1绪论
1.1引言
中央空调系统是现代大型建筑物不可缺少的配套设施之一，电能的消耗非常大，约占建筑物总电能消耗的５0%。由于中央空调系统都是按最大负载并增加一定余量设计，而实际上在一年中，满负载下运行最多只有十多天，甚至十多个小时，几乎绝大部分时间负载都在7０%以下运行。通常中央空调系统中冷冻主机的负荷能随季节气温变化自动调节负载，而与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能自动调节负载，几乎长期在1０0%负载下运行，造成了能量的极大浪费，也恶化了中央空调的运行环境和运行质量。 医院是一种特殊公众聚集场所，也是空气污染较为严重的场所之一。我国中央空调通风系统有47．1%属严重污染，有４6.7％为中度污染，合格只占６2％[1]。医院室内空气中浮游的致病细菌种类多、浓度高，其散发的病菌极易造成医患间的感染。医院场所的特殊性决定了医院中央空调的特殊性。科学、安全地设计中央空调系统对减少细菌传播途径、防止污染扩散、减少并控制感染具有重要作用。为此，本文对医院中央空调设计、使用、管理作出研究。 PＬC是20世纪80年代发展起来的新一代工业控制装置，是自动控制、计算机和通信技术相结合的产物。它不仅具有优越的控制性能，良好的性能价格比，而且具有较高的可靠性和抗干扰能力，在自动控
制各个领域应用相当普遍[2]。随着变频技术的日益成熟，利用变频器、PＬC、数模转换模块、温度传感器、温度模块等器件的有机结合，构成温差闭环自动控制系统，自动调节水泵的输出流量，为达到节能目的提供了可靠的技术条件。 1.２中央空调控制系统的现状
在变频调速技术用于中央空调控制系统之前，中央空调系统的控制方法主要存在以下问题：
1.冷却水系统的不足
从设计角度考虑，冷却水泵电机的容量是按照最大换热量（即环境气温最高，且所有场所的空调都开足)的情况下，再取一定的安全系数来确定的。而通常情况下，由于季节和昼夜温差的变化以及开机数目的不足，实际换热量远小于设计值，因此，电机容量远大于实际负荷，出现了大马拉小马的情况。
在从冷却水流量来考虑，冷却水的作用是要及时将冷凝器中的热量带走以保证制冷机能正常工作。从节能的角度看，只要能保证制冷机正常工作，冷却水的流量越小，所做的无用功就越少，节能也就越明显。根据流量公式Q＝SＶ，过去由于转速不能调，只能通过调节节流阀来改变管道横切面积Ｓ的方式来调节流量Ｑ，节流阀的存在对水流产生阻力，从而产生节能损耗，并且会引起机械振动和产生噪音。
冷却水是用冷却水泵将其送到冷却搭中去的，由冷却塔风扇对其进行喷淋冷却，与大气进行热交换，将热量散发到大气中去，这样会对中央空调系统周围的环境造成热岛效应。
2．冷冻水系统的不足
冷冻水泵的作用是将经制冷机降温的冷冻水通过输送管道送到中央空调的各出风口处的风机盘管组件中，对环境起降温作用，冷冻水的流量与冷冻水泵的转速成正比，当冷冻水泵转速高时，冷冻水的流量大，流速也快。因此，当冷冻水流过风机盘管组件时，还没有充分的时间将所携冷量全都释放完，就又返回到制冷机去了，因此冷冻水泵电机做了很多无用功，这些都是不必要的能耗。若能够调节冷冻水泵电机的转速，根据实际热负荷的大小来调节冷冻水的流量(实际上是调节交换冷量的大小）和流速，以便让冷冻水在风机盘管组件中有充分的时间释放与热负荷大小相当的冷量，冷冻水泵电机的功耗可大大降低。
微调电容3.水泵频繁开启的不足
