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根据控制系统的功能要求和I/O分配表以及图5，设计出模块式空调系统的硬件连接图。
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急停按钮手动/自动启动按钮冷却水风机1启动冷却水风机2启动冷冻泵1启动冷冻泵2启动急停按钮手动/自动2启动制冷机组冷却泵1启动按钮启动冷却泵2冷却水风启动冷却水风机1启动冷却水风机1加速冷却水风机2启动机2减速冷冻泵1启动冷冻泵2启动冷却泵1加速冷却泵2减速制冷机组2启动冷却泵1启动冷却泵2启动冷却水风机1加速冷却水风机2减速冷却泵1加速冷却泵2减速1MI0.0I0.1I0.2+220VI0.3南通职业大学毕业设计1L(论文) 接触器1I0.4Q0.0接触器2I0.5Q0.1接触器31MI0.6Q0.2接触器4I0.7I0.0Q0.3I1.0I0.1变频器1I1.1I0.22L（风机）I1.2Q0.4变频器I0.31L2I1.3Q0.5（风机）I0.4Q0.0变频器1I1.4Q0.6（泵）I0.5Q0.7Q0.1变频器22MI0.6（泵）Q0.2I1.5I0.7Q0.3I1.6制冷机组3L1I1.0Q1.0I1.7制冷机组I1.1Q1.1I2.02L2I2.1Q1.2I1.2Q0.4I2.2I1.3Q1.3Q0.5I2.3Q1.4I1.4Q1.5Q0.6I2.4Q0.7I2.5Q1.62MI2.6Q1.7I1.5PEI2.7MI1.63LNAC220VL+I1.7L1Q1.0+220V接触器1接触器2接触器3接触器4变频器1（风机）变频器2（风机）变频器1（泵）变频器2（泵）制冷机组1制冷机组2温度传感器1温度传感器2温度传感器3温度传感器4I2.0MI2.1L+I2.21MI2.3AIW0I2.4AIW2EM235AIW4I2.5AIW6I2.6I2.7ML+ML+1MAIW0AIW2AIW4AIW6Q1.1Q1.2Q1.3Q1.4Q1.5Q1.6Q1.7PENL1AC220V温度传感器1温度传感器2温度传感器3温度传感器4EM235 16
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图5 模块式空调系统的硬件连接图
3.3 输入/输出设备的选择
PLC是整个控制系统的核心设备，选定PLC型号及其的模块后，就需要按照控制功
能的要求选购其余设备，例如，各种开关、按钮、旋钮、传感器、变频器及人机界面等设备。 1 各种按钮
急停按钮采用到锁结构的常闭触点，按下后触点断开，按照按钮指示方向旋转可复位。手动/自动按钮采用旋钮结构，一边常闭，一边常开；其余按钮全部采用自动复位按钮，采用触点触发工作方式，即按下接通输入点，松开按钮自动复位输入点。 2 温度传感器
如图所示，控制系统需要采集回水和冷却水的温度，以此来控制冷却风机和冷冻水泵的工作状态，因此需要在冷冻水回路和冷却水回路的适当位置安装温度传感器，将温度值转化成电压值输入到PLC中，在进行判断处理，实现维持室内空气状况满足设定条件的功能。
（1） 温度传感器1、2用于检测两条冷冻水回路系统的温度，以来控制冷冻水泵的
转速条件。
（2） 温度传感器3、4用于检测两条冷却水回路系统的温度，以此来控制冷却风机
的转速条件。
3变频器
西门子公司生产的MM440是一款高性能的矢量变频器，适用于一切传动系统。该变频器是采用现代先进的矢量控制系统，使得当负载突然增加时仍能保持控制的稳定性；采用快速响应特性的输入，用于定位控制的斜坡函数曲线功能和内置式制动斩波器，使被控设备能准确地移动到设定位置，达到非常好的定位精度。
MM440变频器可应用于多种生产设备的传动系统，例如，物料运输系统、纺织加工、电梯、机械加工，以及食品加工等领域。
MM440变频器具有一下特性。
（1） 结构紧凑、体积小、便于安装。 （2） 模块化的设计，便于进行系统扩展。 （3） 具有较强的过载能力和负载转矩监控功能。
（4） 多种控制方式。矢量控制、FCC（磁通电流控制）、可编程V/F特性控制、线
形V/F控制。
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（5） 具有恒转矩控制和平方转矩或变转矩控制两种运行方式，在低速时可实现最
大转矩的输出。
（6） 内置有PID控制器，可根据控制要求进行参数设置。
（7） 具有3组驱动数据，可根据不同的控制要求，快速选择驱动参数。 （8） 自由功能模块能够实现多种控制逻辑。
（9） 通过设置4个跳转频率，可以最大程度降低传动系统在出现谐振时机械结构
承受的应力。
（10）制动时，复合制动功能可使设备快速制动，由于内置了斩波器，在制动时其
功率输出可达到90KW。
（11）动态缓冲功能使得在电源电压短暂突变时能正常工作。 （12）具有过温保护功能。
（13）设有网络接口，可与互联网连接进行远程操作。 （14）配有多种EMC滤波器可选。
（15）输入。6个数字量输入，2个模拟量输入（0~10V，0~20mA）和1个用于电动
机过热保护的PTC/KTY输入。
（16）输出。2个模拟量输出（0~20mA），3个继电器输出（DC:30V,5A,阻性负载；
AC:250V,2A,感性负载）。
MM440变频器有多种型号，按电压一般分为3种：220~240V（单相/三相）；380~480V(三相)和500~600V(三相)，其结构如图所示。
由于在这个控制系统中，不需要用到变频器的模拟量输入，因此模拟量等端口的输入未标出，且水泵电机的容量不大，因此也不需要配置制动电阻。如图所示，采用RS-485作为与PLC的通信连线，控制变频器的指令由RS-485传输，L1、L2、L3是变频器的电源输入端，是三相输入，频率为50Hz，根据变频器的指令改变电源的频率后，输出到连接电动机的端口U、V、W。
（1） 变频器1用于控制两个冷却风机的转速，并在适当的控制条件下将冷却风机转
换到工频工作条件下将冷却风机转换到贡品条件下，实现保持冷却水在一定的温度范围内。
（2） 变频器2用于控制两个冷冻水泵的转速，并在适当的控制条件下将冷冻水泵转
换到工频条件下，实现保持室内空气条件在一定的范围内。
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L1L2L3三相电源输入MM440变频器URS-485VW输出到电动机
4人机界面
TD200文本显示器是西门子公司为S7-200系列PLC配置的人机界面，内置了通信电缆的接口，与S7-200连接简单，只需使用它的适配电缆连接到PLC的变成口上即可。 TD200文本显示器具有一下特性。 （1） 结构坚固，易于安装，便于携带。 （2） 具有背光LCD液晶显示功能。 （3） 具有多种语言的文字库和汉字库。 （4） 可显示S7-200系列PLC的相关信息。
（5） 可以更改控制系统中的某些参数和变量，并显示在显示屏上。 （6） 具有强烈I/O诊断功能。
（7） 提供可编程的8个功能键可代替机械按钮。 （8） 多种可选的通信速率。 （9） 提供密码保护功能。
TD200的面板结构图如下图所示。TD200的文本显示区可显示两行数据，每行有20个字符；通信口为DP9接口，可使用自带的通信线与PLC连接；一般情况下无需外加电源，当人机界面与PLC距离超过许可范围的时候，就需要外加电源；九个功能键中有四个可以根据用户的需要自行定义其作用。
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