PLC在小型冷库控制系统中的应用.pdf

第 2 期 总 第 1 5 9期 2 0 1 0年 4月 机 械 工 程 与自 动 化 MEC HANI C AL ENG1 NEERI NG ＆ AUTOMATI ON No．2 Ap r ． 文章编号 1 6 7 2 6 4 1 3 2 0 1 0 0 2 0 1 6 4 0 2 P L C在小型冷库控制系统 中的应用 罗晓珍 山西机电职业技术 学院 ，山西 长治0 4 6 0 1 1 摘要 着 重介绍 了利用松下 F P 1系列 P L C可编程控制器 实现小型冷库 自动控制的方法。阐述 了该 系统 的工作 原理 、硬件结构和软件设计。实践 证明该小型冷库控制系统 实用性强、使 用方便。 关键词 可编程控制器 ；小型冷库 ；控制系统 中图分类号 T B 6 5 7 ． 1 T P 2 7 3 文献标识码 A 0 引言 冷库的制冷是依靠压缩机使制冷剂 如氟里昂 经 过蒸发和冷凝的封闭循环来实现的。冷库的制冷系统 主要指 冷库机 组 ，它 是冷库 的核 心 ，保 证冷库 库房 内 的冷源供应 。 冷库的继电器控制系统 由于故障率高、 控 制方式不灵活及功率消耗大等缺点 ，目前已逐渐被淘 汰 。可编 程控制 器 P I C 是 以计算 机为 核心 的通 用 自 动控制装置 ，它具有功能强大、可靠性极强、编程简 单、使用方便 、体积小等优点，现已广泛应用于工业 控制的各个领域。本文根据冷库制冷系统控制工程的 要求，采用 F P 1 --C 1 6可编程序控制器对冷库的电气 系统及报警系统进行控制。 1 控 制 系统 的硬件设 计 1 ． 1 小型冷库 电气主 电路 小 型冷库 配有 2 2 k W 压缩机 式制 冷机 一 台 ， 采用 水冷式冷凝器，相应配有冷却水泵一台和玻璃钢冷却 塔一座。水泵电动机 M1功率为4 k w ，冷却塔风机电 动机 M2 功率为1 ． 1 k W。 1 ． 2控制 、显 示及 报警 电路 冷库的核心设备是压缩式制冷机，其控制电路的 原 理及 特点 如下 1 开 车顺 序和 连锁保 护 为保证 压缩机 开机后 不会 因冷凝器散热条件不好导致制冷剂温度及相应的 压力过高而造成故障，制冷机组的开车顺序应该是先 启动冷却水泵和风机，然后再启动压缩机 ；同理 ，若 水泵和风机停止工作时，压缩机也应停止运行。小型 冷库工作控制流程见图 1 。 2 温度的控制 该冷库采用数码显示温控器 ， 由 电源电路、温度检测电路、基准电压电路 、温度显示 电路 、电压比较放大电路和控制执行电路组成 。库内 收稿 日期 2 0 0 9 0 8 1 2 ；修 回 日期 2 0 0 9 一 l 2 - 1 1 作者简介 罗晓珍 1 9 7 3 一 ， 女 ， 山西朔州人 ， 讲师 ， 工学硕士 温度较高时，冷却水泵和冷却塔风机启动后，压缩机 启动制冷， 待库温降到等于下限温度时 ， 压缩机停机； 随着库温的逐渐升高，达到设定的上限温度时，压缩 机又启动制冷 ，使得库温始终维持在设定的上限与下 限温度之 间 。 图 1 小 型 冷 厍 工 作 控 制流 程 图 3 压力与过载保护在制冷机组的制冷剂循环 管路中装有压力继电器 KP，当冷压力和排气压力过 高或蒸发压力机吸气压力过低 ，达到压力继 电器 KP 的整定值时， 压力继电器的波纹管动作 ， 发出指令， 压 缩机停止运行 ，报警电铃响，报警灯亮 ，直至故障排 除，吸排气压力恢复正常时 ，压缩机才能重新启动。 4 供液 自动控制 该冷库有两大组蒸发排管， 从 冷凝管流出的冷凝液经储液筒分成两路向两大组排管 供液 ，在这两条供液干管上各装一 只电磁阀 YV1和 YV2 ，从而可随压缩机的启或停而 自动开阀供液或自 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 0年 第 2期 机 械 工 程 与自 动 化 1 6 5 动关闭，以免蒸发器内储液过多，在压缩机重新启动 时造成 湿压缩 。 1 ． 3 可编程序 控 制器 P I C的选 型 根据小型冷库的电气控制要求 ，输入、输出均为 开关量。需要 P I C监测的输入信号有 4个按钮、2 个 温度控制开关 、1 个压力过压保护开关和 1 个选择 开 关 ，共有输入信号 8个。P I C输出控制信号有 6 个继 电器、1个报警控制信号和 1个压力控制信号 ，共 8 点。因此 ， 选用 了松下 F P 1 --C1 6可编程序控制器 ， 能 满足控制要求。 P I C的 I ／ O 口分配是根据其控制对象 的特点和控制要求 ，将 I ／ O 口与相应 的电气设 备相 连 ，达到控制和检测的功能，具体 i ／ o分配见表 1 。 表 1 小型冷库 P L C控制系统 I ／ O分配表 输人 输 出 输入电器 输入点 输 出电器 输出点 冷却 水泵停止按钮 S B 1 Xl 接触器 KMi Y O 冷 却水泵启动按钮 S B 2 X2 接触器 KM2 Y l 冷却塔风机停止按钮 S B 2 X3 接触器 KM3 Y2 冷却塔风机启动按钮 S B 4 X4 报警显示继电器 KAI Y3 温度上限控制按钮 X5 温 度上限继电器 K A2 Y4 温度下限控制按钮 X6 温 度下限继电器 K A3 Y5 过压保护开关 X 7 报警铃 Y6 转换开关 X 8 电磁阀 Y V1 、 Y V2 Y7 2 P L C的编 程 根 据 松 下 F P 1 一C1 6可 编 程 序 控 制 器 机 型 的 要 求， P I C程序采用梯形图编制 ， 如图 2所示 。 在 P C机 上用 F P WI NGR系列的编程软件编制小型冷库电 气控制程序梯形图，然后下传即可进行程序测试了。 