基于PID调节的中央空调温湿度控制系统

采用三菱FX2n—48MR 型PLC 替代以往的专用控制器，作为中央空调控制系统核心，具有良好的灵活性和可靠性；并利用三 菱PLC 的PID 功能指令对室内温、湿度进行调节，提高控制精度，具有良好的应用前景。 ### 基于PID调节的中央空调温湿度控制系统 #### 一、系统概述 中央空调系统作为建筑内部空气处理的重要组成部分，负责对室内空气进行温度和湿度的调节，以提高居住或工作的舒适度。传统上，这类系统的控制部分通常采用专用控制器来实现。然而，随着现代控制技术的发展，使用可编程逻辑控制器（PLC）逐渐成为一种更经济、更灵活且抗干扰能力更强的选择。 #### 二、PLC选型与系统设计 在本系统中，采用了三菱FX2n—48MR型PLC作为控制核心。这种型号的PLC具有较高的可靠性和灵活性，非常适合用于中央空调温湿度控制这样的应用场景。为了实现对温度、湿度的有效控制，系统还配备了三菱FX2n系列的模拟量输入和输出模块（FX2n—4A/D模拟量输入模块、FX2n—2D/A型模拟量输出模块），以完成模拟信号的采集与控制信号的输出。 #### 三、电控回路设计 电控回路的设计对于整个系统的稳定运行至关重要。系统不仅需要实现风机与喷淋水泵的起停控制及保护，还需要完成中央空调的温度、湿度调节，以及过滤网压差报警等功能。为了实现这些功能，PLC需要与多个外围设备进行交互，包括但不限于电动调节阀、加热器、加湿器、喷淋水泵等。此外，系统还需要能够根据实时的温度和湿度数据调整控制策略，以确保室内环境始终处于理想的范围内。 #### 四、温度和湿度调节过程 在夏季，由于外界空气温度较高，湿度也相对较大，因此需要通过冷水阀对室内温度进行降低，并通过加热器RH来实现除湿功能。具体来说，当将冬夏季转换开关设置到“冷水阀”位置时，可以设定需要达到的温度值Tg，然后利用PLC的PID功能实现温度调节，最终输出信号去控制冷水阀的开度。而在冬季，为了应对较低的温度和湿度，需要通过热水阀进行加热，并通过喷淋水泵与加热器RH的配合来增加湿度，使得室内湿度达到设定值RHg。 #### 五、送风湿度和温度检测 为了准确监测送风的温度和湿度，系统采用了JWSL-2ATD系列的温湿度传感器，这是一种两线制4～20mA输出的法兰安装型传感器，适用于多种环境下的温湿度测量。传感器将采集到的数据转换成4～20mA的直流电流信号，再通过模拟量输入模块A/D转换为数字信号，传递给PLC进行PID调节。通过这种方式，可以精确控制加热器的通断，进而控制送风的湿度和温度，使其保持在设定的范围内。 #### 六、PID调节的应用 PID调节是一种常用的闭环控制方法，通过比例（P）、积分（I）和微分（D）三个参数的综合调整，实现对被控对象的精确控制。在本系统中，通过将A/D转换后的湿度、温度数值存入寄存器后进行PID调节，可以使湿度和温度保持在设定值附近。例如，如果湿度设定值为50%，则通过PID调节可以实现对室内湿度的有效控制。这种控制方法不仅可以提高控制精度，还能有效应对环境变化带来的影响，确保室内温湿度始终保持在最佳状态。 采用三菱FX2n—48MR型PLC为核心的中央空调温湿度控制系统，不仅提高了控制精度，增强了系统的灵活性和可靠性，而且展示了良好的应用前景。通过结合先进的传感器技术和PID调节方法，可以实现对室内环境的精确控制，大大提升了居住或工作的舒适度。