基于MCGS中央空調(diào)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)(超詳細)

1、 目 錄摘 要 3前 言41.設(shè)計準備51.1設(shè)計內(nèi)容與要求51.2設(shè)計思路51.3 具體設(shè)計及實現(xiàn)功能52.系統(tǒng)報警記錄與參數(shù)設(shè)置62.1 報警定義設(shè)置62.1.1 冷卻塔儲水容量的報警定義設(shè)置62.1.2 冷卻塔出水溫度報警定義的設(shè)置72.2報警顯示的設(shè)置82.3報警數(shù)據(jù)的設(shè)置82.4報警參數(shù)設(shè)置103.歷史數(shù)據(jù)報表和歷史曲線的設(shè)置113.1歷史數(shù)據(jù)報表的設(shè)置123.2 歷史曲線的設(shè)置134.運行與調(diào)試154.1 系統(tǒng)運行154.2 系統(tǒng)調(diào)試154.2.1調(diào)試中出現(xiàn)的問題164.2.2 解決方案165.設(shè)計總結(jié)17參考文獻18答 謝18附 錄19 基于MCGS中央空調(diào)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)演示摘

2、要 冷卻水循環(huán)系統(tǒng)是中央空調(diào)系統(tǒng)中的重要組成部件，它直接影響到中央空調(diào)供冷、供熱功能的實現(xiàn)效果，所以對它準確的測試與處理要求很高。本設(shè)計研究了基于MCGS組態(tài)環(huán)境在中央空調(diào)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中得應(yīng)用。利用組態(tài)軟件MCGS設(shè)計了冷卻水循環(huán)系統(tǒng)監(jiān)控界面，提供了直觀、清晰、準確的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的運行狀態(tài)，進而為控制運行、維修和故障診斷提供了多方面的可能性，充分提高了系統(tǒng)的工作效率。關(guān)鍵詞 中央空調(diào)、冷卻水循環(huán)、MCGS Abstract The cooling water circulation system is a key component in the central air condition

3、ing system, it directly affects the central air-conditioning cooling and heating function to achieve the effect, so it is accurate testing and demanding.This design study Based on MCGS environment have central air-conditioning cooling water circulation system applications. Configuration software MCG

4、S design of the cooling water circulation system monitoring interface provides an intuitive, clear, accurate operational status of the cooling water circulation system, and thus provide a wide range of possibilities for the control of the operation, maintenance and troubleshooting to fully enhance t

5、he system efficiency.Key words central air conditioning, cooling water circulation, MCGS 前 言隨著我國國民經(jīng)濟的快速增長，中央空調(diào)被廣泛使用，尤其是城市的賓館、飯店、大型商場、娛樂場所、大型寫字樓、辦公樓、現(xiàn)代化生產(chǎn)車間都相繼安裝了中央空調(diào)設(shè)備，它不僅給人們帶來舒適的環(huán)境，同時也被用來調(diào)節(jié)工業(yè)生產(chǎn)所需環(huán)境的溫度和濕度。中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)包括冷卻水系統(tǒng)、冷凍水系統(tǒng)和采暖水系統(tǒng)。冷卻水系統(tǒng)是由熱交換器、冷卻水泵、管道、冷卻塔等組成。冷卻水在冷凍機里冷卻受熱受壓的制冷劑，溫度上升至37 左右，經(jīng)水泵送至冷卻塔，

6、冷卻后返回至冷凍機中循環(huán)使用。中央空調(diào)一般承擔著夏季供冷、冬季供熱的任務(wù)，春季和秋季停機檢修或保養(yǎng)，即使在正常運行期間也根據(jù)氣溫的變化和工作環(huán)境的需要停機。大多數(shù)企事業(yè)單位由于編制上的限制不設(shè)專門水處理技術(shù)管理人員，實行粗放式管理，因此，對中央空調(diào)進行過程自動化控制處理，具有良好的處理效果，管理簡單方便，水處理成本低廉。本設(shè)計中針對中央空調(diào)冷卻水循環(huán)控制系統(tǒng)為對象，進行工控組態(tài)設(shè)計，以實現(xiàn)冷卻水循環(huán)部分的過程自動化處理。主控制界面應(yīng)用MCGS組態(tài)軟件對傳感器接受到的信號進行顯示與處理，完成相應(yīng)的報警信息顯示、實時曲線、報表和歷史曲線、報表的顯示，是系統(tǒng)保持穩(wěn)定的運行。 1.設(shè)計準備1.1設(shè)計內(nèi)

