基于DCS的中央空调制冷控制系统设计

发布时间：2017-09-10 16:17

  本文关键词：基于DCS的中央空调制冷控制系统设计

  更多相关文章： 中央空调 制冷系统 DCS PID 预测控制

【摘要】：当今时代中央空调已经成为人们生产生活的重要组成部分,它给生产生活带来好处的同时又带来了巨大的能耗问题,而中央空调制冷系统控制效果的好坏影响到整个中央空调及整个智能大楼的能耗。所以中央空调制冷系统的节能和优化控制成为楼宇自动化领域研究的重点问题之一。首先,对中央空调系统的工作原理和国内外中央空调控制系统的发展现状进行分析,并根据集散控制系统的相关知识,提出了基于DCS的中央空调制冷系统的控制方案。其次,在对中央空调制冷系统进行了控制需求分析后,以ABB公司的AC900F DCS为控制平台,实现了对中央空调制冷系统的硬件系统设计和软件设计,完成了制冷控制系统的过程站、操作员站和网关站的设计。基于FBD功能块图语言,在工程师站完成了对制冷系统各个环节控制策略的设计,求出了PID最佳参数并完成功能块的配置。在完成工程师站的设置任务后,在操作员站上设计了趋势显示、组显示等友好的人机界面,完成了控制系统的硬件配置和程序组态,实现对制冷系统中重要变量进行实时监测和反馈。为进一步提高系统的性能,对蒸发器过热度环节采用了预测控制这一高级控制策略,解决了蒸发器过热度传热过程的时变性、滞后性、干扰等对控制系统产生的影响等问题,实现了对过热度的精准控制。最后,通过DCS对中央空调进行联机调试,实现了DCS控制的实时、快速、准确性,取得了良好的控制效果,实现了制冷系统与机组协调优化控制,提高了系统的稳定性和可靠性。过热度高级控制策略的仿真结果表明,控制器的性能指标良好,验证了预测控制算法对蒸发器过热度控制的优越性。
【关键词】：中央空调 制冷系统 DCS PID 预测控制
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP273;TB657.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-15
• 1.1 课题研究背景与意义8-9
• 1.2 相关技术国内外研究现状9-14
• 1.2.1 中央空调控制系统控制技术的发展9-10
• 1.2.2 国内中央空调制冷系统优化控制研究发展现状10-12
• 1.2.3 国外中央空调制冷系统优化控制研究发展现状12-14
• 1.3 论文研究的主要内容14-15
• 第2章 中央空调制冷系统和集散控制系统15-26
• 2.1 中央空调系统的结构和工作原理15
• 2.2 中央空调制冷系统15-19
• 2.2.1 制冷原理15-16
• 2.2.2 冷冻水循环系统16
• 2.2.3 制冷剂循环系统16-19
• 2.2.4 冷却水循环系统19
• 2.3 集散控制系统19-25
• 2.3.1 集散控制系统的结构和特点19-22
• 2.3.2 DCS的应用开发设计原则22-23
• 2.3.3 OPC技术在开放式DCS系统中的应用23-24
• 2.3.4 ABB Industrial IT DCS分散控制系统24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第3章 中央空调制冷系统控制需求分析与集散控制系统设计26-32
• 3.1 中央空调制冷系统的控制需求分析26-28
• 3.1.1 中央空调制冷系统控制要求及监测点26-27
• 3.1.2 中央空调制冷系统的控制模式27-28
• 3.2 基于ABB DCS的中央空调制冷控制系统结构设计28-31
• 3.2.1 基于ABB AC900F DCS的中央空调控制系统总体结构28-29
• 3.2.2 ABB AC900F控制系统控制器配置29-30
• 3.2.3 ABB AC900F控制系统I/O模件配置30-31
• 3.3 本章小结31-32
• 第4章 基于ABB Control Builder F的中央空调制冷控制系统软件设计32-58
• 4.1 控制系统软件环境配置32-34
• 4.2 控制系统项目树组态34-42
• 4.2.1 项目创建34-36
• 4.2.2 过程站组态36-38
• 4.2.3 操作员站组态38-42
• 4.3 控制系统硬件对象组态42-45
• 4.3.1 硬件结构组态42-43
• 4.3.2 I/O通道组态43-45
• 4.4 中央空调制冷系统各控制回路控制策略设计45-50
• 4.4.1 基于FBD功能块的各回路控制策略设计与实现45-49
• 4.4.2 蒸发器过热度的高级控制策略在DCS上的设计49-50
• 4.5 中央空调制冷机的高级控制策略研究50-57
• 4.5.1 基于MAC算法的电子膨胀阀对蒸发器过热度的控制50-54
• 4.5.2 蒸发器过热度的MAC控制仿真54-57
• 4.6 本章小结57-58
• 第5章 控制系统实验结果与分析58-64
• 5.1 实验环境58-59
• 5.2 控制系统实现59-63
• 5.3 本章小结63-64
• 第6章 结论64-65
• 参考文献65-68
• 在学研究成果68-69
• 致谢69

