浅谈plc大型楼宇空调节能控制具体设计

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1、浅谈PLC大型楼宇空调节能控制具体设计　　摘要：当前社会环境污染和温室气体排放量的不断增加，使得我们所处社会的环境质量不断下降，节能减排成为当前社会发展中的一个鲜明的时代主题。随着大型楼宇的建设速度不断加快，大型楼宇中空调耗能不断增加。为了实现空调节能减排的目标，必须对大型楼宇的空调耗能进行控制。因此，PLC大型楼宇空调节能控制是当前大型楼宇建设的一个必要。本文主要分析当前的节能减排环境下PLC大型楼宇内空调节能控制系统的架构及原理。关键词：空调节能控制PLC上位机组态软件PID要想实现大型楼宇空调的节能目标，必须根据工艺流程，开发符合用户习惯的上位机监测软件及配备稳定可靠、功

2、能强大的硬件，增强空调末端设备的控制功能，实现对大型楼宇内的温湿度调节、洁净调节以及节能降耗。实现空调节能控制，需要以软件控制硬件，弱电控制强电，以管理为主导，控制系统为辅助。在软件设计中，要实现根据人机界面数据对硬件进行管理和控制。在硬件设计中，要对各传感器、执行机构进行数据采集或控制。一、设计要求（一）硬件设计要求5通过PLC模拟量输入模块对于温度、湿度等传感器数据进行监测，通过PLC模拟量输出模块对阀门开度进行精确调节，通过PLC开关量输出模块对设备进行启停控制。监控中心配置两台工控机组成冗余系统，工控机通过网线连接到PLC以太网模块，从PLC中获取相应数据。除了对这些硬

3、件设施进行有效地控制外，还必须对PLC进行联锁及相应安全控制。（二）软件设计要求这种上位机的软件设计主要是建立在工业组态软件基础上。组态软件以C语言或Basic语言为基础，作为二次开发平台，提供丰富图形、动画、监控等组件，大大缩短软件开发时间，保证软件安全可靠，为实现程序设计和控制目标奠定了良好的基础。二、PLC空调控制系统架构PLC空调控制系统架构主要是分为如下三部分：（一）可编程逻辑控制器5以西门子PLC为例对空调控制系统结构进行分析，S7-200PLC主要是分布在建筑内的各个区域，它的主要功能是负责对相应区域的温度和湿度等传感器数据进行采集，同时将这些采集的数据保存在可编

4、程逻辑控制器的寄存器内，以供S7-300PLC对数据进行汇总、处理。在中控室安装S7-300PLC控制柜，S7-300PLC需要根据工艺流程编写PLC程序，从而实现通过DP总线对S7-200PLC寄存器内的数据进行采集、发送控制指令到S7-200PLC模拟量输出模块或开关量输出模块，从而实现对空调末端设备控制。通过此PLC空调控制系统，用户即可掌握楼宇内的各种关键传感器数据，并可根据传感器数据信息，人工或自动对空调末端设备进行控制，从而实现空调系统在最佳工况下运行，达到节能减排目的。（二）监控计算机监控计算机安装在中控室内，为整个PLC空调控制系统人机交互核心设备，它的主要职责

5、是通过上位机监控组态软件从S7-300PLC中提取数据，实现数据的显示、图形动画、生成报表、报警设定、空调末端设备的启停、阀门开度调节等。上位机软件具有报警功能，用户可设定某些参数报警上下限，一旦数据超出报警设定值，系统即可发出声光报警，并通过软件进行相应控制措施。当系统设定为自动控制模式时，系统将根据用户设定值，自动控制空调末端设备的启停、阀门开度，从而实现楼宇自控，无需人工干预。（三）数据传输介质及中断器PLC之间连接主要是通过ProfiBus-DP总线实现的。当PLC之间距离过远或干扰过强时，可在PLC之间适当增加中继器，加强信号传输；监控计算机通过以太网与S7-300进

6、行连接。上位机人机交互系统还能通过浏览器进行WEB访问。三、人机交互功能的实现5人机交互是指人通过一定的语言，和计算机之间进行交互，来完成相关的信息交换工作。人们借助这种交互界面，就可以直接与系统进行一定的交流，并实现某种操作。人机交互功能的实现，为人们更好的控制系统软件提供了可能性。上位机监控系统设计必须根据工艺流程及用户使用习惯为依据，通过这样的界面设计，可以有效实现系统的可用性，以及用户的友好型功能。人机交互系统功能的实现主要是利用工业组态软件来实现的，人机交互功能主要是体现在对整座建筑物的传感器数据的采集、分析、处理及反馈上，除了采集数据，还要对采集的数据通过一定的数据

7、分析、制定曲线和报表，形成的数据动画可供人们直接查看；除此之外，人机交互功能还实现了对终端设备进行控制。通过这种PLC空调控制系统上位机监测软件，人们对建筑物内的空气温度、空气湿度等关键数据可以有一个全面的了解，并可以实现实时控制，随时调节大型楼宇内的温度湿度。四、PID控制5在工业生产中，控制方式中经常采用的一种是PID控制，在实际的应用过程中，PID主要是应用在测量控制的系统中，用于高精度测量。在当今的自动控制技术中，一般都是基于这种反馈的原理。在实际的PID控制中，它主要是具有三个部分