3 结 束语 将 可 编程 序 控制 器 P I C应 用 于 小 型冷 库 制 冷控 制系统 ，切实解决了 目前采用的继电接触器控制系统 故障率高的实际问题 。温度控制精确 ，系统运行协调 一 致，安全可靠。在多个冷库控制方面，可采用基于 R S 一4 8 5串行通信的 P I c网络控制方案 ，各 P I C之 间通过 R S 一4 8 5串行通信实现互连的分布式控制方 式 ， 组建成一个小型的 P I C网络系统 ， 方便于计算机 监测控制和冷库系统集成化 。 Y0 Y1 Y 6 Y 5 E D 图 2小型冷库 P L C控 制梯形 图 参 考 文 献 [ 1 ] 范次猛． 可编程 控制器原 理与应用 [ M] ． 北京 北京理工 大学出版社 ， 2 0 0 6 ． [ 2 3 [ 3 ] App l i c a t i o n o f PLC i n S m a l l 李 向东． 电气 控 制与 P L C[ M] ． 北京 机械 工业 出版 社 ， 2 0 07 ． 高勤． 电器及 P L C控制技术[ M] ． 北京 高等教育 出版社 ， 20 02 ． Co l d S t o r a g e S y s t e m LU0 Xi a o z he n S h a n x i I n s t i t u t e o f M e c h a n i c a l a n d El e c t r i c a l En g i n e e r i n g， Ch a n g z hi 0 4 6 01 1 ， Ch i n a Ab s t r ac t Thi s a r t i c l e i nt r od uc e d us i n g Pa na s o ni c FP1 s e r i e s PLC t o r e a l i z e t h e de s i g n of a n aut o ma t i c c ont r ol s ys t e m f o r a s ma l l c o l d s t o r a g e ．I t p u t e mp h a s i s o n t h e s y s t e m p r i n c i p l e， t h e h a r d wa r e a r c h i t e c t u r e a n d t h e s o f t wa r e d e s i g n ．Th e p r a c t i c e p r o v e s t h a t t h e s ma l l c o l d s t or a ge c o nt r o l s ys t e m has s t r o ng pr a c t i c a l i t y a nd c onv e ni e nt o pe r at i o n． Ke y wor d s PLC； s ma l l c ol d s t o r a g e；c on t r ol s y s t e m ， ， ’ ， ， ， l ’ ， ， l ’ l ● ’ l ， 1 11 “ ’ m’ ’ l m’ ’ ’ ， ， ’ ’ l m’ ’ l i bm I ’ l i b ， l l ， ’ l ibl ， ’ ’ ’ l m’ l ib ， ， ’ I m ， I I I , ， ● l ， ’ ’ ’ I - 接 第 1 6 3页 De s i g n 0 f Au t o m a t i ．c Bu s hi ng De t e c t i o n Pr o d u c t i o n Li ne Ba s e d 0 n PLC XI Li Na n t o n g S h i p pi n g Col l e ge ，Na n t o n g 2 2 6 0 0 6，Ch i n a Ab s t r a c t Th i s p a pe r de s i g ns a n a u t oma t i c bu s hi n g d e t e c t i n g pr o du c t i o n l i ne whi c h i s a p pl i e d t o t h e a s s e mb l y o f c ap a c i t o r t o pi c k ou t t h e c a pa c i t o r wi t ho ut bus hi n g． The de s i g n e mpl oy s PLC，t r an s du c e r s a n d f r e q ue nc y c on ve r t er s t o a c hi e v e a ut o ma t i c c o nt r o l ， t o i mp r o v e t h e pr o d u c t i o n e f f i c i e n c y a n d t h e a u t o ma t i o n l e v e 1 ．I t h a s g r e a t l y i n c r e a s e d t h e e c o n o mi c b e n e f i t a n d g u a r a n t e e d t h e p r o d u c t qu a l i t y． Ke y wo r dsPLC； pr o duc t i on l i ne； b us hi ng；de t e c t i o n s y s t e m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m