中央空调设计plcWord文件下载.docx
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在中央空调系统设计中，冷冻泵、冷却泵的装机容量是取系统最大负荷再增加10%—20%余量作为设计安全系数。
据统计，在传统的中央空调系统中，冷冻水、冷却水循环用电约占系统用电的12%—24%，而在冷冻主机低负荷运行时，冷却水、冷冻水循环用电就达30%—40%。
因此，实施对冷冻水和冷却水循环系统的能量自动控制是中央空调系统节能改造及自动控制的重要组成部分。
四、控制设计的具体方案
主电路的控制设计
根据具体情况，同时考虑到成本控制，原有的电器设备尽可能的利用。
冷冻水泵及冷却水泵均采用两用一备的方式运行，因备用泵转换时间与空调主机转换时间一致，均为一个月转换一次，切换频率不高，决定将冷冻水泵和冷却水泵电机的主备切换控制利用原有电器设备，通过接触器、启停按钮、转换开关进行电气和机械互锁。
确保每台水泵只能由一台变频器拖动，避免两台变频器同时拖动同一台水泵造成交流短路事故；
并且每台变频器任何时间只能拖动一台水泵，以免一台变频器同时拖动两台水泵而过载。
2变频器的控制方式
变频器的启停及频率自动调节由PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块进行温差闭环控制，手动/自动切换和手动频率上升、下降由PLC控制。
3、
主要设备选型
考虑到设备的运行稳定性及性价比，以及水泵电机的匹配。
选用三菱FR-F540-37K-CH变频器；
PLC所需I/O点数为：
输入24点、输出14点，考虑到输入输出需留一定的备用量，以及系统的可靠性和价格因素，选用FX2N-64MR三菱PLC；
温度传感器模块FX2N-4AD-PT，该模块是温度传感器专用的模拟量输入A/D转换模块，有4路模拟信号输入通道（CH1、CH2、CH3、CH4），接收冷冻水泵和冷却水泵进出水温度传感器输出的模拟量信号；
温度传感器选用PT-1003850RPM/℃电压型温度传感器，其额定温度输入范围-100℃—600℃，电压输出0—10V，对应的模拟数字输出-1000—6000；
模拟量输出模块型号为FX2N-4DA，是4通道D/A转换模块，每个通道可单独设置电压或电流输出，是一种具有高精确度的输出模块。
4、
改造需要增加的设备：
名
称
数
量
型
号
PLC
1
FX2N-64MR
变频器
4
FR-F540-37K-CH
温度传感器输入模块
FX2N-4AD-PT
温度传感器
PT-1003850RPM/℃
模拟量输出模块
FX2N-4DA
转换开关
2
250V/5A
启动按钮
18
停止按钮
五、主要设备的特性简介
1、变频器
随着微电子技术，电力电子技术，全数字控制技术的发展，变频器的应用越来越广泛。
变频器能均匀的改变电源的频率，因而能平滑的改变交流电动机的转速，由于兼有调频调压功能，所以在各种异步电动机调速系统中效率最高，性能最好。
变频器分为间接变频和直接变频，变频水泵采用间接变频方式。
间接变频装置的特点是将工频交流电源通过整流器变成直流，再经过逆变器将直流变成频率可控的交流电。
变频器以软启动取代Y－△降压启动，降低了启动电流对供电设备的冲击，减少了振动及噪音。
2、PLC
PLC是一种以微处理器为核心，综合了计算机技术，半导体存储技术和自动控制技术的新型工业控制器。
PLC与传统的继电器控制比较，有以下特点：
（1）通用性好，接线简单，通过选配相应的模块，可适应用于各控制系统。
（2）功能强，可以通过编程实现任意复杂的控制功能。
除逻辑控制功能外，还具有模拟量控制，顺序控制，位置控制，高速计数以及网络通信等功能。
（3）可靠性高，无机械触点，消除了电弧损害，接触不良等，使用寿命长。
（4）定时准确，定时范围宽。
（5）体积小，耗电小。
（6）编程和接线可同步进行，扩展灵活，维修方便。
六、三菱FR-F540-37K-CH变频器主要参数的设定
Pr.160
:
0
允许所有参数的读/写
Pr.1
50.00
变频器的上限频率为50Hz
Pr.2
30.00
变频器的下限频率为30Hz
Pr.7
30.0
变频器的加速时间为30S
Pr.8
变频器的减速时间为30S
Pr.9
:
65.00
变频器的电子热保护为65A
Pr.52
14
变频器DU面板的第三监视功能为变频器的输出功率
Pr.60
4
智能模式选择为节能模块
Pr.73
设定端子2－5间的频率设定为电压信号0～10V
Pr.79
2
变频器的操作模式为外部运行
七、三菱PLC控制器FX2N-64MR与三菱FR-F540-37K-CH变频器的接线以及I/O分配
1、I/O分配：
X0:
1#冷却泵报警信号
X1:
1#冷却泵运行信号
X2:
2#冷却泵报警信号
X3:
2#冷却泵运行信号
X4:
1#冷冻泵报警信号
X5:
1#冷冻泵运行信号
X6:
2#冷冻泵报警信号
X7:
2#冷冻泵运行信号
X10:
冷却泵报警复位
X11:
冷冻泵报警复位
X12：
冷却泵手/自动调速切换
X13：
冷冻泵手/自动调速切换
X14：
冷却泵手动频率上升
X15：
冷却泵手动频率下降
X16：
冷冻泵手动频率上升
X17：
冷冻泵手动频率下降
X20:
1#冷却泵启动信号
X21:
1#冷却泵停止信号
X22:
2#冷却泵启动信号
X23:
2#冷却泵停止信号
X24:
1#冷冻泵启动信号
X25:
1#冷冻泵停止信号
X26:
2#冷冻泵启动信号
X27:
2#冷冻泵停止信号
Y2:
冷却泵自动调速信号
Y3:
冷冻泵自动调速信号
