1 目的与意义

21世纪以来，我国的经济进入快速发展的阶段，人们得生产和生活发生了巨大的变化。随着工业化的不断推进以及建筑行业的迅速发展，各地的厂房如同雨后春笋遍地开花。为了改善人们的工作环境和提供生产所需的稳定的温度环境，多数厂房在建造完成之后都会考虑安装空调。在厂房内安装有空调，厂房空调在运行时，可以通过专用的设备，将厂房内部污浊的气体排出厂房，而将厂房外面的气体通过净化，输入到厂房内部，使厂房内部时刻保持着新鲜的空气，有着源源不断的新鲜空气和舒适的温度。空调的控制系统经过不断的改良和优化，已经发展出了多种控制方式。近些年来应用相对广泛的控制方式主要有数字式控制方式、继电器控制方式、PLC控制系统。在这些控制形式中，PLC控制方式有着更大的优势，如使用十分方便、容易维护，还具有很强的抗干扰能力。本文主要介绍一种基于PLC的厂房空调控制系统，对厂房内部温度进行动态监测，及时调整以达到节能的效果，并采用Matlab搭建模块进行仿真验证。

2 国内外的研究现状分析

随着科学技术的快速发展，变频技术、微电脑和电子膨胀阀在空调器上的应用为空调器的智能控制创造了最基本的条件。我国自90年代初开始研究空调器的智能控制，现已研制出多种形式的变频空调器或智能空调器，对推进我国空调业的进步作出了贡献。西安交大朱瑞琪于1991年开始研究制冷空调设备的变频能量调节技术。李家朋针对我国房间空调器普遍采用单相压缩机的现状，探索开发出两相变频器，并应用电子膨胀阀进行变流量控制，利用16位微机并引进模糊概念提高空调器的控制功能，为变频空调器国产化作出了大胆的探索。20世纪90年代未至21世纪初，我国在中央空调系统的控制领域，同时推出两项节能技术和产品：中央空调变频调速控制节能系统和中央空调变流量控制节能系统。将这两项技术相结合，在集散型中央空调监控系统的基础上，增加PLC和变频技术，并且与智能控制方法相结合，将原有的定流量系统改为变流量控制系统，从而使中央空调的各泵组和冷却塔风机的运行跟随负荷的变化而同步变化，就能够在保证负荷需求的前提下，实现中央空调系统的最大节能。由国内PLC在中央空调中的应用研究开发情况及国外PLC的发展情况看，中央空调开发的重点是PLC。这就需要发展开放式PLC。PLC的市场全球化的后果是竞争空前剧烈，从而要求制造商具有较强的市场适应能力，因而市场对适合中小批量加工，具有良好柔性和多功能性的制造系统的需求已逐步超过对大型单一功能的制造系统的需求。近10年来，随着PLC控制器价格的不断降低和用户需求的不断扩大，越来越多的中小设备开始采用PLC控制器进行控制，PLC控制器在我国的应用增长十分迅速。随着中国经济的高速发展和基础自动化水平的不断提高，今后一段时期内PLC控制器在我国仍将保持高速增长势头。

2. 研究的基本内容与方案

1 设计内容

随着国民经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高，人们对工作和生活环境的要求也越来越高，为人们提供舒适的工作环境，确保机组以最佳性能运行是工厂空调系统的基础目标。现在有许多工厂的空调系统对环境变化时温度的调控不迅速，使人产生不舒适感，导致机器经常在过热或过冷的环境中运行及调控方式不节能等诸多问题。本设计基于PLC模糊控制的厂房空调控制系统进行设计，使系统可以根据环境的不同分别在夏季模式或冬季模式下对被控温度参数和运行状态进行实时动态显示和调解。设计的主要内容如下：

（1）分析厂房空调控制系统的特点，原理；

（2）对系统进行选型；

（3）绘制系统的硬件电路图；

（4）编制软件程序；

（5）对控制策略在MATLAB进行仿真;

（6）分析仿真结果。

2 技术路线

本系统主要由电源部分和PLC控制部分、运行部分组成，主要实现信号采集，控制信号输出，风机组运行等功能。系统PLC选用西门子S7-200，CPU型号为226。该PLC上集成了通讯接口可供RS-485线缆通讯，并设置了TD200文本显示器，用来显示系统工作状态。该控制系统分手动和自动模式，手动模式下通过电源部分开关的闭合控制电机的运转，自动模式下通过PLC进行编程；通过程序实现PLC的数据的采集和各种运行控制。输入信号如温度变化、外界干扰等经PLC程序一系列运算后，发出相应的控制信号，保证风机根据实际负荷的情况调整运转速度改变送风量，从而达到控制室内温度的目的。