見(jiàn)，隨著宏觀(guān)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，采用中央空調(diào)的建筑物越來(lái)越多，因此， 對(duì)中央空調(diào)制冷的需求量必將持續(xù)增加?，F(xiàn)如今，隨著人們生活水平的進(jìn)一步提高，人們的居住觀(guān)念和居住行為方式都發(fā)生了重大的改變，居住面積越來(lái)越大，居住檔次越來(lái)越高，居住環(huán)境越來(lái)越美，居住內(nèi)環(huán)境也得到了前所未有的重視，以人為本的居住觀(guān)念和居住需求。隨著人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)室內(nèi)空氣環(huán)境、建筑外部環(huán)境、小區(qū)環(huán)境要求也越來(lái)越高。同時(shí)，隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，國(guó)家對(duì)節(jié)能、環(huán)保也將日益重視。傳統(tǒng)空調(diào)必將由中央空調(diào)及區(qū)域供冷取代， 中央空調(diào)的市場(chǎng)需求必然會(huì)增長(zhǎng)。隨著時(shí)代的進(jìn)步，生產(chǎn)效率逐步提高，技術(shù)革新速度越來(lái)越快，中央空調(diào)系統(tǒng)各種設(shè)備成本將不斷下降；需求市場(chǎng)的不斷增加引起產(chǎn)量水平上升，規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品價(jià)格的下調(diào)。中央空調(diào)產(chǎn)品價(jià)格下調(diào)必然會(huì)增強(qiáng)其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，中央空調(diào)的市場(chǎng)需求會(huì)逐漸增加。中央空調(diào)發(fā)展歷史在二十世紀(jì)六，七十年代，美國(guó)地區(qū)發(fā)生罕見(jiàn)的干旱天氣，為解決干旱缺水地區(qū)的空調(diào)冷熱源問(wèn)題，美國(guó)率先研制出風(fēng)冷式冷水機(jī)，用空氣散熱代替冷卻塔,其英文名稱(chēng)是:AircoolChiller,簡(jiǎn)稱(chēng)為Chiller!在空調(diào)歷史中，美國(guó)已經(jīng)發(fā)展和改進(jìn)了有風(fēng)管的中央單元式系統(tǒng)，并得到了正在現(xiàn)場(chǎng)安裝和修理有風(fēng)管的單元式空調(diào)系統(tǒng)的空調(diào)設(shè)備分銷(xiāo)商和經(jīng)銷(xiāo)商的強(qiáng)力支持。WRACg最簡(jiǎn)單和最便宜的系統(tǒng)，能夠很容易的在零售商店中購(gòu)得，并在持續(xù)高溫來(lái)的時(shí)候自己安裝。同時(shí)，無(wú)風(fēng)管的 SRACffiSPAC自70年代起在有別于美國(guó)市場(chǎng)的動(dòng)力下在日本得到發(fā)展和改進(jìn)。之后，設(shè)備設(shè)計(jì)和制造技術(shù)在90年代被轉(zhuǎn)讓到中國(guó)，這是通過(guò)與當(dāng)?shù)毓?（包括主要元件如壓縮機(jī)、熱交換器、電勸機(jī)、精細(xì)閥和電子控制器的本地制造商 ）組成的合資公司進(jìn)行的。在 90年代中國(guó)也從其它先進(jìn)國(guó)家吸收了較大型空調(diào)設(shè)備的先進(jìn)高新技術(shù)，并與多數(shù)是美國(guó)的大公司組成合資企業(yè)?，F(xiàn)今，中國(guó)已是一個(gè)頂級(jí)國(guó)家，她的當(dāng)?shù)刂饕S(chǎng)和合資企業(yè)制造了大量 SRAC和SPAC以滿(mǎn)足增長(zhǎng)的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)和出口需要。日本過(guò)去幾年在把 SRACffiSPAC機(jī)組出口到中國(guó)、歐洲和中東以建立新的市場(chǎng)。但是中國(guó)現(xiàn)今已是最大的空調(diào)出口國(guó)，在2001年出口的WRACSRACffiSPAC＜組總數(shù)達(dá)500萬(wàn)臺(tái)，2002年預(yù)計(jì)有750或800萬(wàn)臺(tái)機(jī)組出口，而日本正在失去出口的地位。美國(guó) 美國(guó)是最大的空調(diào)市場(chǎng)，占世界總空調(diào)設(shè)備銷(xiāo)售額的 28%,大多數(shù)是有風(fēng)管的單元式空調(diào)系統(tǒng)。但是，熱泵比例相對(duì)的低，在 2001年以數(shù)量計(jì)占20%而以銷(xiāo)售額計(jì)’占30%。美國(guó)空調(diào)市場(chǎng)與其它國(guó)家的差別，一些明顯的原因是： 大多數(shù)人居住在位于有廣闊空間的郊區(qū)獨(dú)立房屋內(nèi)，可以更方便地為整個(gè)室內(nèi)空間的舒適優(yōu)先選擇安裝風(fēng)管。 能源價(jià)格相對(duì)要低，全國(guó)范圍有電力和燃?xì)饪梢怨?yīng)，在冬季可以通過(guò)天然氣管路網(wǎng)絡(luò)用燃?xì)鉅t取暖。大部分陸地在冬季的寒冷天氣并不適用沒(méi)有輔助電加熱的熱泵，而輔助電加熱是不經(jīng)濟(jì)的。強(qiáng)大工業(yè)分銷(xiāo)商和經(jīng)濟(jì)商網(wǎng)絡(luò)以相對(duì)低的安裝費(fèi)用和維修后緩支持推銷(xiāo)有風(fēng)管的中央空調(diào)系統(tǒng)。日本 開(kāi)利公司五十年代發(fā)明澳化鋰機(jī)組技術(shù)以后并沒(méi)有馬上大力推廣（當(dāng)時(shí)美國(guó)的電力、能源并不緊缺，全球?qū)Ψ锇褐评鋭┢茐牡厍虼髿獬粞鯇舆€沒(méi)有引起足夠的重視）、也沒(méi)有進(jìn)一步研究發(fā)展。日本廠(chǎng)商引進(jìn)澳化鋰技術(shù)以后便大力發(fā)展，諸如荏原、日立、三菱重工、川崎重工等公司都形成了成熟、穩(wěn)定的技術(shù)，現(xiàn)在日本國(guó)內(nèi)澳化鋰機(jī)組占據(jù)了主機(jī)市場(chǎng)份額的90%左右。 而到了八十年代全球?qū)Ψ锇褐评鋭┑厍虼髿獬粞鯇拥钠茐囊饛V泛的重視，再加上電力、能源日益緊缺，各個(gè)國(guó)家的廠(chǎng)商開(kāi)始重視澳化鋰技術(shù)，但發(fā)現(xiàn)日本公司已經(jīng)形成了強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力、成熟穩(wěn)定的技術(shù)。同時(shí)，公司致力于圍繞中央空調(diào)系統(tǒng)不斷地開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，發(fā)展新事業(yè)，逐步實(shí)現(xiàn)從中央空調(diào)主機(jī)供應(yīng)商向中央空調(diào)系統(tǒng)集成供應(yīng)商的轉(zhuǎn)變。中央空調(diào)的發(fā)展現(xiàn)狀伴隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，世界上 HVAGK統(tǒng)的控制從五十年代開(kāi)始就采用氣動(dòng)儀表控制系統(tǒng)，六十年代改進(jìn)為電動(dòng)單元組合儀表，七十年代采用小型專(zhuān)用微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行集中式控制系統(tǒng)，直到 1984年，美國(guó)哈特福德市第一幢采用微星計(jì)算機(jī)集散式控制系統(tǒng)大廈的出現(xiàn)，標(biāo)志著智能建筑時(shí)代的開(kāi)始。集散式自控系統(tǒng)，目前技術(shù)趨于成熟，主要技術(shù)特征是采用了 DDC(DirectDigitalControl)。作為控制系統(tǒng)中的主要單元控制器，目前國(guó)內(nèi)外主要采用的是常規(guī)的PID控制，因其控制簡(jiǎn)單.實(shí)用.低成本.技術(shù)成熟.易于實(shí)現(xiàn).參數(shù)調(diào)整方便.并且具有一定的魯棒性，在空氣調(diào)節(jié)的應(yīng)比較廣泛。1982年shavit和brandt等對(duì)控制閥門(mén)和執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)溫度和濕度控制的不同特性做了研究。 1984年shavit和brandt對(duì)PID控制的廢氣溫度控制系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)做了仿真研究。1995年KALMAN等人將PID控制用于壓縮機(jī)和蒸發(fā)器的電機(jī)速度調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)制冷去濕，并建立了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型遺跡PID算法的三個(gè)參數(shù)的解析整定發(fā)發(fā)，同時(shí)給出了系統(tǒng)的兩種控制策略。我國(guó)空調(diào)產(chǎn)業(yè)一直沿用家用空調(diào)和中央空調(diào)的分類(lèi)，家用空調(diào)和中央空調(diào)的兩類(lèi)生產(chǎn)廠(chǎng)家互不涉足。目前，市場(chǎng)出售的兩類(lèi)空調(diào)都有其局限性：一般家用空調(diào)使用于小面積、居室少的環(huán)境中，大型建筑采用中央空調(diào)。但是隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，隨著居民居住面積的增大，對(duì)室內(nèi)空氣品質(zhì)的要求也越來(lái)越高。