(完整版)基于PLC的中央空调自动控制系统设计毕业设计

3-2 PT100温度传感器三种接线图

3.2 西门子MM440变频器

MICROMASTER440变频器简称MM440变频器,它是一个变频器的系列,此系列变频器主要用来控制三相电动机转速,本系列有很多种型号,恒转矩控制额定功率范围从120W~200W,可变转矩控制可达到250kw

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MM440变频器内部包含微型计算机,采用双极晶体管作为功率输出器件。因此,它具有很多功能而且运行可靠。其脉冲宽度调制的开关频率是可选的,因而降低了电机运行的噪声。它具有强大的保护功能。

MM440变频器既可以驱动单机工作,用于自动化系统 其主要特点有:

(1)安装简便,参数设置容易; (2)EMC设定可靠;

(3)可由中性点不接地电源供电; (4)快速响应信号; (5)参数设置的范围很广; (6)电缆连接简便; (7)输出继电器数量众多;

(8)模拟量输出(0~20mA)端口很多;

(9)有两个模拟输入AIN1(0~10V,0~20mA和-10~+10V) AIN2(0~10V,0~20mA);

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3.3 西门子S7-200系列PLC

3.3.1 S7-200系列PLC简介

S7系列PLC是西门子生产的可编程逻辑控制器,S7-200是该系列下的一种小型PLC,常用在小型的自动化设备当中。根据使用的CPU模块不同,S7-200系列PLC可分为CPU221、CPU222、CPU224、CPU226等类型,除CPU221无法扩展之外,其他类型的都可以通过增加扩展模块来增加功能

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S7-200作为一种小型工业应用控制器具有以下特点:(1)抗干扰能力强,十分可靠。(2)控制程序可变,通用性强。(3)适应性强,功能强大。(4)梯形图编程简单且门槛低。(5)系统设计、调试和维修方便。

PLC是根据继电器控制系统研究创造的中央调节单元,所以为了方便工程人员理解控制过程,它也具有像继电器线路的元件,如中继器,时间继电器等等,只不过这类元件是通过软件实现的,作为PLC的主要编程元件也被称作软元件。PLC编程元件有输入继电器、输出继电器、辅助继电器、定时器、数据寄存器等。

3.3.2 CPU226技术指标

集成的数字量输入输出:24入16出;可连接的扩展模块最大数量为6个;最大可扩展数字量输入输出:248点;最大可扩展模拟量输入输出:35点;用户程序区大小:16KB;数据储存区大小:10KB;数据后备时间(电容):100h;后备电池(选件):200d;布尔运算执行时间:个20kHz;通信接口:2个RS485;外部硬件中断:4;支持的通讯协议:PPI,MPI,PROFIBUS DP,自由口;模拟电位器:2个8位分辨率;时钟类型:内置时钟;外形尺寸(宽*高*长):196*80*62。

3.3.3 EM231模块及EM232模块技术指标

EM231模块

(1)具有4个模拟量输入通道。(2)电压输入范围:单极性0~10V、0~5V;双极性±5V,±2.5V。(3)电流输入范围:0~20mA。(4)每个通道占用存储器AI区域2个字节。该模块模拟量的输入值为只读数据。(5)输入信号经模数转换后的数字量数据值是12位二进制数。最高有效位是符号位:0表示正值数据,1表示负值数据。(6)模拟量输入数据字格式有单极性数据格式和双极性数据格式。前者的全量程范围设置为0~32000.后者为-32000~+32000。

EM232模块

(1)提供2路模拟量输出。(2)输出信号的范围:电压输出为±10V,电流输出为0~20mA。(3)每个输出通道占用存储器AQ区域2个字节,用户程序无法读取模拟量输出值。(4)PLC运算处理后的数字量信号(BIN数)为12位,最高有效位是符号位:0表示正值,1表示负值。(5)电流输出数据格式为0~+32000。(6)电压输出的数据格式为-32000~+32000[22]。

第四章 控制系统程序设计

4.1 STEP7-MICROWIN软件介绍

此程序是用STEP-7MICROWIN软件编写的,该软件是西门子公司为S7-200系列PLC专门打造的编程软件,采用简明易懂的梯形图作为编程语句,提供了丰富的指令,具有向导功能,方便PID程序制作。能够对PLC和PC进行通讯设置,既可以从PLC上传程序,也可以将PC中编写好的程序下载到PLC中。

4.2 空调启动流程图

中央空调控制柜上电以后,PLC控制空调设备顺序启动,并实现设备的互锁。空调关闭的顺序为此过程的逆顺序。其具体流程图如图4-1所示。

4-1 空调设备顺序启动流程图

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