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1、用组态软件构建中央空调控制系统一、 系统概况 针对中央空调设计了一种基于组态软件的自动控制系统。 系统以工控机为核 心， 采 用分布式远程模块完成数据的采集与控制信号的发送。发的人机界面进行数据交换，控制算法采用专家决策系统。1.1控制系统的功能与要求 中央空调整个系统包括冷冻机、冷冻水控制系统、冷却水控制系 统、热水控制系统、补 水控制系统、新风机控制系统等。 中央空调的自动监控系统可以从 以下几个方面进行考虑：（ 1） 机组基本参数的监测；（ 2） 设备的启停自动控制；（ 3） 冷热源及水管的全面调节与控制。现场监控站监测空调机组的工作状态对象有： 过滤器阻塞 （压力差） , 过滤器阻 塞
2、 时报警，以了解过滤器是否需要更换；调节冷热水阀门的开度，以达到调节室内温度的目的； 送风机与回风机启停；调节新风、回风与排风阀的开度，改变新风/回风比例，在保证卫生条 件要求下，降低能耗，以节约运行费用；检测回风机和送风机两 侧的压差，以监测风机的工 作状态；检测新风、回风与送风的温度与湿度，由于回风 能近似反映被调对象的平均状态， 故以回风温湿度为控制参数。根据设定的空调机组 工作参数与上述监测的状态数据，现场控 制站控制送、回风机的启停，新风与回风的 比例调节，盘管冷热水的流量，以保证空调区域 空气的温度与湿度既能在设定范围内 满足舒适性要求，同时空调机组也以较低的能量消耗方 式运行。以
3、上为空调系统的一 般监控点位 , 在设计时 , 根据工程的实际情况 , 在上述监 控点位的基础上再增加或删减 一些监控点位即可得到较为满意的设计方案。中央空调的控制 原理如图 1所示。1.2系统总体结构 根据系统的规模、控制系统的特点、技术要求和投入成本，本系统采用直接数 字控制系统（即DDC系统），控制系统组成如图2所示。由于集中型计算机控制系统是以I PC 工业控制计算机为硬件核心，并直接参与过程控制，从而可以完成复杂的控制和管理 功能。系统的被控对象是室内的温度、湿度、新风等，测量装置是 各种传感器，执行机 构是电磁阀、压差开关、风门驱动器等。系统的工作原理：由传感器测量现场的环境变量，
4、现场数据采集模块将传感器 输出 的电信号转换成数字信号并与计算机进行通信，计算机将采集的实时数据进行 计算处 理，并按照一定的控制算法进行实时决策，产生控制指令并输出控制信号， 控制执行机 构，从而实现中央空调的自动控制。1-7()17工控机RS4S51-7017I-/度 vnT-湿湿皮ft 流二、系统软件设计组态王具有数据采集与控制功能，可以通过硬件驱动程序或OPC接与现场设备通信，完成数据采集和控制任务。其具有图形化用户接 口，允许开发者使用图 形 化的组态方式进行系统配置，并可以定义图形对象的动态特性。组态王还提供了 安全 权限、报警及报警管理等功能。软件的结构如图3所示。22.1实时数
5、据库 实时数据库是整个系统数据处理的核心。为了使现场数据状况以动画的形式反映在 屏幕 上，同时操作人员在计算机前发布的指令要迅速地到达现场，必须建立实时数 据库。实 时数据库是联系上位机和硬件设备的桥梁，它包含了全部数据变量的当前 值。数据库中 的变量，包括I / O变量和中间变量在组态王的数据词典中进行配置。当系统运行时，I / 0变量的数据通过I/O驱动程序从硬件设备获取或向硬件设备 输出。2.2控制程序 系统运行时分为两种控制状态：手动控制和自动 控制。 当选择手动控制模式时，操作人员应根据现场的实际情况做出判断，直接用电 脑 鼠标点击操作图上控制电磁阀、压差开关、风门驱动器的图标控制调
6、节过程，此 时图标 为活动状态。当选择自动控制模式时，有开环控制和闭环控制两种方式。开环控制即定时控 制，由操作人员根据经验制定控制计划，系统根据设定的时间参数 自动地控制电磁 阀；闭环控制以传感器检测到的室内气温、湿度以及压差信号作为反馈，系统根据 智能 控制算法（决策专家系统）实时地控制电磁阀、压差开关、风门驱动器，从而 使室内的 温湿度、新风量达到目标值。此时，操作图上电磁阀、压差开关、风门驱 动器的图标为 只读状态，不能进行手工操作。2.3人机界面 系统的人机界面由操作运行窗口、实时曲线窗口、历史曲线窗口、报警信息窗 口、数据报表窗口、参数设置窗口及帮助信息窗口等组成。为了安全、避免误操作， 人 机界面各窗口均全屏显示。（1）操作运行窗口 系统操作运行窗口显示整个系统的全景画面，如图 4所示。画面可以实时地显示出 每 个测量点的空气温湿度及压差，以动画的形式模拟显示控制过程中气流、水流、 电磁阀 和驱动器等执行机构的运行状态。rnuEU MJBHJ； 簟 0 勺滋：汀awr t鋳弭二（ 5）其他窗口 如参数设置窗口，在此窗口可以对系统的自动控制运行参数进行 设置，包括环 境条件参数设置和计划的时间参数设置；帮助信息窗口，此窗口提供 系统的在线帮 助。三、结束语
用组态软件构建中央空调控制系统