例如一個(gè)三居室用戶(hù)要裝三部空調(diào)器，需要三個(gè)不同的室外空間，原來(lái)使用的家用空調(diào)特別是分體式空調(diào)器的安裝就受到限制；雖然有些空調(diào)器生產(chǎn)廠(chǎng)家加裝了排氣扇，但空氣流通不暢，空氣質(zhì)量差等弊端仍沒(méi)有從根本上克服。而大型中央空調(diào)雖可同時(shí)為多用戶(hù)集中供冷暖，但缺少個(gè)性化選擇、自由度小，一次性投資較大，只能應(yīng)用在大型建筑物和高檔住宅小區(qū)，同時(shí)中央空調(diào)用于大型建筑特別是出租式建筑時(shí)又會(huì)遇到收費(fèi)較困難等問(wèn)題。為了解決上述兩種空調(diào)的弊端戶(hù)式中央空調(diào)就應(yīng)運(yùn)而生。通過(guò)分析得出戶(hù)式中央空調(diào)的一下優(yōu)點(diǎn)：①戶(hù)式中央空調(diào)系統(tǒng)是小型化的中央空調(diào)系統(tǒng) 可滿(mǎn)足用戶(hù)多居室需求，以家庭為單元，可適應(yīng)用戶(hù)的個(gè)性化需求不受其他用戶(hù)影響。②由于戶(hù)式空調(diào)采用了分體式空調(diào)室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)相分離的結(jié)構(gòu)形式 ，使主機(jī)與末端裝置相分離，這樣就保證了寧?kù)o的家居環(huán)境；符合空調(diào)低噪聲的發(fā)展趨勢(shì)。③室內(nèi)末端裝置可采用多種方式安裝如：暗藏、半暗藏、明裝等方式，極適宜配合室內(nèi)裝修，尤其適合高檔裝修。④由于主機(jī)由微電腦控制，在室內(nèi)可完成全部操作，且操作簡(jiǎn)便；采用先進(jìn)的電子控制技術(shù)系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際負(fù)荷自動(dòng)化運(yùn)行，節(jié)約能源及運(yùn)行費(fèi)用。在戶(hù)式中央空調(diào)的銷(xiāo)售方面，可以和房地產(chǎn)商進(jìn)行匹配銷(xiāo)售。因?yàn)閷?duì)房地產(chǎn)商而言，戶(hù)式中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行可靠、維護(hù)量極小、收費(fèi)直觀(guān)合理、不需設(shè)機(jī)房、這樣可以減少公用設(shè)施和土建投資，降低房地產(chǎn)價(jià)格。此外戶(hù)式中央空調(diào)可以分批投資添置各用戶(hù)的空調(diào)系統(tǒng)，這樣可以減少資金的固定化。關(guān)于變頻技術(shù)的運(yùn)用，是由于現(xiàn)階段的能源緊張所導(dǎo)致的。2004年9月16日國(guó)家空談的強(qiáng)制性能效新標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)，新標(biāo)準(zhǔn)按空調(diào)能效等級(jí)分為五級(jí)：一級(jí)為最高標(biāo)準(zhǔn)其能效指標(biāo)為3.4;五級(jí)為最低標(biāo)準(zhǔn)，能效指標(biāo)為2.6。一臺(tái)1.5匹的一級(jí)產(chǎn)品每小時(shí)用電量不超過(guò)1度，五級(jí)產(chǎn)品每小時(shí)用電量不超過(guò)1.35度。從2005年3月1日起達(dá)不到最低標(biāo)準(zhǔn)的空調(diào)將不允許上市銷(xiāo)售。所謂的“變頻空調(diào)”是與傳統(tǒng)的“定頻空調(diào)”相比較而產(chǎn)生的概念。眾所周知，我國(guó)的電網(wǎng)電壓為220tt、50赫茲，在這種條件下工作的空調(diào)稱(chēng)之為“定頻空調(diào)”。由于供電頻率不能改變，傳統(tǒng)的定頻空調(diào)的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速基本不變，依靠不斷地“開(kāi)、?！眽嚎s機(jī)來(lái)調(diào)整室內(nèi)溫度，其一開(kāi)一關(guān)之間容易造成室溫忽冷忽熱，并消耗較多電能。而與之相比的“變頻空調(diào)”變頻器改變壓縮機(jī)供電頻率， 調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，依靠壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢達(dá)到控制室溫的目的，室溫波動(dòng)小、 電能消耗少，其舒適度得到較大提高。運(yùn)用變頻控制技術(shù)的變頻空調(diào)，可根據(jù)環(huán)境溫度自動(dòng)選擇制熱、制冷和除濕運(yùn)轉(zhuǎn)方式，使居室在短時(shí)間內(nèi)迅速達(dá)到所需要溫度，并在低轉(zhuǎn)速、低能消耗狀態(tài)下以較小的溫差波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了快速、節(jié)能和舒適控溫效果。供電頻率高，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速快，空調(diào)器制冷（熱）量就大；而當(dāng)電頻率較低時(shí)，空調(diào)器冷（熱）就小，這就是所謂“定頻”的原理。變頻空調(diào)的核心是它的變頻器，變頻技術(shù)是20世紀(jì)80年代問(wèn)世的高新技術(shù)，它通過(guò)對(duì)電流的轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率的自動(dòng)調(diào)節(jié)，把50Hz的固定電網(wǎng)頻率改為30至130Hz的變化頻率，使空調(diào)完成了一個(gè)新革命；同時(shí)，還使電源電壓范圍達(dá)到 142V至270V,徹底解決了由于電源電壓不穩(wěn)造成空調(diào)機(jī)不能正常工作的難題。變頻每次開(kāi)始使用時(shí)，通常是讓空調(diào)以最大功率、最大風(fēng)速量進(jìn)行制冷或制熱，迅速接近所設(shè)定的溫度。由于變頻空調(diào)通過(guò)提高壓縮機(jī)工作頻率的方式增大了在低溫時(shí)的制熱能力， 最大制熱量可達(dá)到同品牌同級(jí)別空調(diào)器的1.5倍，低溫下仍能保持良好的制冷效果。止匕外,一般的分體機(jī)只有四風(fēng)速可供調(diào)節(jié)，而變頻空調(diào)的室內(nèi)風(fēng)機(jī)自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速會(huì)隨壓縮機(jī)的工作頻率在12檔風(fēng)速范圍內(nèi)變化，由于風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與空調(diào)器的能力配合較為合理，實(shí)現(xiàn)了低噪音的寧?kù)o運(yùn)行。在空調(diào)高功率運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，迅速接近所設(shè)定的溫度。這樣不但溫度穩(wěn)定，還避免了壓縮機(jī)頻繁地開(kāi)開(kāi)停停所造成的對(duì)壓縮機(jī)壽命的衰減，而且耗電量大大下降，實(shí)現(xiàn)了高效節(jié)能。“變頻空調(diào)”采用了比較先進(jìn)的技術(shù)，啟動(dòng)時(shí)電壓較小，可在低電壓和低溫條件下啟動(dòng)，這對(duì)于某些地區(qū)由于電壓不穩(wěn)或冬天室外溫度較低而空調(diào)難以啟動(dòng)的情況，有一定的改善作用。由于實(shí)現(xiàn)了壓縮機(jī)的無(wú)級(jí)變速，它也可以適應(yīng)更大面積的制熱要求。不過(guò)，“變頻空調(diào)”的價(jià)位通常較“定頻空調(diào)”高出幾百元。根據(jù)目前的變頻技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：(1)機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式一一從交流變頻到直流調(diào)速；(2)制技術(shù)一一VVV注頻技術(shù)，PW嘛寬調(diào)速控制技術(shù)，矢量控制技術(shù)。變頻技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：(3)或制熱速度快(4)較好的舒適性。本論文的主要工作本論文的主要工作有兩部分：一.中央空調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案二.關(guān)于中央空調(diào)控制系統(tǒng)PLC編程全論文分為5章：第一章介紹什么是中央空調(diào)及中央空調(diào)的發(fā)展概況第二章介紹中央空調(diào)控制系統(tǒng)的原理及其構(gòu)成第三章關(guān)于中央空調(diào)的設(shè)計(jì)第四章關(guān)于中央空調(diào)控制系統(tǒng)的PLC程序控制第五章結(jié)論及結(jié)束語(yǔ)第2章中央空調(diào)系統(tǒng)的原理及其構(gòu)成中央空調(diào)系統(tǒng)的原理要討論空調(diào)技術(shù)，就必須對(duì)控制對(duì)象及空調(diào)系統(tǒng)有全面，深入的了解。只有掌握了其原理和特性及要達(dá)到的母的和實(shí)現(xiàn)手段才能決定采用何種控制策略。本文在此將先對(duì)空調(diào)系統(tǒng)原理及組成作介紹。空氣的物理性質(zhì).空氣的成分自然界的空氣是由于空氣和水蒸氣組成的混合氣體，成為濕空氣。另外空氣中還含有不同程度的灰塵、微生物、及其它雜質(zhì)?？諝庵兴魵獾拇蠓茸兓?，將造成不同的空氣環(huán)境狀態(tài)。在大氣層中，距地面高度10km以?xún)?nèi)的范圍內(nèi)，都含有一定量的水蒸氣。因此，濕空氣使我們生活中的真是空氣環(huán)境，而空調(diào)主要是解決空氣的溫度和濕度問(wèn)題， 所以空調(diào)是以濕空氣為對(duì)象的。.