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1、西安建筑科技大學課程設計（論文）目錄1緒論11.1設計說明11.2設計思路21.2.1系統(tǒng)原理圖21.2.2PLC設計思路22MATLAB仿真42.1MATLAB簡介42.2Simulink42.2.1啟動42.2.2Simulink仿真52.3試湊法確定PID參數(shù)62.4仿真結果圖83PLC設計93.1S7-200選型93.1.1CPU選型93.1.2EM23593.2I/O分配103.3梯形圖113.3.1主程序113.3.2調用程序123.3.3中斷程序144組態(tài)界面設計175總結18參考文獻19西安建筑
2、科技大學課程設計（論文）1緒論1.1設計說明隨著變頻技術的發(fā)展和變頻器在水泵上的廣泛應用，變流量空調水系統(tǒng)成為工程師設計空調水系統(tǒng)的首選而且在實踐應用中已經取得了很好的節(jié)能效果。冷凍水泵變頻方式主要分為壓差控制和溫差控制，本次課程設計主要是冷水機組中冷凍水定溫差控制系統(tǒng)設計，在分、集水處分別設置溫度傳感器，通過檢測供回水溫差控制，得到結果后調節(jié)閥門開度，從而實現(xiàn)冷凍水的溫差控制。本次課程設計師空調冷凍水溫差控制系統(tǒng)的設計，核心控制閥門的開度，方法為PID控制。要實現(xiàn)PID控制，首先必須要用MATLAB中的Sim
3、ulink確定值，并且滿足調節(jié)時間小于8S，超調量低于5%，然后對PLC進行I/O分配，將值代入編寫梯形圖，從而實現(xiàn)閥門開度的控制，最后進行的是組態(tài)王的設計，本人將主要負責使用MATLAB中的Simulink進行仿真。由于本人水平有限，設計中難免出現(xiàn)問題，還望老師能給出寶貴的意見。第16頁共19頁西安建筑科技大學課程設計（論文）1.2設計思路1.2.1系統(tǒng)原理圖如圖1-1為冷水機組圖，分為冷卻水機組和冷凍水機組，冷卻水機組不予考慮，冷凍水機組循環(huán)為從集水器到制冷機，再到分水器。在設計溫差控制系統(tǒng)的情況下，只需要
4、設計兩個溫度傳感器，一個泵和一個閥門即可滿足要求。圖1-1冷水機組監(jiān)控圖1.2.2PLC設計思路第16頁共19頁西安建筑科技大學課程設計（論文）圖1-2PLC設計思路PLC設計思路如圖1-2所示，兩個溫度傳感器分別檢測供回水溫度，并與控制器溫差控制值進行比較，用PID進行調節(jié)。當設定值大于檢測值時，通過變頻器減少頻率，從而減小閥門的開度；當設定值小于檢測值時，通過變頻器增大頻率，從而增大閥門的開度。因此采用定溫差控制系統(tǒng)，最大溫差為10攝氏度，設定溫差為5攝氏度。第16頁共19頁西安建筑科技大學課程設計（論文）
5、2MATLAB仿真2.1MATLAB簡介MATLAB是美國MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學軟件，用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計算的高級技術計算語言和交互式環(huán)境，主要包括MATLAB和Simulink兩大部分。有四大特點：高效的數(shù)值計算及符號計算功能，能使用戶從繁雜的數(shù)學運算分析中解脫出來；具有完備的圖形處理功能，實現(xiàn)計算結果和編程的可視化；友好的用戶界面及接近數(shù)學表達式的自然化語言，使學者易于學習和掌握；功能豐富的應用工具箱(如信號處理工具箱、通信工具箱等)，為用戶提供了大量方便實用的處理工具
6、。2.2SimulinkSimulink是MATLAB最重要的組件之一，它提供一個動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和綜合分析的集成環(huán)境。在該環(huán)境中，無需大量書寫程序，而只需要通過簡單直觀的鼠標操作，就可構造出復雜的系統(tǒng)。Simulink具有適應面廣、結構和流程清晰及仿真精細、貼近實際、效率高、靈活等優(yōu)點，并基于以上優(yōu)點Simulink已被廣泛應用于控制理論和數(shù)字信號處理的復雜仿真和設計。同時有大量的第三方軟件和硬件可應用于或被要求應用于Simulink。2.2.1啟動1）在MATLAB命令窗口中輸入simulink結果是在桌
7、面上出現(xiàn)一個稱為SimulinkLibraryBrowser的窗口，在這個窗口中列出了按功能分類的各種模塊的名稱。當然用戶也可以通過MATLAB主窗口的快捷按鈕來打開SimulinkLibraryBrowser窗口。2）在MATLAB命令窗口中輸入simulink3結果是在桌面上出現(xiàn)一個用圖標形式顯示的Library:simulink3的Simulink模塊庫窗口。兩種模塊庫窗口界面只是不同的顯示形式，用戶可以根據(jù)各人喜好進行選用，一般說來第二種窗口直觀、形象，易于初學者，但使用時會打開太多的子窗口。2.2.2
8、Simulink仿真第16頁共19頁西安建筑科技大學課程設計（論文）創(chuàng)建模型的步驟：首先根據(jù)需要從模塊庫添加所需的模塊，然后將模塊進行連接，最后雙擊示波器模塊，打開Scpoe窗口。雙擊窗口菜單中的Simulation>Start，執(zhí)行仿真。一個典型的SImulink模型包括以下三種類型的元素：信號源模塊、被模擬的系統(tǒng)模塊和輸出顯示模塊。信號源為系統(tǒng)的輸入，它包括常數(shù)信號源、函數(shù)發(fā)生器和
