工业空调变频节能总线控制技术研究与系统实现

论文摘要

空调在生产和生活中起着重要的作用,其能耗占生产过程和楼宇建筑总能耗的比重在不断提高,随着国家能源的紧缺,以及全球信息化的发展,空调节能的研究受到广泛的关注。本文针对工业空调目前的控制方式和节能状况进行分析,从控制方法上入手,设计了基于CAN总线的工业空调节能监控系统。论文首先介绍了变频调速技术,并对工业空调系统中的水泵与风机等拖动系统的变频调速控制的实现原理进行了阐述,论证了工业空调系统中实现变频调速节能的可行性。接着,对比分析了几种现场总线技术的适用场合,论证了采用CAN总线进行集散控制的优势;设计了以单片机为控制核心的现场智能结点,对现场智能结点的硬件电路进行了选型设计,同时进行了软件系统的编写工作;设计了空调系统节能控制的上位机监控系统,监控主机软件采用国际上比较流行的Visual C++进行设计,可以对温湿度信号进行实时的显示、处理、保存和节点控制。最后进行系统的集成,通过采样温湿度等空气质量信号,工业空调做出相应的控制动作用来实现对风机与水泵的变频调速控制,实现空调系统的高效节能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 工业空调控制节能现状与发展趋势
• 1.3 课题研究的目的和意义
• 1.4 论文的组织结构安排
• 第二章 工业空调变频节能技术原理分析与系统实现
• 2.1 工业空调的节能改进原理分析
• 2.1.1 冷冻水系统变流量节能原理
• 2.1.2 冷却水系统变流量节能原理
• 2.1.3 冷却塔风机系统变流量节能原理
• 2.2 工业空调变频调速节能对象与原理实现
• 2.2.1 工业空调变频调速对象
• 2.2.2 变频调速节能原理实现
• 2.3 本章小结
• 第三章 基于CAN总线的工业空调变频节能监控系统总体设计
• 3.1 工业空调节能监控系统总体框架
• 3.2 监控主机模块
• 3.2.1 监测数据通讯模块
• 3.2.2 系统实时显示模块
• 3.3 现场控制单元
• 3.4 现场总线
• 3.4.1 几种总线的比较
• 3.4.2 CAN总线的性能特点
• 3.4.3 CAN技术的规范
• 3.5 工业空调变频节能监控系统的集成
• 3.6 本章小结
• 第四章 工业空调现场智能节点的软硬件设计
• 4.1 现场智能节点的硬件电路设计
• 4.1.1 AT89C55单片机及外围电路设计
• 4.1.2 CAN通信接口模块设计
• 4.1.3 信号采集模块的设计
• 4.1.4 输出驱动模块的设计
• 4.1.5 节点人机交互模块的设计
• 4.2 现场智能节点的软件设计
• 4.2.1 现场智能节点软件设计概述
• 4.2.2 现场智能节点监控主程序
• 4.2.3 定时器0中断服务子程序
• 4.2.4 外部中断0中断服务子程序
• 4.2.5 外部中断1中断服务子程序
• 4.3 本章小结
• 第五章 智能节点在应用可编程设计
• 5.1 在应用可编程智能节点的硬件设计
• 5.2 在应用可编程智能节点的软件设计
• 5.2.1 引导程序设计
• 5.2.2 主程序设计
• 5.3 本章小结
• 第六章 实验与结果分析
• 6.1 实验环境
• 6.2 实验结果分析
• 6.3 本章小结
• 第七章 结论及展望
• 7.1 全文结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间主要的研究成果
• 致谢