7、容與要求1、 本設(shè)計以中央空調(diào)冷卻水循環(huán)控制系統(tǒng)為對象，進行工控組態(tài)設(shè)計，演示冷卻水循環(huán)部分的過程自動化運行。2、 由演示可直觀的了解冷卻水系統(tǒng)組成,即冷卻水系統(tǒng)是由熱交換器、冷卻水泵、管道、冷卻塔等組成。3、 當熱交換器中水溫高于37時，通過溫度傳感器產(chǎn)生控制信號，使電動機動作，帶動水泵工作，將熱交換器中水通過管道送入冷卻塔，冷卻后再送入熱交換器中繼續(xù)循環(huán)。4、 冷卻塔設(shè)置最高和最低安全運行水位，保證系統(tǒng)正常工作，當水位高于低于安全水位時，補水閥或出水閥工作，補充或放出水使系統(tǒng)正常運行。5、 在冷卻塔出水口安裝溫度傳感器，設(shè)置冷卻塔水溫上限，當水溫高于上限值時報警，說明系統(tǒng)運行不正常， 同時

8、報警聲響起，提醒工作人員檢修。1.2設(shè)計思路 利用MCGS組態(tài)軟件設(shè)計仿真控制對象，在計算機上運行事先編寫好的MCGS仿真程序，用軟件提供的圖形動畫來代替硬件（被控對象）的工作，借助計算機屏幕觀察控制過程與結(jié)果。1.3 具體設(shè)計及實現(xiàn)功能 在冷卻水循環(huán)控制系統(tǒng)中設(shè)置冷卻塔儲水容量和冷卻塔出水溫度的界限值，通過這些界限的值來對系統(tǒng)運行進行報警顯示；如當冷卻塔出水溫度大于上限值時進行報警。并且設(shè)置歷史數(shù)據(jù)和歷史曲線，通過歷史數(shù)據(jù)來分析系統(tǒng)運行狀態(tài)，通過歷史曲線可以觀察系統(tǒng)運行的大致趨勢。 2.系統(tǒng)報警記錄與參數(shù)設(shè)置 為了能夠及時顯示系統(tǒng)的運行結(jié)果偏離設(shè)置值的狀態(tài)時，需要設(shè)置系統(tǒng)的報警，包括報警的定

9、義、報警的顯示以及報警數(shù)據(jù)等參數(shù)的設(shè)置。比如當系統(tǒng)運行的結(jié)果達到設(shè)置的上限值時，進行上限報警；當系統(tǒng)運行的結(jié)果達到設(shè)置的下限值時，進行下限報警；這樣有利于提醒工作人員檢修。2.1 報警定義設(shè)置2.1.1 冷卻塔儲水容量的報警定義設(shè)置對于“冷卻塔儲水容量”的報警設(shè)置，首先在實時數(shù)據(jù)庫中建立“冷卻塔儲水容量”變量，然后雙擊“冷卻塔儲水容量”，在報警屬性中，選擇“允許進行報警處理”，在報警設(shè)置中選中“上限報警”，把報警值設(shè)置為40米，報警注釋為“ 冷卻塔儲水容量大于冷卻塔儲水上限”；在報警設(shè)置中選中“下限報警”，把報警值設(shè)置為10米，報警注釋為“冷卻塔儲水容量小于冷卻塔儲水下限”。在存盤屬性中，選中

10、“自動保存產(chǎn)生的報警信息”。具體設(shè)置如下圖所示。 圖2-1 冷卻塔儲水容量”變量的設(shè)置 圖2-2 冷卻塔儲水容量的上下限報警定義的設(shè)置2.1.2 冷卻塔出水溫度報警定義的設(shè)置 冷卻塔出水溫度報警定義的設(shè)置與冷卻塔儲水容量的報警定義設(shè)置相似，只是冷卻塔出水溫度報警只要設(shè)置上限報警，報警值設(shè)置30，當出水溫度大于30時，進行報警。具體設(shè)置如下圖2-3所示 圖2-3 冷卻塔出水溫度報警定義的設(shè)置2.2報警顯示的設(shè)置 進入“報警記錄與參數(shù)設(shè)置”窗口，從工具箱中單擊“報警顯示”圖標，變十字光標后拖動到適當位置與大小，如下圖所示雙擊，再雙擊彈出如下圖： 圖2-4 報警顯示的設(shè)置 在“報警顯示構(gòu)件屬性設(shè)置”

