1 題目 中央空調(diào)節(jié)能設(shè)備 智能控制器 2 目 錄 摘 要 2 第一章 緒 論 4 第二章 工作原理 5 體設(shè)計(jì)思想框圖 5 制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能 5 第三章 方案論證與設(shè)計(jì)原理 7 案論證 7 度采集電路 7 10 門狗電路 12 寬調(diào)制電路 12 第四章 軟件設(shè)計(jì)流程圖 13 程序流程圖 13 斷及控制部分流程圖 14 盤設(shè)定部分流程 15 第五章 器件介紹 16 16 片機(jī) 89 16 18 20 20 21 23 總 結(jié) 28 參考文獻(xiàn) 29 附 錄 30 附錄一 電源繼電器部分原理圖 30 附錄二 控制部分電路原理圖 31 附錄二 程序 32 3 摘 要 本論文介紹了一種中央空調(diào)節(jié)能設(shè)備控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 過(guò)程。為了能達(dá)到更好的控制效果，真正的實(shí)現(xiàn)智能化控制。本系統(tǒng)采用時(shí)時(shí)檢測(cè)溫度、壓力、流量的方式，三變量經(jīng)過(guò) 過(guò)分析運(yùn)算最終輸出 0 20輸出電流為 0時(shí)，變頻器對(duì)應(yīng)的輸出頻率為 0，當(dāng)輸出電流為20時(shí)，變頻器對(duì)應(yīng)的輸出頻率為 50。中央空調(diào)水循環(huán)系統(tǒng)的拖動(dòng)電機(jī)就在變頻器的控制下變頻運(yùn)行，從而達(dá)到節(jié)電的效果。在設(shè)計(jì)時(shí)出于穩(wěn)定性方面的考慮，主要選用了技術(shù)成熟的 處理器功能強(qiáng)大，可在線編程，還具有節(jié)電功能。前端的溫度傳感器采用精 度較高的 為溫度信號(hào)的采集，壓力應(yīng)用液體壓力傳感器進(jìn)行測(cè)量。 換器選用了速度較快的逐次逼近式 的分辨率是 8位的，電流輸出穩(wěn)定時(shí)間為 1s，完全符合系統(tǒng)的要求。該系統(tǒng)外擴(kuò) 6于存儲(chǔ)顯示數(shù)據(jù)。在考慮到系統(tǒng)控制的人性化方面，采用了液晶作為人機(jī)交換界面，這樣使顯示、控制更加方便明了。 該控制系統(tǒng)性能穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，完全能夠滿足便流量裝置的需求，具有廣闊的市場(chǎng)前景。 關(guān)鍵詞：變流量調(diào)速 0流輸出 法 模糊控制技術(shù) 液晶顯示 一切二 循環(huán)軟啟 多參量控制 a of to to to ID of to of , to of , be to 0, of to of to of , 4 of of to of of is he of be to to to to of AD , as s, of of to to 6 K in of of CD to be to is is of mA 5 第一章 緒論 隨著兩會(huì)的召 開，能源問(wèn)題再次成為社會(huì)的焦點(diǎn)問(wèn)題，緩解能源資源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的矛盾，節(jié)能降耗成了全社會(huì)共同關(guān)注的話題。我國(guó)政府發(fā)布的“十一五規(guī)劃綱要”更是將節(jié)能降耗作為一項(xiàng)硬性指標(biāo)要求重點(diǎn)企業(yè)強(qiáng)制執(zhí)行。 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，人民對(duì)生活環(huán)境和舒適度要求越來(lái)越高， 空調(diào) 系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備已成為人們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠?，其?建筑 空調(diào)成為創(chuàng)造室內(nèi)舒適環(huán)境、保證生產(chǎn)工藝，提高工作效率和發(fā)展生產(chǎn)力的重要保證?？