空氣的狀態(tài)參數(shù)空氣的物理性質(zhì)不僅取決于它的組成成分，而且也與它所處的狀態(tài)有關(guān)?？諝獾臓顟B(tài)可用一些物理量來(lái)表示，例如壓力、溫度和濕度等，這些物理量稱(chēng)為空氣的狀態(tài)參數(shù)?？諝庹{(diào)節(jié)工程中常常用的空氣狀態(tài)參數(shù)敘述如下：(1)壓力)大氣壓力p地球表面的空氣層作用在單位面議上的壓力稱(chēng)為大氣壓力。 大氣壓力一般用帕斯卡(pa)表示。大氣壓力隨季節(jié)、天氣的變化稍有高低。通常以緯度 450的海平面上的平均大氣壓作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，或者無(wú)力大氣壓，它相當(dāng)于101.325kpa(760mmH)g)水汽分壓力pc任何氣體分子，由于不停地地?zé)徇\(yùn)動(dòng)的結(jié)果，使它們都具有一定的壓力，水汽當(dāng)然也不例外。不過(guò)空氣中的水汽是和干空氣同時(shí)存在的，這是兩種氣體各有自己的壓力，稱(chēng)之為分壓力，而且兩者之和應(yīng)該是空氣的總壓力，即：p=pg+pc (2-1)其中p為濕空氣的總壓力，一般即大氣壓力，單位kpa；pg為干空氣的分壓力，單位為kpa；pc為水汽的分壓力，單位為kpa。在空調(diào)中，經(jīng)常會(huì)用到水汽分壓力這個(gè)參數(shù)。水汽分壓力的大小反映了水汽的多少，濕空氣濕度的一個(gè)指標(biāo)。止匕外，空氣的加濕、干燥處理過(guò)程是水分蒸發(fā)到空氣中去或水汽從空氣中冷凝出來(lái)的濕交換過(guò)程。 這種交換和空氣中的水汽分壓力也是有關(guān)系的。(2)濕度t或T溫度時(shí)表示空氣冷熱程度的指標(biāo)，它反映了空氣分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度，「般用t表示攝氏度溫度(單位為C),用T表示熱力學(xué)溫度(單位為K),關(guān)系式:T=273+t (2-2)空氣濕度的高低，將直接影響著人體的散熱狀況，當(dāng)空氣溫度過(guò)高或者過(guò)低時(shí)，便會(huì)造成人體的不適感和產(chǎn)生疾病?？諝猸h(huán)境溫度的高低，對(duì)某些生產(chǎn)環(huán)節(jié)的映象也是很大的。如半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)， 當(dāng)溫度超出一定的范圍時(shí)，便會(huì)大大的映象產(chǎn)品的各項(xiàng)性能指標(biāo)。因此在空氣調(diào)節(jié)中，溫度是衡量空氣環(huán)境對(duì)人體和生產(chǎn)是否合適的一個(gè)重要參數(shù)。干球溫度計(jì)由兩只棒狀溫度計(jì)組成。一只是直接測(cè)量環(huán)境空氣本身溫度的；另外一只是在測(cè)溫球上包上濕布，測(cè)得濕球溫度。由于在濕空氣未達(dá)到飽和前，濕布上的水分蒸發(fā)，吸收了一部分汽化潛熱，所以濕球溫度計(jì)上的讀數(shù)總要低些。環(huán)境空氣的相對(duì)濕度越小，濕球上水分蒸發(fā)的就越快，濕球溫度降低的幅度就越大。比較連個(gè)溫度值，便可計(jì)算出相對(duì)濕度。(3)濕度人體感覺(jué)的冷熱成都，不僅與空氣溫度的高低有關(guān)，而且還與空氣中水蒸氣的多少有關(guān)，即與濕度有關(guān)?？諝庵械臐穸扔幸韵聨追N表示方法：1)絕對(duì)濕度x1m3濕空氣中含有的水汽量(單位為kg),稱(chēng)為空氣的絕對(duì)濕度。它和水汽分壓力pc有如下管轄：x=pc/ (RcT) (2-3)其中Rc是水汽的氣體常量，等于461J/(kg?k),T是空氣的熱力學(xué)溫度。它表明，當(dāng)溫度一定是，水汽分壓力Pc越大，則名對(duì)濕度x越大，所以水汽分壓力也可以反應(yīng)空氣中的濕度多少。2)含濕量d在空調(diào)中一般都是用1kg干空氣中含有的水汽量來(lái)代表空氣濕度，這樣就可以排除空氣溫度和水汽量變化時(shí)對(duì)濕度這個(gè)概念造成的影響。 這種濕度習(xí)慣上稱(chēng)之為含濕量do在空調(diào)設(shè)計(jì)中，含濕量和溫度一樣，是一個(gè)十分重要的參數(shù)，反映了空氣中帶有水汽量的多少。任何空氣發(fā)生變化的過(guò)程， 例如加濕或干燥過(guò)程，都必須用含濕量來(lái)反映水量增減的情況。3)相對(duì)濕度W相對(duì)濕度表示空氣濕度接近飽和絕對(duì)濕度的程度。所謂飽和絕對(duì)濕度，即指空氣中的水汽超過(guò)了最大限度，多余的水汽開(kāi)始發(fā)生凝結(jié)的水汽量。在一定的溫度下，相對(duì)濕度越大，這時(shí)空氣就越超市，反之，空氣就越干燥。在空調(diào)中，相對(duì)濕度是衡量空氣環(huán)境的超市程度對(duì)人體和生產(chǎn)是否合適的一項(xiàng)重要指標(biāo)。 空氣的相對(duì)濕度大，人體不能充分發(fā)揮出汗的散熱作用，變會(huì)感到悶熱；相對(duì)濕度小，水分便會(huì)蒸發(fā)的過(guò)多過(guò)快，人體會(huì)覺(jué)得口干舌燥。4)露點(diǎn)溫度t1空氣在某一溫度下，其相對(duì)濕度小于100%，但如果時(shí)期溫度降至另一適當(dāng)溫度時(shí)，具相對(duì)濕度也達(dá)到了100%,此時(shí)，空氣中的水汽變凝結(jié)盛水一一結(jié)露，這個(gè)降低后的溫度稱(chēng)為露點(diǎn)溫度。濕度越大，露點(diǎn)與實(shí)際溫度之差就越小。如果已知空氣的含濕量d,根據(jù)空氣性質(zhì)表查處飽和含濕量等于這個(gè)d時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度，他就是這時(shí)空氣的露點(diǎn)溫度 t1,這說(shuō)明，根據(jù)空氣的含濕量，便可確定露點(diǎn)溫度。在一些冷表面上會(huì)發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象，能否產(chǎn)生結(jié)露，視冷表面的溫度t與露點(diǎn)溫度（t1）相對(duì)比較而決定，當(dāng)t>t1時(shí)不會(huì)結(jié)露，反之會(huì)結(jié)霜。3空氣狀態(tài)參數(shù)相互間的關(guān)系 在實(shí)際運(yùn)行中，只要掌握住空氣溫度t、含濕量d、相對(duì)濕度甲和水汽分壓力pc之間的關(guān)系，就能較準(zhǔn)確的保證室內(nèi)空氣狀態(tài)要求的參數(shù)。因此，把t、d、V、pc之間的關(guān)系繪制成圖，對(duì)運(yùn)行來(lái)說(shuō)就更為直觀(guān)，對(duì)運(yùn)行來(lái)說(shuō)就更為直觀(guān)。如圖所示：圖2-1t,d,W,pc圖2-1t,d,W,pc關(guān)系圖二HS?二d「L'圖中標(biāo)示t、d、V、pc之間的關(guān)系圖，下圖標(biāo)示的是t、V、pc之間的關(guān)系圖:

dAL2dAL2■2

圖2.1.2空氣調(diào)節(jié)原理空氣調(diào)節(jié)的任務(wù)，在于按照使用的目的，對(duì)房間或公共建筑內(nèi)的空氣狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，為人們的工作和生活，創(chuàng)造一個(gè)溫度適宜、濕度恰當(dāng)?shù)男g(shù)士環(huán)境。一般來(lái)說(shuō)，空氣調(diào)節(jié)主要是指空氣的溫度、濕度控制。(1)溫度調(diào)節(jié)按照人類(lèi)的生理特征和生活習(xí)慣，常常要求居住和工作環(huán)境與外界溫差不宜過(guò)大，從保健的角度來(lái)看，以5c左右對(duì)人體健康比較有益。夏日里，如果降溫過(guò)劇，則有室外進(jìn)入室內(nèi)時(shí)將受到冷沖擊；而有室內(nèi)走到室外，將受到熱沖擊，這兩種情況都會(huì)使人體感受到不舒適。因此對(duì)于大多數(shù)人，居住室溫夏季包吃在25?27C,冬季保持在16?20c是比較適宜的。(2)濕度調(diào)節(jié)生活經(jīng)驗(yàn)得知，空氣過(guò)于潮濕或者過(guò)于干燥都將使人感到不舒適。一般來(lái)說(shuō),相對(duì)濕度的冬季在40%?50%之間，夏季在50%?60%之間，認(rèn)得感覺(jué)比較良好,加入溫度適宜，相對(duì)濕度在40%?70%的范圍內(nèi)變化，人們也能基本適應(yīng)。1調(diào)溫調(diào)濕設(shè)備(1)空氣的加熱設(shè)備空氣的加熱時(shí)通過(guò)加熱器來(lái)實(shí)現(xiàn)的?？照{(diào)系統(tǒng)中所用的加熱器一般是以熱水或蒸汽為熱媒的空氣加熱器和電加熱器。以熱水或蒸汽為熱媒的空氣加熱器一般都采用肋片管式換熱器。 它由幾排肋片管和聯(lián)箱組成的。當(dāng)熱水或蒸汽在管內(nèi)流動(dòng)，空氣在肋片管之間流動(dòng)時(shí)，空氣被高溫的肋片表面及基管加熱，空氣和管內(nèi)的流速越大，加熱量越大；熱水(或蒸汽)與空氣問(wèn)的溫差越大，加熱量越大；空氣與加熱器接觸面積越大，加熱量也越大。但增加空氣和誰(shuí)的流速，或靠增加排數(shù)來(lái)增大加熱器的面積，加熱器的空氣阻力和水的阻力均增加，風(fēng)機(jī)和水泵的耗電量也增加。肋片管式空氣加熱器一般作為空調(diào)系統(tǒng)的一次或二次加熱器。 一次加熱器的任務(wù)在東起負(fù)責(zé)將一次回風(fēng)和新風(fēng)混合后的空氣加熱到指定溫度， 以便于系統(tǒng)進(jìn)入加濕處理一次加熱器多用于冬季室外氣溫較低的北方地區(qū)和全年一次回風(fēng)混合比例不變的系統(tǒng)。對(duì)于冬季室外氣溫較高的南方地區(qū)和一次回風(fēng)混合比例可變的系統(tǒng)，通過(guò)調(diào)節(jié)一次回風(fēng)混合比例使一次回風(fēng)和新風(fēng)的混合溫度達(dá)到設(shè)計(jì)值。 