11、中，把“對應(yīng)的數(shù)據(jù)對象的名稱”改為：綜合對象組，最大記錄次數(shù)改為8，其他不變。2.3報警數(shù)據(jù)的設(shè)置 為了能夠顯示系統(tǒng)的報警數(shù)據(jù)，需要設(shè)置報警數(shù)據(jù)的設(shè)置，具體操作如下：在“運行策略”中，單擊“新建策略”，彈出“選擇策略類型”選擇用戶策略，將策略名稱改為“報警數(shù)據(jù)”，策略內(nèi)容注釋改為“水罐的報警數(shù)據(jù)”如下圖2-6所示。 選中“報警數(shù)據(jù)”，單擊“策略組態(tài)”按鈕進入，在策略組態(tài)中，單擊工具條中的“新增策略行”圖標，新增一個策略行。再從策略工具箱中選取“報警信息瀏覽”加到策略行上，單擊鼠標左鍵如圖2-5所示，雙擊圖標，彈出“報警信息瀏覽構(gòu)件屬性設(shè)置”窗口，把報警信息來源中的“對應(yīng)數(shù)據(jù)對象”改為：液位組。

12、 圖2-5 報警數(shù)據(jù)的設(shè)置 按測試按鈕，進入“報警信息瀏覽”如下圖 圖2-6 報警數(shù)據(jù)的顯示 為了能夠在運行環(huán)境中看到報警數(shù)據(jù)，需要進行如下設(shè)置，在主控窗口中，選中主控窗口，單擊“菜單組態(tài)”進入。單擊工具條中的“新增菜單項”圖標，產(chǎn)生操作0菜單，雙擊操作0，在“菜單屬性”中，把菜單名改為報警數(shù)據(jù)，在“菜單操作”中選中“執(zhí)行運行策略塊”，選中“報警數(shù)據(jù)”如下圖2-7所示。 圖2-7 報警數(shù)據(jù)菜單的設(shè)置2.4報警參數(shù)設(shè)置 為了在運行環(huán)境下根據(jù)實際情況隨時改變報警上下限值，需要進行報警參數(shù)設(shè)置，具體操作如下： 在實時數(shù)據(jù)庫中新建三個變量，分別為：冷卻塔儲水上限、冷卻塔儲水下限、冷卻塔出水溫度上限，并

13、且在報警數(shù)據(jù)用戶窗口中添加三個標簽和三個輸入框，具體設(shè)置如下圖所示具體設(shè)置如下圖2-8所示 圖2-8報警參數(shù)的設(shè)置 3.歷史數(shù)據(jù)報表和歷史曲線的設(shè)置 在工程應(yīng)用中，大多數(shù)控制系統(tǒng)需要對數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集的數(shù)據(jù)進行存盤，統(tǒng)計分析，并根據(jù)實際情況打印數(shù)據(jù)報表。數(shù)據(jù)報表在工控系統(tǒng)中是比不可少的一部分，是數(shù)據(jù)顯示、查詢、分析、統(tǒng)計的最終體現(xiàn)，是整個工控系統(tǒng)的最終結(jié)果輸出。 并且在實際生產(chǎn)過程中，對實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)的查看、分析是必不可少的工作，但對大量數(shù)據(jù)僅做定量的分析是遠遠不夠的，必須根據(jù)大量的數(shù)據(jù)信息，畫出曲線，分析曲線的變換趨勢并從中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)變化的規(guī)律。3.1歷史數(shù)據(jù)報表的設(shè)置 歷史數(shù)據(jù)報表是從數(shù)

14、據(jù)庫中提取的數(shù)據(jù)記錄，以一定的格式顯示歷史數(shù)據(jù)。實現(xiàn)歷史報表有兩種方式，一種用策略中的“存盤數(shù)據(jù)瀏覽構(gòu)件”，另一種利用歷史表格構(gòu)件。這里采用歷史表格構(gòu)件來設(shè)置，具體操作如下： 在用戶窗口中雙擊“歷史數(shù)據(jù)”進入，在工具箱中選擇歷史表格拖放到桌面，雙擊表格進入，在R1C1輸入“采集時間”，在R1C2輸入“冷卻塔儲水容量”其他的輸入如下圖3-1所示。拖動鼠標從R2C1到R1C5，表格會變黑，在表格中單擊鼠標右鍵，單擊連接，再單擊表格菜單中“合并單元”選項，表格中所選區(qū)域會出現(xiàn)反斜杠，如圖所示，雙擊表格中反斜杠處，彈出“數(shù)據(jù)庫連接設(shè)置”窗口，選中基本屬性中的“顯示多頁記錄”，數(shù)據(jù)來源選中“綜合對象組”