照{(diào)在營(yíng)造舒適環(huán)境的同時(shí)，也在消耗大量的能源，其發(fā)展方向影響到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、能源應(yīng)用和環(huán)境保護(hù)等方方面面的內(nèi)容。中國(guó)已經(jīng)成為世界第三大能源生產(chǎn)國(guó)和第二大能源消費(fèi)國(guó)，但人均資源相對(duì)匱乏，生態(tài)環(huán)境極其脆弱與不斷增長(zhǎng)的能源需求的矛盾日趨明顯，中國(guó)的能源問(wèn)題已經(jīng)不僅僅是中國(guó)的問(wèn)題，更是世界問(wèn)題。 因此中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)電問(wèn)題就顯得十 分重要，那么中央空調(diào)系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能的呢？首先智能化節(jié)電系統(tǒng)采用溫壓力和流量等多種參數(shù)送至節(jié)能控制器，并與設(shè)定值相比較，經(jīng)過(guò)運(yùn)算后分別輸出精確的控制量，經(jīng) 制電機(jī)轉(zhuǎn)速，改變流量使之雖負(fù)荷而變化，在不影響正常使用的前提下達(dá)到節(jié)能的目的。 本控制系統(tǒng)既為整個(gè)節(jié)能設(shè)備的核心部分，它直接影響到設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和節(jié)電率。所以選用了技術(shù)成熟的 處理器功能強(qiáng)大，可在線編程，還具有節(jié)電功能。前端的溫度傳感器采用精度較高的 為溫度信號(hào)的采集，壓力 應(yīng)用液體壓力傳感器進(jìn)行測(cè)量。 的分辨率是 8位的，電流輸出穩(wěn)定時(shí)間為 1s，完全符合系統(tǒng)的要求。由于設(shè)計(jì)得需要，系統(tǒng)外擴(kuò) 存儲(chǔ)芯片，容量達(dá) 16于存儲(chǔ)液晶界面顯示數(shù)據(jù)和時(shí)時(shí)采集的信號(hào)數(shù)據(jù)等。在考慮到系統(tǒng)控制的人性化方面，采用了液晶作為人機(jī)交換界面。這樣不但能使顯示、控制更加方便明了，而且能美化產(chǎn)品的外觀，提高產(chǎn)品的檔次。 該控制系統(tǒng)性能穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，完全能夠滿足便流量裝置的需求，可實(shí)現(xiàn)多泵智能切換運(yùn)行、無(wú)級(jí)調(diào)節(jié) 功能。即達(dá)到了較好的節(jié)電效果，又能夠改善水網(wǎng)的穩(wěn)定性，提高自動(dòng)化程度，具有廣闊的市場(chǎng)前景。 6 第二章 工作原理 體設(shè)計(jì)思想框圖 央控制器實(shí)現(xiàn)功能 1能同時(shí)帶多個(gè)泵實(shí)現(xiàn)循環(huán)軟啟動(dòng)。循環(huán)軟啟動(dòng)可避免某個(gè)泵一直運(yùn)行在工頻狀態(tài)下，而長(zhǎng)期在工頻狀態(tài)運(yùn)行將造成泵損耗程度加大。另外，循環(huán)軟啟是由變頻泵頻率達(dá)到 50免了工頻的直接切換，大大降低了循環(huán)水管道中的水錘效應(yīng)。 2實(shí)現(xiàn)了溫度和壓力（或流量）多參量控制。以往的中央 空調(diào)控制器是以單一溫度為控制對(duì)象，設(shè)定目標(biāo)溫度值，進(jìn)行 算，對(duì)輸出進(jìn)行控制。而中央空調(diào)冷凍水循環(huán)系統(tǒng)中是要保證一定的水壓力（或流量），若低于此壓力，將造成管道中水溫過(guò)低而結(jié)冰，造成管道損壞。以往的系統(tǒng)只能是針對(duì)變頻器設(shè)定最低頻率輸出，P I D 及模糊控制系統(tǒng)液晶顯示操作系統(tǒng)0 20 00 00 壓力 流量繼電器輸出控制系統(tǒng) 7 而不能根據(jù)管道中的實(shí)際水壓力來(lái)控制電機(jī)的最低轉(zhuǎn)速。本控制器能夠測(cè)量水循環(huán)系統(tǒng)的出水壓力和回水壓力（或流量），來(lái)控制電機(jī)工作在最低轉(zhuǎn)速以上，這樣將有更大的節(jié)能空間。 3實(shí)現(xiàn)了變頻器在任意設(shè)定頻率值的軟啟。