一次加熱器夏季一般不適用，但有時(shí)也可以將其內(nèi)通自來(lái)水等作為新風(fēng)預(yù)冷器， 達(dá)到加熱器冷卻兩用的目的。但此時(shí)冷、熱水管路上的閥門(mén)要嚴(yán)密，以防互相串通。二次加熱器適用于將被表冷器冷卻或與二次回風(fēng)混合后的空氣加熱到所需的送風(fēng)溫度。電加熱器是通過(guò)電阻絲將電能轉(zhuǎn)化為熱能來(lái)加熱空氣的設(shè)備。 它具有加熱均勻、加熱量穩(wěn)定、效率高、結(jié)構(gòu)緊湊和易于控制等優(yōu)點(diǎn)，常用語(yǔ)各類(lèi)小型空調(diào)機(jī)組內(nèi)。在恒溫恒濕精度要求較高的大型集中式系統(tǒng)中，常采用電加熱器作為末端加熱設(shè)備來(lái)控制局部加熱。電加熱器的缺點(diǎn)是耗電量大、加熱量大的場(chǎng)合不宜采用。電加熱器有裸線(xiàn)式和管式兩種。抽屜式電加熱器是一種常用的裸線(xiàn)式電加熱器。裸線(xiàn)式加熱器加熱迅速、熱慣性小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，單容易斷線(xiàn)和漏電，安全性差；管式電加熱器加熱均勻、熱量穩(wěn)定、經(jīng)久耐用、安全性好、可直接裝在風(fēng)道內(nèi)，但其熱慣性較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。(2)空氣的減濕冷卻設(shè)備空氣的減濕與冷卻可以通過(guò)表冷器來(lái)實(shí)現(xiàn)。與空氣加熱器結(jié)構(gòu)類(lèi)似，表冷器也都是肋片管式換熱器，他的肋片一般多采用套片和繞片，基管的管徑也較小。表冷器內(nèi)流動(dòng)的冷媒有制冷劑和冷水兩種。一制冷劑為冷水表冷器，多用于集中式空調(diào)系統(tǒng)和半集中式空調(diào)系統(tǒng)的末端設(shè)備中。與加熱器的歐諾工作原理類(lèi)似，當(dāng)空氣沿表冷器的肋片間流過(guò)時(shí)，通過(guò)肋片和基管表面與冷媒進(jìn)行熱交換，空氣放出熱量溫度降低，冷媒得到熱量溫度提高。當(dāng)表冷器的表面溫度低于空氣的露點(diǎn)溫度時(shí)，空氣中的一部分水蒸氣將凝結(jié)出來(lái)，此時(shí)成稱(chēng)表冷器處于濕工況，從而達(dá)到對(duì)空氣進(jìn)行降溫減濕處理的目的。增大空氣和冷水的流速，增加換熱面積和空氣與冷水間的溫差，都可以提高傳熱量。但風(fēng)速水速過(guò)大，風(fēng)機(jī)和水泵耗電量增加，而且在濕工況下，過(guò)大的空氣流速容易將冷凝水待到表冷器后面的空氣中， 影響減濕效果。設(shè)計(jì)師一般取表冷器迎風(fēng)面風(fēng)速V=2.5m/s左右，管內(nèi)水流速為0.6~1.5m/s。表冷器的安裝與以熱水為媒的空氣加熱器安裝方式基本相同， 但表鞫器下部應(yīng)設(shè)積水盤(pán)，用來(lái)收集空氣被表冷器冷卻后產(chǎn)生的冷凝水。表冷器的調(diào)節(jié)方法有兩種，一是水量調(diào)節(jié)，二是水溫調(diào)節(jié)。水量調(diào)節(jié)是改變進(jìn)入表冷器的冷水流量，水溫不變，使表冷器的傳熱效果發(fā)生變化。水量減少，表冷器傳熱量降低，空氣溫度降低，除濕量也少；反之，增大冷水量，空氣經(jīng)過(guò)表冷器后的溫降大，降濕量也多。水濕調(diào)節(jié)是在水量不變的條件下，通過(guò)改變表冷器進(jìn)水溫度，改變其傳熱學(xué)效果。進(jìn)水溫度越低，空氣溫降越大，除濕量也增加；反之供水溫度提高，空氣溫降減小，除濕量降低。該方式調(diào)節(jié)性能好，但設(shè)備復(fù)雜，運(yùn)行也不太經(jīng)濟(jì)。水溫調(diào)節(jié)一般多用于溫度控制精度較高的場(chǎng)合。(3)空氣的加濕設(shè)備在建筑中常常遇到的空調(diào)系統(tǒng)一般都采用向空氣中噴蒸汽的辦法進(jìn)行加濕。常用的噴蒸汽加濕方法有干蒸汽加濕和電加濕兩種。干蒸汽加濕是將鍋爐房送來(lái)的具有一定壓力的蒸汽由蒸汽加濕器均勻的噴入空氣中。 而電加濕則是用于加濕量較小的機(jī)組或系統(tǒng)中。電加濕器分為電熱式加濕器和電極式加濕器兩種。電熱式加濕器是將電熱元件直接放在盛水的容器內(nèi)，利用加熱元件所散發(fā)出的熱量加熱水而產(chǎn)生蒸汽。 電熱式加濕器體積較大閉式電熱式加濕器，在工程中比較常用。作為完整的電熱式加濕器，除蒸汽發(fā)生器外，尚需配備自動(dòng)補(bǔ)水設(shè)施、用于恒定蒸汽壓力的電源控制設(shè)施、濕度敏感元件、濕度調(diào)節(jié)器和帶電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的噴管組件。電極式加濕器是用3根不銹鋼棒作為電極，放在不易銹蝕的水容器中，一水作為電阻，通電后水被加熱而產(chǎn)生蒸汽。通過(guò)調(diào)整水位的高低，可以改變水的電阻，從而改變熱量和蒸汽發(fā)生量。電極式加濕器結(jié)構(gòu)緊湊，多用于各類(lèi)空調(diào)機(jī)組內(nèi)，具加濕量較小。2空氣狀態(tài)調(diào)節(jié)空氣調(diào)節(jié)是對(duì)房間或公共建筑內(nèi)的空氣狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)， 一般來(lái)說(shuō)，空氣調(diào)節(jié)主要是指對(duì)空氣的溫度、相對(duì)濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)空氣調(diào)節(jié)的原理就是應(yīng)用空氣狀態(tài)參數(shù)相互間的關(guān)系， 通過(guò)合理的加熱、加濕、冷卻、去濕步驟，使得空氣的狀態(tài)發(fā)生人為的改變，達(dá)到設(shè)定狀態(tài)。我們通過(guò)t,巾，p三者之間的關(guān)系的圖來(lái)說(shuō)明。如圖所示，空氣從狀態(tài)A調(diào)節(jié)到狀態(tài)B的狀態(tài)變化過(guò)程圖2-3空氣狀態(tài)調(diào)節(jié)過(guò)程

如下圖說(shuō)明了整個(gè)空氣調(diào)節(jié)處理流程:圖2-4空氣調(diào)節(jié)處理流程(1)冬季新空氣加熱加濕處理冬季新空氣的氣溫低，如果對(duì)新空氣加熱至室內(nèi)氣溫的標(biāo)準(zhǔn)，這是新空氣中的水汽總量未發(fā)生變化，及pc水汽分壓未變，因此加熱后的空氣相對(duì)濕度會(huì)大大降低。為了使加熱后的空氣的相對(duì)濕度也能達(dá)到室內(nèi)空氣濕度的標(biāo)準(zhǔn)， 在調(diào)節(jié)的過(guò)程中必須要進(jìn)行加濕處理。如圖所示：圖2-5冬季新空氣加熱加濕處理這是冬季新空氣加熱加濕處理的一種調(diào)節(jié)發(fā)發(fā)。其中的加濕是采用定溫飽和加濕法師。這種調(diào)節(jié)方式可以不用測(cè)量pc或相對(duì)濕度。新風(fēng)首先加熱至12c(不管新風(fēng)是3c還是5C,然后加濕(噴水)至飽和，再加熱至20C,這是的相對(duì)濕度即為60%。(2夏季新空氣減溫去濕處理夏季新空氣的調(diào)節(jié)與冬季相反，新空氣的氣溫高于室內(nèi)空氣，需要對(duì)夏季新

空氣進(jìn)行減溫去濕處理。如果對(duì)新空氣只進(jìn)行降溫至室內(nèi)氣溫的標(biāo)準(zhǔn)，這是新空氣中的水汽總量未發(fā)生變化，即pc水汽分壓為改變，因此降溫后的空氣相對(duì)濕度會(huì)大大增加。為了使降溫后的空氣的相對(duì)濕度也能達(dá)到室內(nèi)空氣濕度的標(biāo)準(zhǔn)，在調(diào)節(jié)的過(guò)程中必須進(jìn)行去濕處理。如圖所示：圖2-6 夏季新空氣減溫去濕處理這是夏季新空氣減溫去濕處理的一種調(diào)節(jié)方法。其中的去濕是采用頂露點(diǎn)去濕方式。這種調(diào)節(jié)方式可以不用測(cè)量pc或相對(duì)濕度。新風(fēng)首先降溫至12c的露點(diǎn)（不管新風(fēng)是23c還是25%）,然后使用表冷器的表面溫度穩(wěn)定在露點(diǎn)溫度,讓空氣中的一部分水蒸氣充分凝結(jié)出來(lái)，至空氣飽和，再加熱至20C,這使得相對(duì)濕度即為60%2。2.1.3中央空調(diào)原理中央空調(diào)原理如圖所示:圖2-7中央空調(diào)系統(tǒng)的原理圖如圖所示，新風(fēng)與回風(fēng)混合進(jìn)入空氣熱濕處理系統(tǒng)，熱濕對(duì)空氣溫度和濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)過(guò)后進(jìn)入風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)將滿(mǎn)足要求的空氣送入各各房間。房間內(nèi)的風(fēng)稱(chēng)為回風(fēng)；回風(fēng)通過(guò)系統(tǒng)的排風(fēng)機(jī)將一部分風(fēng)與新風(fēng)混合，另一多余的部分被排除，形成一個(gè)簡(jiǎn)單的循環(huán)。2.2中央空調(diào)系統(tǒng)的組成一般空調(diào)系統(tǒng)包括以下幾部分：(1)進(jìn)風(fēng)部分根據(jù)生理衛(wèi)生對(duì)空氣新鮮度的要求，空調(diào)系統(tǒng)必須有一部分空氣取自室外，

