发布时间 : 星期三 文章基于PLC的中央空调温度器控制系统毕业设计论文更新完毕开始阅读
图3.7 中央空调温度控制器控制系统电路图
PT100变送器PT100变送器Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.1Q1.2 120/240VAC1L 00 01 02 03 04 05 06 07 2L 01 02 M ⊥ N L+RA A+ A RB B+ BM0 V0 S7-200 CPU226串口 1M0001020304050607 2M 00 01 02 03 04 05 L+EM231M L+ ⊥EM232M L+ ⊥24VDCSB2SB1SASB6SB5SB4SB3380VLQS3 4LKM5KM3KM1MM440变频器 V 29 30KM6KM4KM2MMMRS-485网络线缆用于USS通讯图3.8 中央空调温度控制器控制系统主要设备的端口连接图
3.8 本章小结
本章主要介绍了中央空调温度控制器控制系统的硬件设计，包括变频器、PLC、温度传
感器是选型，总体硬件电路的设计，空调制冷方案是设计，并设计了人机界面。对整个设计的硬件部分有了清晰的认识。
第4章 软件设计
4.1 PID控制
4.1.1 PID控制简介
PID控制主要分为两类：开环控制和闭环控制。开环控制系统的被控对象的输出对控制器的输入没有影响。在这种控制系统中，不依赖将被控量反送回来以形成任何闭环回路
本次设计采用闭环控制。闭环控制的基础是反馈。反馈控制是现在自动控制中常用的控制技术，本次设计采用的PID控制也是一种常用的反馈控制。反馈最基本的组成部分测量部分、比较部分和执行部分。首先需要传感器测量出相应的值，然后与期望值相对应，根据其差距进行对输入进行调节。PID控制即比例、积分和微分。其中需要设计三个参数（,和），通过这三个参数对期望值与测量值进行计算，从而得到需要对输入量的执行控制[6]。
PID控制的优点： 第一，PID应用范围广。 第二，PID参数较易整定。
第三，PID控制器在实践中也不断的得到改进，下面两个改进的例子。 。
e(t)r(t)-比例积分微分U(t)过程对象c(t)
图4.1 PID控制系统原理图
4.1.2 PID参数整定
整定原则：三个参数的的设置是有相互关系的，系统在运行时也可对参数进行细调：被控物理量在目标值附近振荡，首先加大积分时间I，如仍有振荡，可适当减小比例增益P。被控物理量在发生变化后难以恢复，首先加大比例增益P，如果恢复仍较缓慢，可适当减小积分时间I，还可加大微分时间D。
整定步骤：
(1)首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作；
(2)仅加入比例控制环节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡，记下这时的比例放大系数和临界振荡周期；
(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。 4.1.3 对中央空调温度控制器的PID控制
近几年，中央空调温度控制器系统的变频控制中多采用PI控制或者PID控
制来实现对水泵电机运行频率的控制。通过温度传感器检测出制冷机蒸发器的进水口处的回水温度和出水口处的出水温度，将其温差与设定值比对，通过可编程控制器的PID控制来调节控制冷冻泵电机运行的变频器的频率值，最终使温差值保持在允许范围内。
由前面的分析可知，系统的冷负荷随着昼夜和季节的不同、大气环境的变化，有很大的差异，室温等因素也会产生较大的影响。即使空调系统的水泵、风机等以同样转速等情况运行，其实际出回水温差也变化很大。因此随环境因素实时的修改设置参数，可更加节能，通过建立温度查询表并通过人机界面输入到PLC存储器中可实现自动控制[11]。
4.2 应用软件STEP7
本次设计中对PLC程序的编写采用是西门子公司的STEP7-microwin32 V4.0软件。软件使用的是用梯形图进行编写程序。梯形图很接近实际系统中的电气控制原理图，很容易编写和读懂，是使用比较多的语言，受到很多人的青睐。
STEP7软件有很多的优点，首先是它的调试功能非常的强大，STEP7可以在线读取数据，并且还可以在读取数据的过程中修改数据，使得很多庞大而又复杂的程序的调试变得简单很多。
通过STEP 7编程软件，不但可以方便的使用梯形图和语句表等形式进行离线编程，经过编译后通过转接电缆直接下载入PLC的内存中执行，而且在调试运行时，还可以在线监视程序中各个输入输出或状态点的通断状况，给调试工作也带来极大的方便。