15、顯示屬性和時間條件按要求設(shè)置即可。 圖3-1 歷史數(shù)據(jù)報表的設(shè)置3.2 歷史曲線的設(shè)置 歷史曲線主要用于事后查看數(shù)據(jù)和狀態(tài)變化趨勢和總結(jié)規(guī)律。具體設(shè)置如下進入“歷史數(shù)據(jù)”用戶窗口，在“工具箱”中單擊“歷史曲線”圖標，拖放到適當位置調(diào)整大小。雙擊曲線，彈出“歷史曲線構(gòu)件屬性設(shè)置”窗口，按下圖設(shè)置，曲線名稱改為“歷史曲線”其他的具體設(shè)置如圖3-2所示。 圖3-2 歷史曲線的設(shè)置在運行環(huán)境中，單擊“歷史數(shù)據(jù)按鈕”，打開“歷史數(shù)據(jù)顯示”窗口，就可以看到歷史數(shù)據(jù)報表和歷史曲線了，如下圖所示 圖3-3 歷史數(shù)據(jù)顯示結(jié)果 圖 3-4 歷史曲線 4.運行與調(diào)試4.1 系統(tǒng)運行1. 按下鍵盤上“F5”鍵，打開組

16、態(tài)模擬運行環(huán)境。2. 點擊封面上的“進入”按鈕，進入主界面；點擊“停止”按鈕，退出運行系統(tǒng)。3. 進入主界面，通過控制面板的儀表可監(jiān)測系統(tǒng)運行狀態(tài)（冷卻塔出水溫度值、冷卻塔儲水容量值、運行中水泵出水壓力值、熱交換器內(nèi)溫度值，系統(tǒng)各項報警顯示等）。 4. 點擊主界面中的各個按鈕，可進入運行中的各個窗口（封面、歷史數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)與參數(shù)設(shè)置）。在這里面可以看到系統(tǒng)的歷史報表、歷史曲線、實時報表、實時曲線、報警記錄等）。5 點擊控制面板上“報警記錄與參數(shù)設(shè)置”按鈕，可設(shè)置系統(tǒng)運行參數(shù)（冷卻塔儲水量上下限、冷卻塔出水溫度上限等）。6. 點擊控制面板上“手動”按鈕，可人為控制“補水閥”“出水閥”

17、“電動機檔位”等。7. 點擊關(guān)閉窗口菜單可以退出運行。4.2 系統(tǒng)調(diào)試 在設(shè)計初步成型到完全成型過程中，需要對系統(tǒng)進行多次調(diào)試，通過調(diào)試可以逐漸發(fā)現(xiàn)運行中出現(xiàn)的問題與不足之處，然后對這些問題加以解決，最后達到預(yù)期目標。4.2.1調(diào)試中出現(xiàn)的問題 在歷次調(diào)試過程中出現(xiàn)的各種問題有如下幾點：1. 策略工具箱中缺少工具現(xiàn)象。2. 歷史圖表、報表無法讀出數(shù)據(jù)。3. 運行時封面不能直接出現(xiàn)。4.2.2 解決方案1.通過查閱資料，策略工具箱中添加工具方案為：單擊菜單欄中“工具”打開下拉菜單，選中“策略構(gòu)件管理”，在“策略構(gòu)件管理”對話框中進行添加工具。如圖5-1所示。圖4-1 策略構(gòu)件管理2.對于歷史圖表

18、、報表無法顯示數(shù)據(jù)問題，進行如下設(shè)置：在”綜合對象組“對象“數(shù)據(jù)對象屬性設(shè)置”中，設(shè)置“數(shù)據(jù)對象值的存盤”為“定時存盤”。如圖4-2所示。 圖4-2 數(shù)據(jù)對象屬性設(shè)置 3.封面不能直接出現(xiàn)解決方案：在用戶窗口中，“封面”右鍵，選中“設(shè)為啟動窗口”。 5.設(shè)計總結(jié)本次課程設(shè)計是通過以自主學習的方式使用MCGS組態(tài)軟件模擬設(shè)計中央空調(diào)冷卻水循環(huán)監(jiān)測控制系統(tǒng)。系統(tǒng)主要實現(xiàn)的基本功能有：(1) 把傳感器獲取的信號進行顯示與數(shù)據(jù)處理，并完成自動控制溫度與水量。(2) 實現(xiàn)報警記錄、歷史曲線、歷史報表、實時曲線、實時報表的顯示與存盤。(3) 系統(tǒng)包含了參數(shù)設(shè)置和用戶管理等功能。系統(tǒng)利用了MCGS組態(tài)軟件工作臺中各個窗口的功能，實現(xiàn)冷卻水循環(huán)的監(jiān)測與控制。通過本次課程設(shè)計，我對工業(yè)過程控制軟件有了大概的了解，并了解了各種國內(nèi)外的組態(tài)軟件，掌握了MCGS組態(tài)軟件的基本功能、原理及其編程方法。 參考文獻1 MCGS通用版組態(tài)軟件培訓教程.2 北京昆侖通