通常稱(chēng)為新風(fēng)。進(jìn)風(fēng)口，連同引入通道和阻止外來(lái)異物的結(jié)構(gòu)等， 組成了進(jìn)風(fēng)部分。(2)空氣過(guò)濾部分有進(jìn)風(fēng)部分取入的新風(fēng)，必須先經(jīng)過(guò)一次預(yù)過(guò)濾，一出去顆粒較大的塵埃。一般空調(diào)系統(tǒng)都裝有預(yù)過(guò)濾器和主過(guò)濾器兩級(jí)過(guò)濾裝置。根據(jù)過(guò)濾的效率不同可以分為初效過(guò)濾器，中效過(guò)濾器和高效過(guò)濾器。(3)空氣的熱濕處理部分將空氣加熱、冷卻、加濕和減濕等不同的處理過(guò)程組合在一起統(tǒng)稱(chēng)為空調(diào)系統(tǒng)的熱濕處理部分。熱濕處理設(shè)備主要有兩大類(lèi)型：直接接觸式和表面式。直接接觸式 與空氣進(jìn)行熱濕交換的戒指直接和被處理的空氣接觸，通常是將其噴淋到被處理的空氣中。噴水室、蒸汽加濕器，局部補(bǔ)充加濕裝置以及使用固體吸濕機(jī)的設(shè)備均屬于這一類(lèi)。表面式 與空氣進(jìn)行熱濕交換的戒指不合空氣直接接觸，熱濕交換是通過(guò)處理設(shè)備的面進(jìn)行的。表面式換熱器屬于這一類(lèi)。(4)空氣的輸送和分配部分將調(diào)節(jié)好的空氣均勻的輸入和分配到空調(diào)房?jī)?nèi)，以保證其合適的溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)。這是空調(diào)系統(tǒng)空氣輸送和分配部分的任務(wù)，它由風(fēng)機(jī)和不同形狀的管道組成。根據(jù)用途和要求不同，有的系統(tǒng)只采用一臺(tái)送風(fēng)機(jī)，稱(chēng)為“單風(fēng)機(jī)”系統(tǒng)；有的系統(tǒng)采用一臺(tái)送風(fēng)機(jī)和一臺(tái)回風(fēng)機(jī)，稱(chēng)為“雙風(fēng)機(jī)”系統(tǒng)。管道截面通常為矩形和圓形兩種，一般低俗風(fēng)道多采用矩形，而高速風(fēng)道多用圓形。(5)冷熱源部分為了保證空調(diào)系統(tǒng)具有加溫和冷卻能力，必須具備冷源和熱源兩部分。冷源有自然冷源和人工冷源兩種。自然冷源指深井水。人工冷源有空氣膨脹制冷和液體汽化制冷兩種。熱源也有自然和人工兩種。自然熱源指地?zé)岷吞?yáng)能。人工熱源是指用煤、石油、煤氣當(dāng)做燃料的鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽和熱水，目前應(yīng)用的最廣泛。按照空氣處理設(shè)備的設(shè)置情況，空調(diào)系統(tǒng)可分為集中系統(tǒng)、半集中系統(tǒng)和全分散系統(tǒng)。如圖所示是一個(gè)典型的集中式空調(diào)系統(tǒng)集中系統(tǒng)的所有空氣處理設(shè)備（包括風(fēng)機(jī)、冷卻器、加熱器、加濕器、過(guò)濾器等）都設(shè)在一個(gè)集中的空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)。其特點(diǎn)是，經(jīng)濟(jì)中設(shè)備處理后的空氣，用風(fēng)道分送到個(gè)空調(diào)房間，因而，系統(tǒng)便于集中管理、維護(hù)。止匕外，沒(méi)寫(xiě)空氣處理的質(zhì)量，如溫度、濕度精度和潔凈度等也可以送達(dá)較高的水平。在半集中空調(diào)系統(tǒng)中，出了集中空調(diào)機(jī)房外，還設(shè)有分散在被調(diào)節(jié)房間的二次設(shè)備（又稱(chēng)為末端裝置）。變風(fēng)量系統(tǒng)、誘導(dǎo)器系統(tǒng)以及風(fēng)機(jī)盤(pán)系統(tǒng)均屬于半集中空調(diào)系統(tǒng)。全分散系統(tǒng)也呈局部空調(diào)機(jī)組。這種機(jī)組通常把冷、熱源和空氣處理、輸送設(shè)備（風(fēng)機(jī)）集中設(shè)置在一個(gè)箱體內(nèi)，形成一個(gè)緊湊的空調(diào)系統(tǒng)。通常的窗式空調(diào)器及柜式、壁掛式分體空調(diào)器均屬于此類(lèi)機(jī)組。他不需要集中的機(jī)房， 安裝方便，使用靈活?？梢灾苯訉⒋藱C(jī)組放在要求空調(diào)的房間內(nèi)進(jìn)行空調(diào)， 也可以放在相鄰的房間用很短的風(fēng)道與該房間項(xiàng)鏈。一般來(lái)說(shuō)，這類(lèi)系統(tǒng)可以滿(mǎn)足不同房間的不同送風(fēng)要求，使用靈活，移動(dòng)方便，單裝置的總功率必然較大。 [2]第3章中央空調(diào)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中央空調(diào)控制系統(tǒng)的萬(wàn)案及要求空調(diào)系統(tǒng)控制的主要對(duì)象是：空氣溫度及相對(duì)濕度。下圖為空氣熱濕處理系統(tǒng)框圖：圻區(qū)營(yíng)國(guó)門(mén)Lqjj壓差檢浦溫度檢泡A圖3-1空氣熱濕處理系統(tǒng)圻區(qū)營(yíng)國(guó)門(mén)Lqjj壓差檢浦溫度檢泡A圖3-1空氣熱濕處理系統(tǒng)空氣溫度控制一般空氣的溫度調(diào)節(jié)有以下幾種方式(1)夏季制冷A采用噴水室噴冷水冷卻空氣的溫度調(diào)節(jié)B.采用水冷式冷卻器冷卻空氣的溫度調(diào)節(jié))冬季加熱A.熱水加熱器的加熱量調(diào)節(jié)B.蒸汽加熱器的加熱量調(diào)節(jié)各種溫度控制方式都有其特點(diǎn)，針對(duì)不同項(xiàng)目實(shí)際情況，要分析后采用合適的溫度控制方案。由于溫度控制分為夏季冷卻和冬季的加熱兩種情況，其控制方式也會(huì)有所不同。2.空氣溫度控制方案在空調(diào)系統(tǒng)中，需要送風(fēng)溫度進(jìn)行控制與調(diào)節(jié)，送風(fēng)溫度通過(guò)溫度傳感器得到與溫度相關(guān)的模擬量輸入到PLG這樣，PLC對(duì)送風(fēng)溫度的控制形成了一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，使得控制變得更加精確。溫度控制有冬夏兩種控制模式，夏季采用冷凍水降溫、冬季采用蒸汽加熱的方式來(lái)控制送風(fēng)溫度，兩種模式用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（I0.4）來(lái)手動(dòng)控制。I0.4為1狀態(tài)，則為夏季控制模式，I0.4為0則為冬季控制模式。溫度傳感器檢測(cè)送風(fēng)管內(nèi)的送風(fēng)溫度，將檢測(cè)值送與給定值22C進(jìn)行比較,若檢測(cè)值與給定值相等則冷卻水/蒸汽的閥門(mén)開(kāi)度保持不變。若檢測(cè)值大于給定值，夏季控制模式時(shí)加大冷卻水的閥門(mén)開(kāi)度，冬季控制模式時(shí)減小加熱蒸汽的閥門(mén)開(kāi)度，使溫度恢復(fù)到設(shè)定值。若檢測(cè)值小于給定值，在夏季控制模式時(shí)減小冷卻水的閥門(mén)開(kāi)度，冬季控制模式時(shí)加大加熱蒸汽的閥門(mén)開(kāi)度，使溫度恢復(fù)到設(shè)定值。其控制圖如圖:圖3-2PID溫度控制閉環(huán)負(fù)反饋濕度控制在空調(diào)系統(tǒng)中，需要對(duì)送風(fēng)濕度進(jìn)行控制與調(diào)節(jié)，送風(fēng)濕度通過(guò)濕度傳感器得到與濕度相關(guān)的模擬量輸入到PLG這樣，PLC對(duì)送風(fēng)濕度的控制形成了一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，使得控制變得更加精確。送風(fēng)管內(nèi)的濕度傳感器檢測(cè)送風(fēng)濕度，將檢測(cè)值與給定值進(jìn)行比較，若檢測(cè)值與給定值相等，則加濕閥的開(kāi)度保持不變，若檢測(cè)值大于給定值，通過(guò)PI控制關(guān)小加濕閥的開(kāi)度，若檢測(cè)值小于給定值，則通過(guò)PI運(yùn)算加大加濕閥的開(kāi)度，使送風(fēng)濕度滿(mǎn)足要求。濕度控制在85%。送風(fēng)壓力控制在空調(diào)系統(tǒng)中，需要對(duì)送風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行有效控制與調(diào)節(jié)，從而控制送風(fēng)壓力。送風(fēng)壓力通過(guò)壓力變送器得到與壓力相關(guān)的模擬量輸入到 PLCPLC通過(guò)變頻器來(lái)控制送風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。這樣， PLC對(duì)送風(fēng)壓力的控制形成了一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，使得控制變得更加精確。送風(fēng)管尾端的壓力傳感器檢測(cè)送風(fēng)壓力，將檢測(cè)值與給定值進(jìn)行比較，若檢測(cè)值與給定值相等則保持送風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,若檢測(cè)值大于給定值則通過(guò)變頻器減小送風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，若檢測(cè)值小于給定值則通過(guò)變頻器加大送風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速， 從而使送風(fēng)壓力滿(mǎn)足系統(tǒng)的要求。新風(fēng)回風(fēng)比例控制按下中央空調(diào)控制系統(tǒng)的啟動(dòng)按鈕和回風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)按鈕，則中央空調(diào)系統(tǒng)就會(huì)按照設(shè)定的方式自動(dòng)運(yùn)行，監(jiān)測(cè)送風(fēng)機(jī)、回風(fēng)機(jī)、過(guò)濾網(wǎng)有無(wú)故障報(bào)警，若有，則停止整個(gè)系統(tǒng)，若無(wú)則按設(shè)定值開(kāi)啟新風(fēng)回風(fēng)閥門(mén)的開(kāi)度， 調(diào)用子程序溫濕度控制系統(tǒng)、送風(fēng)壓力控制系統(tǒng)進(jìn)行溫濕度調(diào)節(jié)和送風(fēng)壓力調(diào)節(jié)。