基于触摸屏操作的模拟空调实验系统开发

论文编号:ZD1109    论文字数:20690,页数:58

摘  要
 在近代智能大厦的楼宇自动化系统中，中央空调系统为其重要组成部分，为了给用户提供健康、舒适的生活和高效的工作环境，就必须根据实际情况智能控制空气的温度、湿度、风速、空气洁净度，近几年来智能大厦的室内空气品质问题成为各国学者研究的重点。
 由于社会实际的需要，近年来全国各大高校纷纷开设有关智能建筑自动化的课程，而中央空调系统往往被作为授课的重点。但是对于学生全面的理解和掌握中央空调这样一个相对复杂和庞大的系统，光靠理论教学是不够的。为了让学生能够深入认识中央空调的系统组成、控制方法和性能指标，需要开发出专用的模拟中央空调实验系统。
 基于此，本课题依据理论课程的相关教学内容和要求，开发出智能楼宇实验室的一套子系统——模拟空调实验系统，本系统基于触摸屏操作和PLC控制，能够做到真实模拟实际空调控制系统各部分的运行和控制。能够实现模拟中央空调的制冷运行，制热运行，可以切换手动和自动模式。
 本套系统综合了PLC控制技术、触摸屏交互技术、组态监控技术、计算机通信技术等众多实用技术，不仅让学生可以对中央空调系统有更深入的理解，而且可以把所学相关课程的内容应用到控制中，提高实际应用的能力。模拟空调实验系统实验台还配有一些备用插孔、开关和PLC节点，在以后的实践中，学生可以根据自身课题需要，尝试新的控制方法，增加新的实验项目，满足教学和研究的需要。

关键词：空调实验系统、触摸屏、PLC、组态
 Abstract
   Intelligent building in the modern building automation systems, central air conditioning system is an important component, in order to provide healthy, comfortable living and efficient working environment must be based on the actual situation of intelligent control air temperature, humidity, wind speed, air cleanliness, in recent years, intelligent building indoor air quality problems become the focus of national scholars.
   As the actual needs of society in recent years, lots of universities have set up the intelligent building automation courses, and central air conditioning systems are often used as the focus of instruction. But for the students a comprehensive understanding and grasp of the central air-conditioning such a relatively complex and large systems, theoretical teaching alone is not enough. To enable students to in-depth understanding of the composition of the central air conditioning system, control methods and performance indicators, need to develop a special simulation experiment system central air conditioning.
   Based on this, the issue related to teaching based on theory course content and requirements, develop a set of intelligent buildings in the laboratory subsystem - Air conditioning experiment simulation system, the system is based on touch screen and PLC control, can do simulate the actual air-conditioning control system parts of the operation and control. Able to achieve simulation run central air conditioning cooling, heating run, you can switch manual and automatic modes.
   This set of system integration of the PLC control technology, interactive touch screen technology, configuration control, computer communications technology, and many practical techniques, not only enables students to the central air conditioning system more in-depth understanding of, and may combine the contents of application-related courses to control and improve the capacity of practical application. Air-conditioning system simulation test bench comes with a number of spare jacks, switches and PLC node, in later practice, students need according to their subject, try the new control method, the addition of new pilot projects, to meet the needs of teaching and research .
Key words: Air conditioning experiment system, touch screen, PLC, configuration

目 录
摘  要 III
Abstract IV
目 录 V
1  绪 论 1
1.1 引言 1
1.2 选题的背景与中央空调实验平台的应用现状 1
1.3 选题的意义与目的 2
1.4 课题研究的主要任务 3
2  中央空调自控系统技术分析 4
 2.1 中央空调系统的基本组成 4
 2.1.1 空调冷、热源系统 4
 2.1.2 空气处理机系统 5
 2.1.3 新风空调机系统 6
 2.1.4 末端风机盘管系统 6
 2.2 中央空调系统的自动控制 7
 2.2.1 概述 7
 2.2.2 空气处理机组自动控制 8
3  模拟空调实验系统总体设计 11
3.1 系统结构设计 11
3.2 系统控制方案设计 11
4  TP触摸屏技术与组态工程 13
 4.1 TP触摸屏技术简介 13
 4.1.1 TP触摸屏的工作原理 13
 4.1.2 TP触摸屏的主要作用 13
 4.1.3 TP触摸屏的主要功能 13
 4.2 触摸屏在系统中的应用 14
 4.2.1 触摸屏的选用 14
 4.2.2 组态工程的制作 14
5  系统控制器介绍与控制方案的实现 23
5.1 西门子S7-200 PLC概述 23
5.1.1 主要特点 23
5.1.2 产品结构 23
5.1.3 CPU模块 24
5.1.4 功能扩展模块 25
5.2 系统控制要求与程序实现 26
5.2.1 控制要求 26
5.2.2 程序设计（部分） 26
6  实验系统实验项目设计 27
6.1  概述 27
6.2  实验系统的使用环境 27
6.3  实验项目 27
7  总结 44
7.1  主要工作成果 44
7.2  存在不足 44
致谢 45
参考文献 46
附录 47