基于PLC的中央空调控制系统设计
摘 要：这个设计就是要做一个能够实现中央空调，对房间进行自动调节的系统，从而实现预期的技术指标。利用该系统对房间内的环境进行实时监测，并在触摸屏上进行实时监测，并与可编程控制器进行数据传输。人工触控，将所需的温度设置在触摸屏上。采用西门子可编程逻辑控制器，通过编程实现对房间中空气调节装置的冷却和加热，使房间中的空气调节装置与房间中空气的温度保持一致，从而使房间中空气质量与房间中所需的空气质量一致。
介绍了室内空气调节系统中的一些重要部件：压缩机，冷凝管，蒸发器，节流器。就是对空调机怎样具体地进行冷却和加热的工作原理进行了详细的阐述。在软件设计一大部分，文中详细阐述了 PLC的基础知识，还有我对于 PLC的选择，它有什么优点和不足。另外一种主要的元件是温度感应器，笔者在文章中的了解，对于不同型号，不同类型的感应器也有一个很好的解释。以上这些由用户自行选择的软件和硬件组合在一起，共同构成了一套室内温度自动控制系统，它的实用性非常好，而且还具备良好的自动化和智能化。
关键词：自动温度控制，PLC，传感器，压缩机，冷凝器，蒸发器
Design of central air-conditioning control system based on PLC
Abstract: The idea is to create a system that air conditioning and automatically adjusts the room to meet the desired technical specifications. The system is used to monitor the environment in the room in real-time, and to monitor on the touch screen in real-time, and to transmit data with the programmable controller. Manual touch, set the required temperature on the touch screen. Using a Siemens Programmable logic controller, the air-conditioning unit in the room is programmed to cool and heat in accordance with the temperature of the air in the room, thus, the air quality in the room is consistent with the air quality needed in the room.
This article introduces some important components of indoor air conditioning: compressor, condenser, evaporator, throttler. Is how to carry on the cooling and heating of the air-conditioner working principle in detail. In a large part of the software design, the article elaborated on the basic knowledge of PLC, as well as my choice of PLC, what are its advantages and disadvantages. Another major component is the temperature sensor, the author of the understanding in the article, for different models, different types of sensors also have a good explanation. The above software and hardware are combined together to form a set of indoor temperature automatic control system, which is very practical, but also has a good automation and intelligence.
Keywords: automatic temperature control, PLC, sensors, compressors, condensers, evaporators
目录
第一章 绪论 1
1.1国内外中央空调发展状况 1
1.1.1国外中央空调发展状况 1
1.1.2国内中央空调发展状况 1
1.2研究中央空调的目的 2
1.3研究中央空调的意义 2
1.4 研究内容 2
第二章 中央空调设计系统总体设计方案 4
2.1总体方案 4
2.2中央空调设计系统硬件图 5
第三章 中央空调设计系统的硬件选择 6
3.1中央空调整体硬件组成部分 6
3.1.1压缩机 6
3.1.2冷凝器 6
3.1.3蒸发器 7
3.1.4节流元件 8
3.2中央空调主要元器件选择 8
3.2.1 PLC的分类 8
3.2.2 PLC的工作原理 9
3.2.3 PLC的选择 10
3.2.4 CPU的选择 12
3.2.5传感器的选用 12
3.2.6触摸屏的选用 14
第四章 中央空调系统软件设计 16
4.1编程软件的使用 16
4.2总体程序设计 18
4.3自动控制程序 19
4.4温度值采集 20
4.5加热仿真程序 21
4.6制冷仿真程序 22
4.7 I/O表 23
第五章 中央空调设计系统的组态与仿真 24
结 论 25