而一旦按下系統(tǒng)停止按鈕，則中央空調(diào)系統(tǒng)就會(huì)停止工作。本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)要求新風(fēng)回風(fēng)比為1:4,通過(guò)控制新風(fēng)回風(fēng)閥的開(kāi)度來(lái)實(shí)現(xiàn)，新風(fēng)閥開(kāi)度保持在20%回風(fēng)閥開(kāi)度保持在80%新回風(fēng)|彳W勺開(kāi)度0?100%對(duì)應(yīng)4?20mA則新風(fēng)閥開(kāi)度20%寸應(yīng)3.2mA,轉(zhuǎn)換成數(shù)字量對(duì)應(yīng)為11520?；仫L(fēng)閥開(kāi)度80%寸應(yīng)16.8mA,轉(zhuǎn)換成數(shù)字量對(duì)應(yīng)為26880。將新風(fēng)閥開(kāi)度20%寸應(yīng)的數(shù)字量送到PLC的模擬量輸出口A(yíng)QW解制新風(fēng)閥的開(kāi)度，將回風(fēng)閥開(kāi)度80%寸應(yīng)的數(shù)字量送到PLC的模擬量輸出口A(yíng)QW2制回風(fēng)閥的開(kāi)度。PID算法和變頻器的原理介紹及檢測(cè)元件的選型PID算法在閉環(huán)控制系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用PID控制（即比例一積分一微分控制）。PID控制器調(diào)節(jié)回路輸出。為使系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，應(yīng)讓偏差e趨于零。偏差e是給定值SP和過(guò)程變量PV的差。回路的輸出變量C（t）是時(shí)間t的函數(shù)，見(jiàn)式（5-1）。它可以看作是比例項(xiàng)、積分項(xiàng)、微分項(xiàng)三項(xiàng)之和。tCt KcekcoedtM0kcde/dt （3-1）式中C（t）——PID回路的輸出，是時(shí)間函數(shù)；Kc——PID回路的增益；e——PID回路的偏差；M——PID回路輸出的初始值。數(shù)字計(jì)算機(jī)處理這個(gè)函數(shù)關(guān)系式，必須將連續(xù)函數(shù)離散化，對(duì)偏差周期采樣后，計(jì)算輸出值。式（5-2）是式（5-1）的離散形式。nMnKc舁KieM0Kdenen1 （3-2）i1式中Mn——在第n次采樣時(shí)刻PID回路輸出的計(jì)算值；Kc——PID回路增益；en——在第n次采樣時(shí)刻的偏差值；en-l 在第n-1次采樣時(shí)刻的偏差值（偏差前值）；Ki——積分項(xiàng)的系數(shù)；Mo——PID回路輸出的初值；Kd——微分項(xiàng)的系數(shù)。式（5-2）中，積分項(xiàng)是包括從第1個(gè)采樣周期到當(dāng)前采樣周期的所有誤差。計(jì)算中沒(méi)有必要保存所有采樣周期的誤差項(xiàng)。只需保存積分項(xiàng)前值 M即可。Mn Keen K? Mx Kd en en1 MPn MlnMDn （3-3）式中Mx積分項(xiàng)前值（在第n-1次采樣時(shí)刻的積分項(xiàng)）；MPn——第n次采樣時(shí)刻的比例項(xiàng)；MIn——第n次采樣時(shí)刻的積分項(xiàng)；MDn——第n次采樣時(shí)刻的微分項(xiàng)。.比例項(xiàng)比例項(xiàng)MP是增益Kc和偏差e的乘積。增益（決定輸出對(duì)偏差的靈敏度。增益為正的回路為正作用回路，反之為反作用回路。選擇正、反作用回路的目的是使系統(tǒng)處于負(fù)反饋控制。MPnKeenKcSP；PVn （3-4）式中SPn——第n次采樣時(shí)刻的給定值；PVn——第n次采樣時(shí)刻的過(guò)程變量值。.積分項(xiàng)積分項(xiàng)MIn與偏差的和成正比。MInK?MxKcTs/TiSPnPVnMx （3-5）式中Ts——采樣周期：tI——積分時(shí)間常數(shù)。積分項(xiàng)前值M是第n次采樣周期前所有積分項(xiàng)之和。在每次計(jì)算出MIn之后，都要用MIn去更新MX。第一次計(jì)算時(shí)MX的初值被設(shè)置為M（初值）。采樣周期Ts是重新計(jì)算輸出的時(shí)間問(wèn)隔，而積分時(shí)間常數(shù) Ti控制積分項(xiàng)在整個(gè)輸出結(jié)果中影響的程度。.微分項(xiàng)微分項(xiàng)MD與偏差的變化成正比。

kctdMDnKd en eni 號(hào)E SP； PVn SP； 1 PVn 1Ts為了避免給定值變化的微分作用而引起的跳變，可設(shè)定給定值不變(SR=SP-i),那么KcTd c c KcTdTsMDn SR PVn SPn 1PVTsPVn1PVn (PVn1PVn (3-7)SPn-1——第n-1次采樣時(shí)刻的給定值；PVn-1——第n-1次采樣時(shí)刻的過(guò)程變量值。用計(jì)算機(jī)處理上述三項(xiàng)的控制算式，即得到如下的計(jì)算公式:c c KCTDMnKcSRPVnKcTs/TiSRPVn Mx PVn1PVnTs(3-6)(3-8)[7]3.2.2變頻器調(diào)速原理及變頻器的選型(3-6)(3-8)[7]一變頻器的基本原理及特點(diǎn)變頻調(diào)速是通過(guò)改變電機(jī)定子繞組供電的頻率來(lái)達(dá)到調(diào)速的目的。 常用三相交流異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)為圖1所示。定子由鐵心及繞組構(gòu)成，轉(zhuǎn)子繞組做成籠型(見(jiàn)圖2),俗稱(chēng)鼠籠型電動(dòng)機(jī)。當(dāng)在定子繞組上接入三相交流電時(shí)，在定子與轉(zhuǎn)子之間的空氣隙內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)， 它與轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，出現(xiàn)感應(yīng)電流，此電流與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。電機(jī)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速稱(chēng)為同步轉(zhuǎn)速，用N表示N=60f/p(r/min)(1)式中：f—三相交流電源頻率，一般為50Hz;p—磁極對(duì)數(shù)。當(dāng)p=1時(shí)，N=3000r/min;p=2時(shí)，N=1500r/min。可見(jiàn)磁極對(duì)數(shù)p越多，轉(zhuǎn)速N越慢。轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速n比磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速N要慢一點(diǎn)，所以稱(chēng)為異步電機(jī)，這個(gè)差別用轉(zhuǎn)差率s表示:s=[n1-n)/n1]X100% (2)當(dāng)加上電源轉(zhuǎn)子尚未轉(zhuǎn)動(dòng)瞬間，n=0,這時(shí)s=1;起動(dòng)后的極端情況n=N,則s=0,即s在0?1之間變化。一般異步電機(jī)在額定負(fù)載下的 s=(1?6)%綜合式(1)和式(2)可以得出n=60f(1-s)/p(3)圖1三相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1一機(jī)座；2一定子鐵心；3一定子繞組；4—轉(zhuǎn)子鐵心；5一轉(zhuǎn)子繞組圖2籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組1一銅環(huán)；2一銅條由式(3)可以看出，對(duì)于成品電機(jī)，其磁極對(duì)數(shù) p已經(jīng)確定，轉(zhuǎn)差率s變化不大，則電機(jī)的轉(zhuǎn)速n與電源頻率f成正比，因此改變輸入電源的頻率就可以改變電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速，進(jìn)而達(dá)到異步電機(jī)調(diào)速的目的。但是，為了保持在調(diào)速時(shí)電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩不變，必須維持電機(jī)的磁通量恒定，因此定子的供電電壓也要作相應(yīng)調(diào)節(jié)。變頻器就是在調(diào)整頻率(VariableFrequency)的同時(shí)還要調(diào)整電壓(VariableVoltage),故簡(jiǎn)稱(chēng)VVVF（裝置）。通過(guò)電工理論分析可知，轉(zhuǎn)矩與磁通量（最大值）成正比，在轉(zhuǎn)子參數(shù)值一定時(shí)，轉(zhuǎn)矩與電源電壓的平方成正比。變頻器的工作原理是把市電（380M50Hz）通過(guò)整流器變成平滑直流，然后利用半導(dǎo)體器件（GTOGTR￡IGBD組成的三相逆變器，將直流電變成可變電壓和可變頻率的交流電，由于采用微處理器編程的正弦脈寬調(diào)制（SPWM方法,使輸出波形近似正弦波，用于驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。 上述的兩次變換可簡(jiǎn)化為AODC-AC（交—直—交）變頻方式。圖3給出國(guó)產(chǎn)（深圳華為）變頻器的原理圖。圖中各組成部分名稱(chēng)已經(jīng)標(biāo)出，DSP是微機(jī)編程器。利用變頻器可以根據(jù)電機(jī)負(fù)載的變化實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、平滑的增速或減速，基本保持異步電機(jī)固有特性轉(zhuǎn)差率小的特點(diǎn)，具有效率高、范圍寬、精度高且能無(wú)級(jí)變速的優(yōu)點(diǎn)，這對(duì)于水泵，風(fēng)機(jī)等設(shè)備是很適用的。