基于PLC的火电厂空调监控系统设计.docx

摘要

目前工业设备的自动化发展迅速，主要依托可编程控制器（PLC）在工业过程控制中起到的作用，其应用发展也越来越重要，是衡量自动化程度的重要指标。目前应用上基本已经取代单片机的传统控制方式。同时可编程控制器的性能也直接影响到企业的生产环节，间接也影响到经济的运行。对于PLC的应用有助于推动企业智能化与自动化生产的发展进程，能极大的提升效率效能。

本次课题主要围绕对于火电厂空调监控控制系统进行设计，开头绪论部分是通过查找文献，对空调监控系统进行介绍。后面章节是对PLC系统的介绍以及包括对PLC的选型和硬件的安装注意事项的说明。通过CAD绘图软件对输入输出进行规划，通过对该课题的控制原理和应用进行大致的分析以设计出梯形图程序。通过查手册，画PLC的接线图、电气原理图、列I/O分配地址表等，以及基于空调控制的工作方式为参考进行调试流程图的绘制。程序编辑完后进行模拟仿真，再对梯形图程序进行设计说明，最后总结与分析并完善该设计，直到实现基本功能。

关键词：可编程控制器；梯形图；空调监控；

目录

TOC\o1-3\h\z\u第一章绪论 1

1.1引言 1

1.2火电厂空调控制监控系统的现状 1

1.2.1空调压缩机中冷却水的不足 1

1.2.2冷冻水监控系统的不足 1

1.2.3水泵频繁开启的不足 2

1.3火电厂空调在国内外的发展趋势 2

第二章PLC控制系统的硬件设计 3

2.1PLC控制方案的确定 3

2.2PLC选型及I/O分配 3

2.2.1PLC选型原则 3

2.2.2FX2N-48MR-001型号的PLC的数据简介 3

2.3I/O接线图 4

2.4硬件接线图 4

第三章火电厂空调控制监控系统分析 5

3.1系统组成 5

3.1.1冷源系统组成 5

3.1.2热源监控系统 5

3.2控制内容 5

3.3控制方式 6

3.3.1早先的机械控制方式 6

3.3.2电子式控制方式 6

3.3.3微电脑控制方式 6

3.4空调自动控制分析 7

3.5集中式空调制冷分析 11

3.6小结 13

第四章PLC控制系统软件设计 14

4.1常用梯形图编程方法 14

4.2梯形图 14

4.3指令表 14

第五章模拟仿真 16

5.1PLC控制系统的设计调试 16

5.2模拟调试 16

5.3仿真分步说明 16

结论 23

参考文献 24

附录 25

致谢 28

绪论

1.1引言

空调监控系统是现代大型建筑物不可缺少的配套设施之一，电能的消耗非常大，约占建筑物总电能消耗的50%，本课题主要基于其在火电厂的应用。由于火电厂空调监控系统都是按最大负载并增加一定余量设计，而实际上在一年中，满负载下运行最多只有十多天，甚至十多个小时，几乎绝大部分时间负载都在70%以下运行。通常火电厂空调监控系统中冷冻主机的负荷能随季节气温变化自动调节负载，而与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能自动调节负载，几乎长期在100%负载下运行，造成了能量的极大浪费，也恶化了火电厂空调的运行环境和运行质量。

火电厂是一种特殊的作业场所，也是空气污染较为严重的场所之一。我国火电厂空调通风监控系统有41.1％属严重污染，有36.7％为中度污染，合格只占22.2％，主要是灰尘以及噪声污染。空气中浮游的致病细菌种类多、浓度高，其散发的病菌极易造成医患间的感染。火电厂厂区场所的特殊性决定了火电厂厂区火电厂空调的特殊性。科学、安全地设计火电厂空调监控系统对减少细菌传播途径、防止污染扩散、减少并控制感染具有重要作用。为此，本文对火电厂厂区火电厂空调监控设计、使用、管理作出研究。

PLC是20世纪80年代发展起来的新一代工业控制装置，是自动控制、计算机和通信技术相结合的产物。其不仅具有优越的控制性能，良好的性能价格比，而且具有较高的可靠性和抗干扰能力，在自动控制各个领域应用相当普遍。

随着变频技术的日益成熟，利用变频器、PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块等器件的有机结合，构成温差闭环自动控制监控系统，自动调节水泵的输出流量，为达到节能目的提供了可靠的技术条件。

1.2火电厂空调控制监控系统的现状

在变频调速技术用于火电厂空调控制监控系统之前，火电厂空调监控系统的控制方法主要存在以下问题：

1.2.1空调压缩机中冷却水的不足

从设计角度考虑，空调压缩机中冷却水泵电机的容量是按照最大换热量（即环境气温最高，且所有场所的空调都开足）的情况下，再取一定的安全系数来确定的。而通常情况下，由于季节和昼夜温差