摘要：变风量空调系统是一种全空气空调系统，它的节能性、舒适性能达到目前用户需求。为了达到空调节能与舒适要求的目的，有必要将VAV空调系统的自动控制设计与适当的控制和监控方法相结合。首先分析变风量空调系统的现状，说明变风量空调系统的组成和基本原理，对操作程序和监控界面进行设计。由于空调系统运行的控制比较复杂，多工况控制很难通过真实的实验完成，所以选择以THPZKZ—1型中央空调系统的实验平台，对PLC控制器和变频控制器进行设计，改变其温度和风量参数，PID参数通过临界比例度法整定，采用PLC与变频控制相结合的温差法控制方案对系统进行设计，在组态王上建立空调系统仿真的动态界面，观察系统运行特性和分析能耗状况，给出具体的设计方案并进行了节能分析，最后指出了变风量空调技术具有较好的节能实用价值和发展前景。

关键词：变风量空调系统，PID控制，PLC，组态王

目 录

摘 要

ABSTRACT

第一章 绪  论-1

1.1 本课题研究的意义-1

1.2 研究领域现状-1

1.3 发展趋势-1

1.4 所做的主要工作-2

第二章 VAV空调系统的原理与优点-2

2.1 变风量空调系统的概念-2

2.2 变风量空调系统的基本原理-2

2.3 变风量空调系统的组成-3

2.3.1 变风量末端装置-3

2.3.2 空气处理及输送设备-3

2.3.3 风管系统-3

2.3.4 系统的自动控制-4

2.4 变风量空调系统的优点-4

第三章 控制系统的硬件设计-5

3.1 空调冷热源系统-5

3.1.1 空调制冷系统-5

3.1.2 空气制热系统-5

3.2 空气循环系统-6

3.3 空调电气控制系统-6

3.3.1 三菱FR-D700变频器-6

3.3.2 AZ2000温湿度传感器-7

3.3.3 风阀执行器-7

3.4 PLC控制器选型-8

3.4.1 S7-200简介-8

3.4.2 CPU224 技术指标-8

3.4.3 EM235 模块技术指标-9

3.4.4 PLC控制硬件连接图-10

3.4.5 I/O分配-11

第四章 VAV监控系统设计-12

4.1 PLC程序设计-12

4.1.1 控制流程-12

4.1.2 手动控制程序-13

4.1.3 自动控制程序-14

4.1.4 温湿度转换程序-14

4.2 组态软件设计-15

4.2.1 组态王系统设置-15

（1） 组态王工作原理-15

（2） PLC通信设置-16

（3） 组态王通信设置-16

4.2.2 构建组态监控界面-16

（1） 监控主界面界面-17

（2） 水系统界面-17

（3） 组态王与现场的I/O设备的通讯设置-18

第五章 系统的调试与测试-19

5.1.1 手动模式下的运行组态界面-19

5.1.2 自动模式下的运行组态界面-20

第六章 总结与展望-22

6.1 设计总结-22

6.2 设计展望-22

参考文献-22

致  谢-25

附  录-26