我國(guó)應(yīng)用的變頻器，國(guó)外產(chǎn)品以日本富士、三菱牌號(hào)較多，臺(tái)灣普傳產(chǎn)品也不少，國(guó)內(nèi)有西普（西安）、艾倫（上海）、華為（深圳）、艾普斯（天津）等廠(chǎng)家的產(chǎn)品均在推廣應(yīng)用。變送器選型表3-1變送器范圍壓力變送器功能，作用方式范圍PT101檢測(cè)蒸汽主管出口壓力0——4MPaPT201檢測(cè)鍋爐負(fù)壓0——10mmH2O流量變送器FT301檢測(cè)蒸汽流量孔板0——50噸/小時(shí)FT302檢測(cè)鍋爐給水流量孔板0——40噸/小時(shí)液位變送器LT301檢測(cè)鍋爐液位整個(gè)汽包變頻調(diào)速原理變頻調(diào)速系統(tǒng)的控制方式交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式為一、60f(1s)-P式中，f-----定子供電頻率（Hz）p—— 磁極對(duì)數(shù)s----- 轉(zhuǎn)差率n—— 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）。由公式可知，只要平滑地調(diào)節(jié)異步電動(dòng)機(jī)的供電頻率 f,就可以平滑地調(diào)節(jié)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。變頻調(diào)速系統(tǒng)的控制方式由《電機(jī)學(xué)》中的相關(guān)知識(shí)可知，異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E1的有效值為E14.44krifiNim式中，E1-----氣隙磁通在定子每相中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值（V）;fl-----定子頻率（Hz）;N1---- 定子每相繞組串聯(lián)的匝數(shù)；憶1----與繞組有關(guān)的結(jié)構(gòu)常數(shù)；m------每級(jí)氣隙磁通量（Wb。由式可知，如果定子每相電動(dòng)勢(shì)的有效值E1不變，改變定子頻率時(shí)會(huì)出現(xiàn)下面兩種情況：如果fl大于電動(dòng)機(jī)白^額定頻率flN,氣隙磁通m就會(huì)小于額定氣隙磁通mN,結(jié)果是電動(dòng)機(jī)的鐵心沒(méi)有得到充分利用，造成浪費(fèi)。如果fl小于電動(dòng)機(jī)的額定頻率flN,氣隙磁通m就會(huì)大于額定氣隙磁通mN,結(jié)果是電動(dòng)機(jī)的鐵心過(guò)熱飽和，從而導(dǎo)致過(guò)大的勵(lì)磁電流，使電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)，效率下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)因繞組過(guò)熱燒壞電動(dòng)機(jī)。因此，要實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速，且在不損害電動(dòng)機(jī)的情況下充分利用電機(jī)鐵心，應(yīng)保持每級(jí)氣隙磁通m不變。基頻以下調(diào)速。要保持m不變，當(dāng)頻率fl從額定值flN向下調(diào)時(shí)，必須降低E1,使E1/f1=常數(shù)，即采用電動(dòng)勢(shì)與頻率之比恒定的控制方式。但繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不易直接控制，當(dāng)電動(dòng)勢(shì)的值較高時(shí)，可以認(rèn)為電機(jī)輸入電壓 V1-E1,則可通過(guò)控制V1達(dá)到控制E1的目的，即V1/f1= 常數(shù)極頻以下調(diào)速時(shí)，如果電動(dòng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下都具有額定電流，則電動(dòng)機(jī)都能在溫升允許的條件下長(zhǎng)期運(yùn)行，這時(shí)轉(zhuǎn)矩基本上隨磁通變化。由于在基頻以下調(diào)速時(shí)候磁通恒定，所以轉(zhuǎn)矩恒定，其調(diào)速屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速?；l以上調(diào)速。在基頻以上調(diào)速時(shí)，頻率可以從 f1N向上增加，但電壓V1卻不能超過(guò)額定電壓VIN。這將使磁通隨頻率的升高而降低，相當(dāng)于直流電機(jī)弱磁升速的情況。在基頻以上調(diào)速時(shí)，由于電壓V1=VIN不變，當(dāng)頻率升高時(shí)，同步轉(zhuǎn)速隨之升高，氣隙磁動(dòng)勢(shì)減弱，最大轉(zhuǎn)矩減小，輸出功率基本不變。所以，基頻以上變頻調(diào)速屬于弱磁恒功率調(diào)速。PWM控制技術(shù)PWMI制技術(shù)是變頻技術(shù)的核心技術(shù)之一，也是目前應(yīng)用較多的一種技術(shù)。PWMI制方式，就是對(duì)變電路開(kāi)關(guān)的通斷進(jìn)行控制，使輸出端得到一系列幅值相等而寬度不等的方波脈沖，用這些脈沖來(lái)代替正弦波或所需要的波形， 即可改變變電路輸出電壓的大小。目前采用教普遍的變頻調(diào)速系統(tǒng)是恒幅PW郵變頻電路，由二極管整流電路，濾波電容和捏變器組成。當(dāng)交流電壓經(jīng)二極管整流器整流后，得到直流電壓，將恒定不變的直流電壓輸入捏變器，通過(guò)調(diào)節(jié)捏變器的脈沖寬度和輸出交流電的頻率，實(shí)現(xiàn)調(diào)壓調(diào)頻，供給負(fù)載。普通控制型v/f通用變頻器，具有恒定磁通功能的v/f通用變頻器和矢量控制通用變頻器三變頻器的選擇和參數(shù)設(shè)定在選擇變頻器類(lèi)型時(shí)，需要考慮的因數(shù)有以下幾個(gè).調(diào)速范圍在調(diào)速范圍不大，對(duì)機(jī)械特性的硬度要求也不高的情況下，可考慮選擇較為簡(jiǎn)易的只有v/f控制方式的變頻器，或無(wú)反饋的矢量控制方式。當(dāng)調(diào)速范圍很大時(shí)，應(yīng)考慮采用有反饋的矢量控制方式。.負(fù)載轉(zhuǎn)矩的變動(dòng)范圍對(duì)于轉(zhuǎn)矩變動(dòng)范圍不大的負(fù)載，首先應(yīng)考慮選擇較為簡(jiǎn)單的只有v/f控制方式的變頻器。但對(duì)于轉(zhuǎn)矩變動(dòng)范圍較大的負(fù)載，由于v/f控制方式不能同時(shí)滿(mǎn)足重載與輕載時(shí)的要求，故不宜采用v/f控制方式。.負(fù)載對(duì)機(jī)械特性的要求如負(fù)載對(duì)機(jī)械特性要求不是很高，則可考慮選擇較為簡(jiǎn)易的只有v/f控制方式的變頻器。而在要求較高的場(chǎng)合，則必須采用矢量控制方式。如果負(fù)載對(duì)動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能也有較高要求，還應(yīng)考慮采用有反饋的矢量控制方式。[15]四變頻器的選型變頻器MICROMASTER420^在方案中選用西門(mén)子廠(chǎng)家生產(chǎn)的MICROMASTE20型變頻器作為本次設(shè)計(jì)的主要硬件。MICROMASTER420頻器適合用于各種變速驅(qū)動(dòng)裝置，尤其適合用于水泵，

風(fēng)機(jī)和傳送帶系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)裝置。它的特點(diǎn)是設(shè)備性能按用戶(hù)的需求定向， 并且使用方便。它的電源電壓規(guī)格很多，因而可在世界范圍內(nèi)應(yīng)用。MICROMASTER42ffi要特征：.調(diào)試簡(jiǎn)單.具有三個(gè)完全可編程的隔離的數(shù)字輸入.一個(gè)可標(biāo)定的模擬輸入（0V至10V）;它也可以作為第4個(gè)數(shù)字輸入來(lái)使用。.一個(gè)可編程的模擬輸出（0mA至20mA）5一個(gè)完全可編程的繼電器輸出（30V,直流/5A,電阻負(fù)載或250V,交流/2A,感性負(fù)載）.采用較高的開(kāi)關(guān)頻率時(shí)，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的噪聲很小.數(shù)字的微處理器控制.磁通電流控制（FCC）,可以改善動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，優(yōu)化電動(dòng)機(jī)的控制.可編程的v/f特性.在電源消失或故障以后自動(dòng)再起動(dòng)功能.用于簡(jiǎn)單過(guò)程控制的PI反饋.快速電流限制（FCL）功能，避免運(yùn)行中不應(yīng)有的跳閘.快速的，可重復(fù)的數(shù)字輸入.采用高分辨率的10位二進(jìn)制模擬輸入，實(shí)現(xiàn)速度的精.復(fù)合制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)快速制動(dòng)控制.具有4個(gè)跳轉(zhuǎn)頻率MICROMASTER物變頻器參數(shù)如表3-2所示：表3-2MICROMASTER420變頻器參數(shù)