在多泵水循環(huán)系統(tǒng)中，由于多個(gè)水泵是并聯(lián)泵水，當(dāng)某一泵工作在工頻時(shí) ，它所產(chǎn)生的反壓力將使變頻水泵在頻率較低時(shí)，無(wú)法正常泵水，只有當(dāng)變頻水泵達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)才能正常工作。本控制器可使變頻器直接按照某一啟動(dòng)頻率滑行軟啟，既實(shí)現(xiàn)了軟啟，又縮短了調(diào)節(jié)時(shí)間，使節(jié)能空間加大。 4本控制器備有 訊接口，可與上位機(jī)進(jìn)行通訊，初步可實(shí)現(xiàn)多臺(tái)控制柜的集中顯示，進(jìn)一步可實(shí)現(xiàn)上位計(jì)算機(jī)的集中參數(shù)設(shè)定，多臺(tái)控制柜的協(xié)調(diào)控制。 5操作靈活，界面更加友好。本控制器可通過(guò)面板設(shè)定系統(tǒng)運(yùn)行方式，是工作在制冷循環(huán)系統(tǒng)還是制熱循環(huán)系統(tǒng)。因?yàn)楝F(xiàn)在很多中央空調(diào)都是冷暖空調(diào)，夏天是冷水循環(huán)，冬天切 換為熱水循環(huán)。還可設(shè)定工作模式，是一用一備，還是一切二，還是多泵循環(huán)，都可通過(guò)面板設(shè)定。另外，啟動(dòng)泵、禁止備用泵都可設(shè)定，以防某泵出現(xiàn)故障進(jìn)行檢修。顯示界面采用液晶中文顯示，更加友好。 6控制算法上采用了傳統(tǒng)的 保證了調(diào)節(jié)的快速性，又避免了超調(diào)，使系統(tǒng)調(diào)節(jié)更加平穩(wěn)。 8 第三章 方案論證與設(shè)計(jì)原理 案論證 方案一： 1。單片機(jī)選用 89單片機(jī)功能強(qiáng)大，性能穩(wěn)定，使用方便，價(jià)格便宜 2顯示采用 碼管，此種方式在設(shè)計(jì)和編程控制方面操作簡(jiǎn)單。并且用符號(hào)表示各操作代碼，占用單片機(jī)的資源少，但顯示不直觀，界面不人性化，同時(shí)耗電量很大。 3輸出端采用 0 10壓信號(hào)輸出符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，易于實(shí)現(xiàn)，但長(zhǎng)距離傳輸或在干擾較大的環(huán)境中抗干擾能力較差。 4于上位機(jī)通信采用 方式成本較低，技術(shù)成熟使用方便，但傳輸?shù)糜行Ь嚯x較近，不能適合現(xiàn)場(chǎng)的要求。 5繼電器的驅(qū)動(dòng)方面采用三極管放大電路驅(qū)動(dòng)， 此方法簡(jiǎn)單適用，但當(dāng)繼電器數(shù)量較多時(shí)，使用起來(lái)較為麻煩，而且還需另加放電二極管保護(hù)電路。 方案二： 1。單片機(jī)選用 89單片機(jī)功能強(qiáng)大，性能穩(wěn)定，使用方便，可再現(xiàn)編程 ,同時(shí)內(nèi)置看門狗電路 2顯示采用 晶顯示，此種方式雖然在設(shè)計(jì)和編程控制方面較為困難。并且成本較高，字模的存儲(chǔ)占用了大量的資源 易于操作，人性化程度較高，同時(shí)耗電量較小。 3輸出端采用 0 20電流控制信號(hào)，電流信號(hào)抗干擾能力較強(qiáng)有助于遠(yuǎn)距離得傳輸 。 4與上位機(jī)通信采用 方式雖說(shuō)成本較 232高，但有效距離較遠(yuǎn)，一般可達(dá)到上千米，完全符合設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境。 5繼電器的驅(qū)動(dòng)方面采用 芯片為繼電器的專用驅(qū)動(dòng)芯片，驅(qū)動(dòng)功率大，使用方便，內(nèi)置二極管保護(hù)電路，無(wú)須外加。 所以從各方面綜合考慮，方案二是比較優(yōu)化的所以在經(jīng)過(guò)論證后選擇第二方案 度采集電路原理 一、 化而變化、并呈一定函數(shù)關(guān)系的特性來(lái)進(jìn)行測(cè)溫，其溫度 /阻值對(duì)應(yīng)關(guān)系為 1： （ 1） (2則 ,2;對(duì)調(diào) (2 (2,2 ,2;若 (2=(2 ,2否則 (2 30H 0H,A ;若 (2(2則 0H,A ;否則 ,(2 30H ,2,2 ;若 (2=(2 0H,A ;相等 ,(2 30H 68 ;若