基于PLC的中央空调模糊PID监控系统的研究

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随着社会不断的发展,能源问题表现的日益突出,因此,节能变得尤其重要。而现在随着人们物质水平的提高,对中央空调系统的要求也随之提高,希望在耗能最低的情况下,保持室内合适的温度和湿度。在传统的控制中,由于PID控制器具有参数固定不变的局限性,其应用于复杂的中央空调控制系统(具有大滞后、干扰性、时变性和非线性等),达不到令人满意的控制效果。针对这一系列的情况,本论文提出了一套新的方法,是在传统PID控制基础之上添加了模糊控制技术——模糊PID控制,此方法能够实时在线调整控制器参数,它是利用MATLAB/SIMULINK仿真工具进行模拟建模来实现的,然后对系统做了仿真,仿真结果表明,此方法用于中央空调控制系统不仅是可行的,而且克服了传统PID控制器的参数固定不变局限性,更适合用于中央空调的控制系统。另外,论文还给出了中央空调控制系统的结构框图,介绍了系统硬件的构成,详细介绍了软件的设计(下位机软件的设计和上位机的软件设计)。下位机软件的设计是采用西门子S7-300PLC来实现的,主要功能是对现场数据进行采集,是利用Step75.4软件来完成系统编程的。论文对其中的几个主要模块做了详细的介绍:功能块FB41是用来实现PID控制;功能FC105是用于输入信号的量程转换;功能FC106是用于输出信号的量程转换。上位机软件的设计是利用组态软件Wincc来实现的,作为系统的监控平台,模拟了5个监控画面:参数设置;变频器的监控画面;房间温度的情况;历史记录以及报警记录监控画面。软硬件之间的通信是靠PROFIBUS协议和OPC协议来实现的,使系统组成一个有机的整体,去调节变频器,从而很好的控制各个电动机的转速,保证系统可以根据负荷的变化来进行实时调整,达到智能控制,同时又节约了大量的能源。最后,对本论文所研究内容做了总结,且对中央空调控制系统的控制方法的进一步研究提出了展望。
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