輸入電壓和功率范圍三相交流380V至480V±10%0.37kW至11kW輸入頻率47Hz至63Hz輸出頻率0Hz至650Hz功率因數(shù)0.98變頻器效率96%至97%過(guò)載能力1.5倍額定輸出電流，60秒（重復(fù)周期每300秒一次）控制方■式線(xiàn)性v/f;平方v/f（風(fēng)機(jī)的特性曲線(xiàn)）；可編程的v/f;磁通電流控制（FCC）。PWMI率2kHz至16kHz(每級(jí)調(diào)整2kHz)固定頻率7個(gè)，可編程跳轉(zhuǎn)頻帶4個(gè)，可編程模擬輸入1個(gè)，用于設(shè)定值輸入或PI輸入（0到10伏），可標(biāo)定；也可以作為第4個(gè)數(shù)字輸入使用。模擬輸出1個(gè)，可編程（0mA至20mA）串行接口RS232,RS485工作溫度范圍-100C至+50°C存放溫度-400C至+70°C濕度相對(duì)濕度95%無(wú)結(jié)露MICROMASTER420變頻器參數(shù)設(shè)置如表3-3所示:表3-3MICROMASTER420變頻器參數(shù)設(shè)置變頻器參數(shù)設(shè)置:P1080設(shè)置取小頻率25.00P1082設(shè)置最大頻率50.00P1091跳轉(zhuǎn)頻率0P1120斜坡上升時(shí)間10.00P1121斜城下降時(shí)間10.00P0756ADC的類(lèi)型0(0?10v)P0771定義0-20mA模擬輸出的功能24CO:實(shí)際輸出頻率P0776定義模擬輸出的類(lèi)型0電流輸出P0700選擇數(shù)字的命令信號(hào)源。2由端了,排輸入

P0701數(shù)字輸入1的功能1ON/OFF1（接通止轉(zhuǎn)/停車(chē)命令1）P0702選擇數(shù)字輸入2的功能3OFF2停車(chē)命令2）-按慣性自由停車(chē)P0731定義數(shù)字輸出1的信號(hào)源52.3變頻器故障給定頻率（PLC）實(shí)際頻率輸出啟動(dòng)/停前性停止故障復(fù)位故障輸出L1給定頻率（PLC）實(shí)際頻率輸出啟動(dòng)/停前性停止故障復(fù)位故障輸出L1L2L334西門(mén)子12MM420135671011RST至5#、6#、7#圖3-3變頻器接線(xiàn)圖變頻器與外部的I/O連接圖如3-4所示圖3-4圖3-4變頻器外部接線(xiàn)圖3.2.3其他測(cè)量元件的選型風(fēng)壓傳感器，風(fēng)壓變送器PTP501/502/503/504壓力傳感器/變送器采用全不銹鋼封焊結(jié)構(gòu)，具有良好的防潮能力及優(yōu)異的介質(zhì)兼容性。廣泛用于工業(yè)設(shè)備、水利、化工、醫(yī)療、電力、空調(diào)、金剛石壓機(jī)、冶金、車(chē)輛制動(dòng)、樓宇供水等壓力測(cè)量與控制。量程：0?1?150（MPa）綜合精度：0.2%FS、0.5%FS1.0%FS輸出信號(hào)：4?20mAU線(xiàn)制）、0?5V、1?5V、0?10V（三線(xiàn)制）供電電壓：24DCV（9?36DCV）介質(zhì)溫度：-20?85?150c環(huán)境溫度：常溫（-20?85C）負(fù)載電阻：電流輸出型：最大800Q;電壓輸出型：大于50KQ絕緣電阻：大于2000瓶（100VDC密封等級(jí):IP65長(zhǎng)期穩(wěn)定性能：0.1%FS/年振動(dòng)影響：在機(jī)械振動(dòng)頻率20Hz?1000Hz內(nèi)，輸出變化小于0.1%FS電氣接口（信號(hào)接口）：四芯屏蔽線(xiàn)、四芯航空接插件、緊線(xiàn)螺母機(jī)械連接（螺紋接口）：1/2-20UNF、M14X1.5、M20X1.5、M22X1.5等。濕度度檢傳感器JCJ165S一體式溫濕度變送器，壁掛式安裝，具有 LCD顯示。JCJ165S一體式溫濕度變送器非常適合于在機(jī)械、電子、自動(dòng)化、醫(yī)藥、食品、生產(chǎn)車(chē)問(wèn)、智能樓宇、實(shí)驗(yàn)室、機(jī)房、檔案館、存儲(chǔ)倉(cāng)庫(kù)、等行業(yè)應(yīng)用。產(chǎn)品外觀(guān)簡(jiǎn)潔漂亮，功能齊全，完全符合上述行業(yè)溫濕度測(cè)量要求。JCJ165S一體式溫濕度變送器輸出信號(hào)采用已獲得客戶(hù)廣泛認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)電或電流信，除自帶LCD顯示外，還可與九純健科技的JCJ600系列智能測(cè)控儀、JCJ500系列智能巡檢儀配套使用主要技術(shù)指標(biāo)：

表3-4型號(hào)JCJ165S一體式溫濕度變送器額定電壓24VDC測(cè)量范圍溫度：0c?50c濕度：0?100%RH測(cè)量精度在25c條件下 溫度：±0.5C;濕度：±3%RH（20-90%RH,無(wú)結(jié)露）顯示方式LCD顯示溫濕度分辨率溫度：0.1C濕度： 0.1%RH信號(hào)輸出1、0-5VDC2、0-10VDC 3、4-20mAv+（1）系統(tǒng)電源+線(xiàn)v-（2）系統(tǒng)電源-線(xiàn)［文雙對(duì)］?。?）溫度信號(hào)輸出 （4）濕度信號(hào)輸出有效工作面積10-20m2/只安裝方式室內(nèi)墻面安裝，天花板吸頂安裝質(zhì) 量主體約20=0\*Arabic0g.底坐約50g材料ABS樹(shù)脂3.3I/O 分配及硬件接線(xiàn)圖I/O分配該中央空調(diào)控制系統(tǒng)共有8個(gè)數(shù)字量輸入點(diǎn)，1個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)，3個(gè)模擬量輸入點(diǎn)，7個(gè)模擬量輸出點(diǎn)。西門(mén)子S7-200PLCCPU22劭及其模擬量擴(kuò)展模塊的I/O資源分配如表4-2所示。表3-5S7-200系列PLCCPU226以及其模擬量擴(kuò)展模塊的 I/O資源分配名稱(chēng)地址編號(hào)說(shuō)明輸入信號(hào)（數(shù)字量）系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕I0.0啟動(dòng)整個(gè)中央空調(diào)系統(tǒng)系統(tǒng)停止按鈕I0.1停止整個(gè)中央空調(diào)系統(tǒng)回風(fēng)機(jī)啟動(dòng)按鈕I0.2啟動(dòng)回風(fēng)機(jī)回風(fēng)機(jī)停止按鈕I0.3停止回風(fēng)機(jī)冬夏控制模式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)I0.4冬夏兩種控制模式的轉(zhuǎn)換送風(fēng)機(jī)兩側(cè)壓差傳感器I0.5送風(fēng)機(jī)故障檢測(cè)回風(fēng)機(jī)兩側(cè)壓差傳感器I0.6回風(fēng)機(jī)故障檢測(cè)過(guò)濾網(wǎng)兩側(cè)壓差傳感器I0.7過(guò)濾網(wǎng)堵塞檢測(cè)輸入信號(hào)（模擬量）送風(fēng)溫度傳感器AIW0檢測(cè)送風(fēng)管內(nèi)的送風(fēng)溫度

送風(fēng)濕度傳感器AIW2檢測(cè)送風(fēng)管內(nèi)的送風(fēng)濕度送風(fēng)壓力傳感器AIW4檢測(cè)送風(fēng)管內(nèi)的送風(fēng)壓力輸出信號(hào)（數(shù)字量）回風(fēng)機(jī)電磁閥Q0.0控制回風(fēng)機(jī)輸出信號(hào)（模擬量）新風(fēng)風(fēng)門(mén)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥AQW0控制新風(fēng)風(fēng)門(mén)開(kāi)度回風(fēng)風(fēng)門(mén)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥AQW2控制回風(fēng)風(fēng)門(mén)開(kāi)度排風(fēng)風(fēng)門(mén)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥AQW4控制排風(fēng)風(fēng)門(mén)開(kāi)度冷卻水電動(dòng)調(diào)節(jié)閥AQW6控制冷卻水流量蒸汽電動(dòng)調(diào)節(jié)閥AQW8控制蒸汽流量加濕器電動(dòng)調(diào)節(jié)閥AQW10控制加濕器流量送風(fēng)機(jī)變頻器AQW12控制送風(fēng)機(jī)硬件接線(xiàn)圖根據(jù)PLC系統(tǒng)的I/O分配情況及硬件結(jié)構(gòu)，中央空調(diào)控制系統(tǒng)西門(mén)子S7-200系列CPU226的PLC控制部分的硬件接線(xiàn)圖如圖3-3所示：系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕系統(tǒng)停止按鈕回風(fēng)機(jī)啟動(dòng)按鈕回風(fēng)機(jī)停止按鈕冬夏控制模式轉(zhuǎn)換SB1SB2UJ—I0.0I0.1SB3SB4SB5JuJ—Q0.0S7-200CpU226I0.4 COMCOMI0.5I0.6I0.7送風(fēng)機(jī)兩側(cè)壓差檢測(cè)回風(fēng)機(jī)兩側(cè)壓差檢測(cè)過(guò)濾網(wǎng)兩側(cè)壓差檢測(cè)—回風(fēng)機(jī)電磁閥FUN220VACLAQWCAQW2EM232EM232AQW4AQW6EM232AQW8AQW10AIW0EM235送風(fēng)濕度傳感器AIW2AIW4AQW12【關(guān)閉不力傳咸黑新風(fēng)風(fēng)門(mén)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥回風(fēng)風(fēng)門(mén)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥排風(fēng)風(fēng)門(mén)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥冷卻水電動(dòng)調(diào)節(jié)閥加熱蒸汽電動(dòng)調(diào)節(jié)閥加濕器電動(dòng)調(diào)節(jié)閥變頻器風(fēng)機(jī)圖3-5中央空調(diào)控制系統(tǒng)PLC控制部分的硬件接線(xiàn)圖第4章中央空調(diào)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)PLC簡(jiǎn)介現(xiàn)代社會(huì)要求制造業(yè)對(duì)市場(chǎng)需求做出迅速反應(yīng)，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本和高質(zhì)