Y4:
Y5:
2#冷却泵报警信号
Y6:
Y7:
2#冷冻泵报警信号
Y10:
1#冷却泵启动
Y11:
1＃冷却泵变频器报警复位
Y12:
2#冷却泵启动
Y13:
2＃冷却泵变频器报警复位
Y14:
1#冷冻泵启动
Y15:
1＃冷冻泵变频器报警复位
Y16:
2#冷冻泵启动
Y17:
2＃冷冻泵变频器报警复位
2、接线图：
PLC与变频器接线图
八、三菱FX2N－64MR
PLC主要部分程序分析
1、冷冻水出回水和冷却水进出水的温度检测及温差计算程序
根据计算出来的冷冻水出回水温差和冷却水进出水温差，分别对冷冻泵变频器和冷却泵变频器进行无级调速的自动控制，温差变小变频器的运行频率下降（频率下限为30Hz），温差变大，则变频器的运行频率上升（频率上限50Hz），从而实现恒温差的控制，实现最大限度的节能运行。
2、FX2N-4DA
4通道的D/A转换模块程序分析
D/A转换模块的数字量入口地址为：
CH1通道：
D1100；
CH2通道：
D1101；
CH3
通道：
D1102；
CH4通道：
D1103；
数字量的范围为-2000～+2000，对应的电压输出为-10V～+10V,变频器输入模拟电压为0～+10V,对应30Hz～50Hz的数字量为+1200～+2000，为保证2台冷却泵之间的变频器运行频率的同步一致，使用了
LDM8000
MOVD1100D1101；
2台冷冻泵也使用了LDM8000
MOVD1102D1103
的指令。
3、手动调速PLC程序分析
X14为冷却泵手动频率上升，X15为冷却泵手动频率下降，每次频率调整0.5Hz，所有手动频率的上限50Hz，下限30Hz。
4、手动调速和自动调速的切换程序
X12为冷却泵手/自动调速切换开关；
X13为冷冻泵手/自动调速切换开关；
5、温差自动调速程序
温差采样周期，因温度变化缓慢，时间定为5秒能满足实际需要；
当温差小于4.8℃时，变频器运行频率下降，每次调整0.5Hz；
当温差大于5.2℃时，变频器运行频率上升，每次调整0.5Hz；
当冷却进出水温差在4.8～5.2℃时不调整变频器的运行频率。
从而保证冷却泵进出水的温差恒定，实现节能运行。
6、冷冻泵和冷却泵的变频器运行和停止控制
2台变频器驱动的冷却泵和2台变频器驱动的冷冻泵的起停控制用简单逻辑顺序的控制，PLC程序此处略。
7、变频器的保护和故障复位控制
变频器的过电流电子热保护动作时PLC能自动检测，给出报警信号，提醒值班人员及时处理，以下为变频器故障后的复位PLC程序:
8、PLC梯形图和程序设计
（1）、梯形图
（2）、指令表
步
指令
0
LD
M8002
1
T0
K0
K1
K100
K4
10
LD
M8000
11
FROM
K5
D10
20
ADD
D10
27
D11
K7
D11
34
D12
K0
D12
41
D13
K11
D13
48
SUB
D10
D20
55
D12
D21
62
M8002
63
TO
K1
H0
K1
72
73
D1100
82
83
MOV
D1101
88
D1102
D1103
93
LDI
M10
94
MPS
95
ANDF
X014
97
K20
D1100
104
MRD
105
X015
107
114
115
AND<
=
K1200
120
125
MPP
126
AND>
K2000
131
K2000
136
M11
137
MPS
138
X016
140
K20
D1102
147
148
X017
150
157
158
K1200
163
168
MPP
169
174
179
X012
180
OUT
M10
181
X013
182
M11
183
T1
184
K25
187
T0
188
T1
191
192
194
195
D20
K52
200
ANI
M12
201
208
MRD
209
K48
214
215
222
MPP
223
228
233
M12
234
LD<
K1200
239
244
LD>
249
254
255
ANDP
257
258
D21
263
M13
264
271
272
277
278
285
286
291
296
297
302
307
312
317
X010
318
319
AND
X000
320
Y011
321
322
X002
323
Y013
324
X011
325
326
X004
327
Y015
328
329
X006
330
Y017
331
X020
332
SET
Y010
333
X021
334
RST
335
X022
336
Y012
337
X023
338
339
X024
340
Y014
341
X025
342
343
X026
344
Y016
345
X027
346
347
X001
348
M8014
349
C220
K50000000
354
X003
355
356
C221
361
X005
362
363
C222
368
X007
369
AND
M8014
370
C223
375
376
Y002
377
378
Y003
379
380
Y004
381
382
Y005
383
384
Y006
385
386
Y007
387
END
九、结论
对于一名自动化的学生来说，PLC十分重要，是自动化发展的一个重要方向。
现在PLC的发展更是迅速，所以我觉得学好PLC至关重要。
本次课程设计是在学习任务比较重，时间
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