基于模糊控制的空调冷源节能群控系统的研究与设计

【摘要】：如今,建筑节能已经成为备受关注的一个话题。现代建筑物中,中央空调系统给人们提供舒适的工作生活环境的同时,其能耗占整个建筑物能耗的50%以上。其中,空调冷源系统占据了整个空调系统运行的大部分能耗。由此,对中央空调冷源群控系统进行有效的节能控制设计在节能和管理方面都显得意义重大。 中央空调系统具有高度的非线性、强耦合性、不确定性和大时滞等特性,以致难以得到被控对象精确的数学模型。而现阶段中央空调监控系统几乎仍采用传统的基于模型的控制技术,对于工况及环境变化的适应性差,节能效果不理想。模糊控制技术基于模糊数学理论,通过模拟人的近似推理和综合决策过程,使控制算法的可控性、适应性和合理性大大提高。本文将日趋成熟的模糊控制技术运用到某中央空调冷源群控系统中,以提高中央空调系统运行的稳定性和节能性,对空调智能控制具有重要的理论价值和工程应用价值。其中,模糊控制的控制器选用西门子的PLC产品S7-300(CPU315-2DP)。 为方便对中央空调冷源群控系统的智能管理而设计上位机监控系统。系统应用层软件利用纵横科技的组态软件HMIBuilder3.2进行系列功能开发。HMIBuilder系统是一种模块化的设计,通过数据组态、画面组态和脚本编写等操作在HMIBuilder中能够模拟现场设备运行情况、报表统计、告警浏览和能效分析等人机交互功能。 【关键词】：冷源系统 模糊控制 PLC 界面组态 EER
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TP273
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-8
• 目录8-11
• 第一章 绪论11-16
• 1.1 课题研究的背景及来源11-12
• 1.1.1 课题研究背景11-12
• 1.1.2 课题研究来源12
• 1.2 国内外中央空调控制系统研究现状12-13
• 1.3 课题研究的主要内容及意义13-14
• 1.3.1 课题研究的主要内容13-14
• 1.3.2 课题研究的意义14
• 1.4 论文的组织结构14-16
• 第二章 空调冷源群控系统设计16-37
• 2.1 空调冷源群控必要性分析16-19
• 2.1.1 空调冷源系统组成16-18
• 2.1.2 系统非群控状态运行存在的问题18
• 2.1.3 空调冷源系统群控的优越性18-19
• 2.2 空调冷源群控系统组成19-22
• 2.2.1 冷源群控系统设计目标19
• 2.2.2 冷源群控系统构架19-22
• 2.3 系统硬件选型22-32
• 2.3.1 控制站点22-31
• 2.3.2 上位机31
• 2.3.3 现场信号采集单元31
• 2.3.4 控制执行单元31-32
• 2.4 系统设计参数32-33
• 2.4.1 室外设计参数32
• 2.4.2 室内设计参数32-33
• 2.4.3 空调系统设计参数33
• 2.4.4 系统能量供应负荷计算33
• 2.5 系统控制对象及显示控制参数33-36
• 2.5.1 空调冷水机组34
• 2.5.2 冷冻水泵34
• 2.5.3 冷却水泵34-35
• 2.5.4 冷却塔35
• 2.5.5 电动蝶阀35
• 2.5.6 压差旁通阀35-36
• 2.6 本章小结36-37
• 第三章 冷源系统模糊控制的实现37-67
• 3.1 系统控制要求37-38
• 3.2 设备启停策略38-44
• 3.2.1 系统监控原理38
• 3.2.2 设备启停运行控制38-44
• 3.3 系统模糊控制器的设计44-63
• 3.3.1 模糊控制理论44-54
• 3.3.2 系统模糊控制器的实现54-63
• 3.4 系统仿真63-66
• 3.5 本章小结66-67
• 第四章 上位机监控系统设计67-79
• 4.1 上位机监控系统概述67-68
• 4.2 上位机监控系统组成68
• 4.3 应用层软件的实现68-77
• 4.3.1 软件功能构架68-69
• 4.3.2 组态界面的实现69-77
• 4.4 OPC接口介绍77-78
• 4.5 本章小结78-79
• 第五章 系统调试79-81
• 5.1 存在的问题79-80
• 5.2 问题的解决80-81
• 总结与展望81-83
• 参考文献83-86
• 致谢86

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