通过水泵开启台数的控制，造成电机起停频繁，对设备长期安全运行带来不利影响，起动电流通常为额定值的5倍左右，电机在如此大的电流冲击下，进行频繁的起停，对电机、接触器触点、空气形状触点产生电弧冲击，也会给电网带来一定冲击，起动时带来的机械冲击和停止时的承重现象也会对机械传动、轴承、阀门等造成疲劳损伤。消声室制作
原国家经贸委于１994年下发了7６3号文件《关于加强风机、水泵节能改造的意见》，鼓励支持变频节能技术在各行各业中推广使用，使变频节能获得政策上的支持。另外，根据交流电机的特性，要实现连续平滑的速度调节，最佳的方法就是采用变频调速技术，变频器是将标准的交流电转成频率、电压可变的交流电，供给电机并能对电机转速进行调节的装置。采用变频调速技术对风机、水泵的节能改造，不仅避免了由于采用挡板或阀门造成的电能浪费，而且还会极大提高控制和调节的精度，从而方便地实现恒温空调系统和恒压供水系统。5d动感座椅
在近年来出现一些对中央空调系统实施变频改造的项目，取得不错的节能效果。而如何采用更先进的控制方法实现系统更加节能而高效的运行值得进一步研究。设计优良的控制系统要能在各种供冷负荷条件下高效运行，水泵风机等的流量可以随着负荷变化而自动调节变化，用户侧室温保持稳定，而更重要的是能给投资者带来良好的投资回报。
1．3 中央空调在国内外的发展趋势
周薄
我国是一个人均资源相对贫乏的国家，因此节能降耗有着十分重要的意义。近年来，由于国民经济的快速发展，使我国的能源显得越来越紧张。
变频节能空调近几年来成为我国空调市场上的新宠，拥有变频调速系统的中央空调能够通过温度反馈改变电机的转速使制冷量和环境达到一个平衡，具有更节能、更舒适、更环保的特点。
变频空调在日本的市场占有率已超过90%以上，在欧美等发达国家的市场占有率也超过5０%。2009年以来，变频空调在我国国内市场的发展更是日新月异，销售增速达56.24%，销量已占空调总销量的１7．33%。据有关专家预测，2010年变频空调市场份额有望达25%。
据统计，我国电动机装机总容量约４亿KW，其用电量占当年全国发电量的60%~7０%，而风机、水泵设备装机总功率达１．6亿KＷ，年耗电量3２00KW.h，约占当年全国电力消耗总量的1/3。而应用变频器节电率一般在20%～6０%，投资回收期1～3年，经济效益相当可观。所以大力推广应用变频调速技术不仅是当前推进企业节能降耗、提高产品质量重要手段，而且也是实现经济增长方式转变的必然要求。
1.4本设计的主要工作
大厦扇本设计的主要研究工作包括:
（1）设计基于PLC的医院中央空调控制系统；
(2)采用PLC模拟量输入单元采集中央空调水泵水温数据，PＬＣ通过ＲS-485与工控机通信;
(3）编写PＬＣ程序，控制中央空调系统硬件设备，实现中央空调系统的无人值守;
（４）在工控机上采用组态王开发人机界面，实现水温数据的实时显示，监测并控制中央空调系统运行状况。
２系统简介
2.1中央空调系统简介
所谓“中央空调”是由一台主机通过风道过风或冷热水管或管线连接多个末端的方式来控制不同的房间以达到室内空气调节目的的空调。
一般酒店，大型商场用的是风管式的中央空调，它的原理是主机通过通往各个空间区域的通风管道将处理后的冷热空气输送到位。它的优点是成本低、操控简便、噪音低，最主要的缺点是：各个区域(房间)控温不准确。
中央空调的工作原理与家用一样，都是利用冷媒(运输热量的媒质叫冷媒）的物理原理把室内的热量带到室外去达到制冷的效果。
旋转倒立摆
中央空调工作过程如图2-1所示。
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