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘苹,吴鸣;上板机控制系统设计[J];机电工程;1997年05期

2 商卫波;张泾周;宋保民;;8m~3高空模拟箱控制系统设计[J];机床与液压;2006年01期

3 王连;;遵钢2#烧结自动化控制系统设计与实施[J];制造业自动化;2007年10期

4 李茜;杜刚;魏利卓;袁银;;智能灭火机器人的控制系统设计与实现[J];辽宁工业大学学报(自然科学版);2012年04期

5 薛仁林;空间飞行器姿态控制系统设计中的状态估算[J];现代防御技术;1980年01期

6 温鹏,李燕,邹柳娟,郁伯铭;微机染色控制系统设计[J];华中理工大学学报;1991年03期

7 梁锋,陈宗基;具有期望性能的控制系统设计[J];航空学报;1991年07期

8 Larry M.Silverberg;胡迎红;;挠性空间飞行器的控制系统设计[J];国外导弹与航天运载器;1992年08期

9 刘康孝;85P远程控制系统设计[J];现代引信;1993年01期

10 任一峰,张晓明,任作新;预测输出的控制系统设计[J];华北工学院学报;2002年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 郭东道;;控制系统设计的近似方法[A];1994中国控制与决策学术年会论文集[C];1994年

2 金炜东;靳蕃;赵舵;;控制系统设计的满意优化方法[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策（上册）[C];2002年

3 李果;;离心机控制系统设计[A];2001年中国智能自动化会议论文集（下册）[C];2001年

4 金炜东;赵舵;张葛祥;马淑霞;;控制系统设计的满意优化方法[A];中国自动化学会、中国仪器仪表学会2004年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2004年

5 梁成鹏;李仁华;吴剑关;;板坯自动化控制系统设计方案[A];2007中国钢铁年会论文集[C];2007年

6 李小坚;许淑新;;电解水机智能控制系统设计[A];中国计量协会冶金分会2013年会论文集[C];2013年

7 梁成鹏;李仁华;吴剑关;;板坯自动化控制系统设计方案[A];连铸自动化技术研讨会论文集[C];2007年

8 梁成鹏;李仁华;吴剑关;;板坯自动化控制系统设计方案[A];河北省冶金学会2008年炼钢连铸技术与学术交流会论文集[C];2008年

9 杨洪庆;周斌;邵奎志;林影炼;胡茂宏;;水下控制系统设计研究[A];2012年中国造船工程学会学术论文集[C];2012年

10 樊昌元;母夏宇;朱云林;;自动抽水控制系统设计[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会（MCMI'2007）论文集（上册）[C];2007年

中国重要报纸全文数据库 前5条

1 记者 刘敬元　通讯员 曹洪儒;鞍钢独立完成热连轧控制系统设计与调试[N];中国冶金报;2010年

2 本报记者 路艳艳;NI：高效实现控制系统设计、验证、测试一体化[N];机电商报;2007年

3 河南 郜振国 孟国光;PLC控制系统设计注意事项[N];电子报;2006年

4 刘红梅 山西广播电视大学晋中分校;高速线材打包机PLC控制系统设计[N];晋中日报;2011年

5 王久辉;基于角色的访问控制系统设计[N];计算机世界;2003年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 曹云鹏;船用LPG发动机喷射控制系统设计技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

2 张燕;自主飞艇的建模与控制系统设计[D];上海交通大学;2009年

3 周长义;三轴飞行仿真转台控制系统设计与控制算法研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 苑一明;基于RSL ogix5000的生物发酵控制系统设计[D];河北大学;2015年

2 李志雄;微型塑料阻尼器一体化自动装配线控制系统设计[D];江西理工大学;2015年

3 张栋栋;野外靶场设备控制系统设计[D];山东大学;2015年

4 李猛;两轴船载稳定平台控制系统设计与研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

5 徐馨珂;基于MVC~3的乙炔加氢反应器控制系统设计[D];北京化工大学;2015年

6 李争;筒状贮箱自动喷涂装置控制系统设计与开发[D];大连交通大学;2015年

7 严岩;基于DSP2812的高速列车塞拉门控制系统设计与实现[D];江苏科技大学;2015年

8 赖小林;蒸汽动能磨PLC控制系统设计与研究[D];西南科技大学;2015年

9 李胜男;基于PLC的工业丝纺丝控制系统设计[D];大连理工大学;2015年

10 孟继勇;食用槟榔自动切籽机控制系统设计[D];西安电子科技大学;2014年

，

本文编号：825323