参考文献 26
第一章 绪论
1.1国内外发展状况
1.1.1国外中央空调发展状况
在国外，相对先进的温室监测与监控系统的研制起步较早。在上个世纪中叶，随着科技的飞速发展，美国建立了可以手动调节的暖房，并在此之后建立了它。使温度更容易维持在让人舒适的范围。澳大利亚出版公司在20世纪中期和晚期首次采用可大面积调节室内温度的技术。英，美，日等国家于70年代之后，对室内环境控制的自动化系统的研制取得了较大成果。在上世纪晚期，在科学界的学者在计算机的领域中获得了跨时代的突破之后，人们对温度的控制系统的需求也有了更高的提升，这使得温室控制系统向着更加智能的方向迈进了一大步。当前，在国外，建造恒温场所的水平已经发展的非常完善，并且也形成了一定的标准。
1.1.2国内中央空调发展状况
我国在温度控制系统方面起步较晚。大约在七、八十年代，我们已从日本以及欧美发达国家，进口五十多台电脑。尽管高科技的装备比较先进，但是对于我们国家的国情现实状况而言，还是有点不适应，其主要原因是：费用比较高，运行的收益确实比较低，并且需要管理人员具有较高的技术和技术等。基于上述的种种理由，开发和研究出一套与我们国家的国情紧密相适应，并拥有我国自主的知识产权的恒温设备的温度检测与调节系统就显得尤为重要。随着我国科技的发展，在温控的系统上也有了很大的进展，按照控制器的区别，可以将其划分为：
(1)介绍了一种以工控机为基础，以微机为核心，对房间进行恒温、恒温控制的方法。比如，苏理工大学的一些人合作开发的一种智能化的温控温室，以工业控制器和微电脑为控制中心，在20世纪初期，就开发出了一种可以对房间里的空气进行调节的装置。以及具有光强、湿度等功能的室内恒温设备。97年，利用太阳能产生的暖化装置，对整个体系作了改进。在九六年八月，又对暖房进行了精确测定，测定的结论也得到了验证；其恒温的环境温度控制系统可以很好地控制气温、光强等对人们生活有重要作用的外界环境。
(2)以单片计算机为核心的温度检测与控制系统。它是以单片机为控制元件，用于实现不需要人工手动操作的自动控制，能够对室内温度的高低和室内空气的湿度进行调节。
(3)以可编程控制器为核心，实现了对温控的自动化。比如，由欧姆龙（CZ00HS）作为下位机，由康普顿（COMPAQ）作为上位机组成的温室控制系统。在户外采集到的信号包括气温和光强，在室内采集到的信号包括气温、湿度和二氧化碳浓度。
1.2研究中央空调的目的
温度的检测与控制与人们的生活有着密切的联系，广泛应用于工业设计，仪器显示，食品生产等领域。在这里，他的交通工具，还有仓库，都离不开。在很多情况下，我们都必须快速、精确地得到一个特定的温度值。在最近的一场瘟疫之中，体温测量发挥了很大的作用，各种各样的红外温度测量装置，都是为了发现病毒而设计的。与此同时，在阻止病毒扩散的家里，也会因为室内温度不适宜而产生烦恼。这个时候，我们就必须要有一套自控的房间来弥补这个不足。随着时代的发展，温度测量控制领域也被快速发展的各个行业所囊括，而且随着数字技术的发展，自动化和智能的温度测量和控制也日益普及。综合上述因素，本文提出了一种室内温度调节的方法。
1.3研究中央空调的意义
通过温控研究与设计，提高电子项目实施与实际应用等方面的综合技术，初步培养完成项目所需的基本素质和技术需求。培养了团队精神，形成了科学实用主义的企业管理风格。因此，提高了查阅信息、语言表达、理论与实践相结合的能力。
1.4 研究内容
目前，室内空气调节设备在生产生活中得到了普遍的应用。为使室内空调的温度达到适宜，避免持续的冷却，室温不稳定等问题，本人设计了“基于 PLC的中央空调控制系统”。目前，PLC始终处于自动化工业设计和控制领域的最前列，它为各种自动化工业控制设备提供了非常稳定和可靠的应用和控制。
根据这篇文章的主题，采用的是集中式空调，所以房间里的空间是有限的，不会像温室那样占据很大的一块地方。因此，在设计的时候，并不需要多少加热和降温的设施，根据初步的统计，一个100平方米左右的房子，只有一台制冷系统，就可以满足设计的要求。
该方案是把由温度传感器收集的房间内的气温与设置的常温进行对比，再由该系统对空调器的冷气进行自动调节，从而起到冷却和升温的作用。
第二章 中央空调设计系统总体设计方案
2.1总体方案
房间里的温度是每个人最关心的问题。体温过高，会让人情绪低落，甚至连工作和生活都会受到很大的影响。而当气温太冷的时候，就需要穿更多的衣服来维持自己的身体。而且，无论多高的温度，都很可能让人得病，所以，必须要保持在一个对人体有利的环境中。只有这样，他的人生才会变得更加美好。
在那个年代，大部分人都是用木炭来取暖，但这样做也有很多缺点，那时候的木屋，很容易着火。为了确保自身的安全性，还必须要有大量的人手来进行检测和补充，这无疑是一种极大的浪费。夏季，人类解热的方式以冰为主，但冰的整体品质极佳，可持续的时间极短，最大的缺点就是储存困难。储存时间长，消耗的资源和资源也会更多。
发展至今，各种加热和降温的工具以被广泛应用，唯一的共同点就是，它们都是由人来控制的。我们有实力、有技术，可以生产出无需人工操纵的、可实现温度自动控制的软件和硬件。
在硬体上，制冷有风扇，加热有电阻丝，制冷加热集一体的就是空调，在所有的选项中，空调是最好的，也是最有效的。
在对软件进行选择的时候，我们需要一个元件来充当整个控制系统的控制芯片，在选择方面可以有很多种，比如单片机、 PLC等，与题目的要求相联系，在这里我们将 PLC选为控制系统的控制芯片。空调自动调温首先要做的就是检测到目前的室内温度，然后再决定要不要对目前的室内进行调节，而温度的检测离不开温度传感器。在检测到的温度后，可以自动调节空调的升温、降温，使其达到使用者所需的温度。此外，还需一块显示屏，用于显示特定的温度，并具备写出温度的能力，将使用者所设置的温度进行写出，基于这一点，设计出一套室温的自动化控制系统。
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