本文關(guān)鍵詞：空調(diào)用制冷機(jī)組自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究

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【摘要】：如今空調(diào)已經(jīng)是隨處可見(jiàn),它已經(jīng)深入到我們生活的方方面面,對(duì)于特殊的環(huán)境要求甚至需要保持恒溫的控制。本文以天津某單位中央空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)為選題背景,針對(duì)單螺桿式制冷機(jī)組設(shè)計(jì)了一套具有較高自動(dòng)化程度的控制系統(tǒng)。具體的研究?jī)?nèi)容主要包括中央空調(diào)控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案,模糊PID控制算法的應(yīng)用,軟、硬件及監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,人們對(duì)于中央空調(diào)的控制要求也越來(lái)越高。對(duì)中央空調(diào)效率、能耗的控制是我們一直所追求的,傳統(tǒng)PID控制雖然有著很好的穩(wěn)定性,但已經(jīng)越來(lái)越難達(dá)到我們所要求的期望。所以我們對(duì)傳統(tǒng)的PID控制方法上進(jìn)行了進(jìn)一步的改進(jìn),我們讓傳統(tǒng)PID控制與模糊控制算法相融合,形成了模糊PID控制算法,經(jīng)在MATLAB環(huán)境下的仿真,從形成結(jié)果上分析可以克服系統(tǒng)的大時(shí)滯,而且從實(shí)際的運(yùn)行中可以取得良好的節(jié)能效果�？照{(diào)用制冷機(jī)組分為吸氣、壓縮、排氣三個(gè)工作過(guò)程�？照{(diào)系統(tǒng)主要由制冷壓縮機(jī)系統(tǒng)、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)、冷卻塔的工作構(gòu)成制冷系統(tǒng)的工作過(guò)程。經(jīng)過(guò)對(duì)空調(diào)制冷系統(tǒng)工作原理的分析,總結(jié)出控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及需要實(shí)際需要實(shí)現(xiàn)的功能,確定系統(tǒng)的控制方案,畫(huà)出控制系統(tǒng)的流程圖,實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)相應(yīng)的控制級(jí)和監(jiān)控級(jí)的軟硬件設(shè)計(jì)。控制系統(tǒng)以西門(mén)子公司的S7-200PLC作為控制核心,采用西門(mén)子公司的KTP178觸摸屏作為監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能。文中硬件部分介紹了自動(dòng)化設(shè)備的選型,包括I/O點(diǎn)的分配、電源模塊、CPU的選型、模擬量和數(shù)字量模塊等。軟件部分完成了設(shè)備間的通訊、部分程序及監(jiān)控畫(huà)面的設(shè)計(jì)。文中重點(diǎn)對(duì)中央空調(diào)控制系統(tǒng)怎樣采用模糊PID控制算法做出了詳盡的描寫(xiě),透徹地分析了模糊PID的形成過(guò)程,并列出了模糊PID控制器的設(shè)計(jì)過(guò)程,通過(guò)對(duì)房間內(nèi)溫度的控制作出了MATLAB仿真,同時(shí)對(duì)傳統(tǒng)PID與模糊PID控制作出比較。對(duì)觸摸屏監(jiān)控畫(huà)面的設(shè)計(jì)使操作人員能夠簡(jiǎn)單有效的進(jìn)行操作運(yùn)行。最終實(shí)際運(yùn)行的效果顯示采用模糊PID控制器的效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)PID的控制效果。
【關(guān)鍵詞】：制冷機(jī)組 PLC 模糊PID 監(jiān)控系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP273;TU83
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 課題背景及意義9-10
• 1.2 空調(diào)用制冷機(jī)組的發(fā)展10-11
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r10
• 1.2.2 發(fā)展趨勢(shì)10-11
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容11-13
• 第二章 空調(diào)用制冷機(jī)組控制系統(tǒng)工作原理13-18
• 2.1 單螺桿制冷壓縮機(jī)組結(jié)構(gòu)及工作原理13-16
• 2.1.1 單螺桿制冷壓縮機(jī)的組成13-14
• 2.1.2 單螺桿制冷壓縮機(jī)的工作原理14-16
• 2.2 中央空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及制冷原理16-17
• 2.2.1 中央空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)16
• 2.2.2 中央空調(diào)系統(tǒng)的制冷原理16-17
• 2.3 本章小結(jié)17-18
• 第三章 模糊PID控制算法在冷水機(jī)組中的應(yīng)用18-40
• 3.1 控制方案的選擇18
• 3.2 PID控制理論18-22
• 3.2.1 PID控制原理簡(jiǎn)介18-20
• 3.2.2 PID控制器的參數(shù)整定方法20-22
• 3.3 模糊PID控制理論22-26
• 3.3.1 模糊控制的起源22
• 3.3.2 模糊控制的數(shù)學(xué)概念22-24
• 3.3.3 模糊控制系統(tǒng)24-26
• 3.4 空調(diào)房間內(nèi)溫度的傳遞函數(shù)26-28
• 3.5 模糊PID控制器的設(shè)計(jì)28-33
• 3.5.1 模糊化接口28-30
• 3.5.2 規(guī)則庫(kù)30-32
• 3.5.3 模糊推理32
• 3.5.4 清晰化接口32-33
• 3.6 MATLAB仿真33-39
• 3.7 本章小結(jié)39-40
• 第四章 中央空調(diào)控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)40-54
• 4.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案40-41
• 4.2 PLC簡(jiǎn)介41-44
• 4.2.1 可編程邏輯控制器（PLC）的優(yōu)勢(shì)41-42
• 4.2.2 可編程邏輯控制器的基本結(jié)構(gòu)42-43
• 4.2.3 PLC工作原理43-44
• 4.3 S7-200PLC的硬件選型及介紹44-46
• 4.3.1 S7-200PLC簡(jiǎn)介44
• 4.3.2 S7-200PLC及各模塊的選擇44-45
• 4.3.3 控制系統(tǒng)I/O點(diǎn)分配45-46
• 4.4 信號(hào)檢測(cè)與傳感器的選擇46-49
• 4.5 控制系統(tǒng)的軟件49-53
• 4.5.1 系統(tǒng)控制程序流程49-50
• 4.5.2 S7-200 PLC的通訊50-52
• 4.5.3 模糊PID算法在S7-200中的實(shí)現(xiàn)52-53
• 4.6 本章小結(jié)53-54
• 第五章 中央空調(diào)控制系統(tǒng)組態(tài)畫(huà)面設(shè)計(jì)54-64
• 5.1 操作面板的簡(jiǎn)介及系統(tǒng)觸摸屏的選型54
• 5.2 系統(tǒng)的組態(tài)軟件54-56
• 5.3 中央空調(diào)系統(tǒng)組態(tài)畫(huà)面的設(shè)計(jì)56-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 第六章 總結(jié)與展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 致謝69-70
• 申請(qǐng)學(xué)位期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文70

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1 馮迎f，

本文編號(hào)：563378