基于Omron小型PLC的制冷机组控制系统设计.pdf

电气技术与自动化 赵安， 等 基于O m r o n小型 P L C的制冷机组控制系统设计 基 于 Omr o n小型 P L C的制冷机组控制 系统 设计 赵安， 马彬彬 ， 杨六顺 泰州职业技术学院 ， 江苏 泰 州 2 2 5 3 0 0 摘要 以螺杆式制冷压缩机组的控制设计为背景， 介绍 了如何采用 O m r o n J 、 型P L C实现对多 台压 缩机 制冷机 组进行并联控制 ， 给 出系统 硬件 组成及软件 模块 的设计 方案 。该 方案 经过 多 年的使用验证 ， 能够很好地满足用户的使用要求。 关键词 螺杆式压缩机； 可编程序控制器技术； 人机界面； 组态 中图分类号 T H 1 2 ； T M 9 2 5 ． 2 ； T M 5 7 1 ． 6 1 文献标志码 B 文章编号 1 6 7 1 - 5 2 7 6 2 0 1 1 0 6 4 3 2 0 0 - 0 3 De s i g n o f Re f r i g e r a t i ng Uni t Co n t r o l l e r S y s t e m Ba s e d o n S ma l l Omr o n PLC Z HAO An． MA B i n ． b i n． YAN G L i u 。 s h u n T a i z h o u Po ly t e c h n i c al Co l le g e．Ta i z h o u 2 2 5 3 0 0，Ch i n a Abs t r ac t Th i s a r t ic l e t ak e s t h e d e s i g n o f t h e c o n t r o l l e r s y s t e m o f t h e s c r e w r e f n g er a t ion c o mp r e s s or a s t h e f r a me wor k，i n t r od u c es t h e ap p l i c at i o n o f s ma l l 0mr O n PL C t o t he p ar a l l e l c on t r ol o f mo r e t h a n on e r e f d g er a t i o n c omp r e s s o r a nd p res en t s a d e s i g n o f ha r d war e s y s t em i n t e gr a t io n a n d s o f t wa r e mod u l e， wh i c h mak es it mee t t h e u se r s’r eq u i r eme n t s ． Ke y wo r d s s c r e w r e f r i g e r a t io n c o mp r e s s o r ； P L C t e c h n o l o g y ； h u ma n ma c h i n e i n t e r f a c e ； c o n f ig u r a t io n 0 引言 可编程控 制器 p r o g r a mm a b l e l o g i c c o n t r o l l e r ， P L C 技 术的空前发展 ， 给我国制冷设备及其机组的现代化控制提 供了强有力的技术支持。在这样的背景下， 采用 P L C为 控制核心的新型冷库控制系统对充分发挥制冷设备效能， 提升制冷设备及其机组的运行效率有着显著的效果。加 上近年来人机界面 h u m a n - ma c h i n e i n t e r f a c e ， H mI 产品在 工控行业的应用， 使得控制系统的易用性和可靠性进一步 增强。本文以螺杆式压缩机制冷机组为控制对象 ， 以P L C 为控制核心， 以 H M I 为人机交互平台， 设计实现三台螺杆 式压缩机并联控制的冷库控制系统。 1 三并联冷 库控 制系统 的硬 件 结构 组成 较理想的冷库控制系统运行方式是根据工作现场的 实际状况对制冷量连续地调节。而对压缩机制冷量进行 连续地调节， 需要采用 P I D调节技术 ， 这种调节技术要求 对执行元件驱动电动机采用变频器调速控制。由于 变频调速成本相对较高， 难被用户接受。鉴于此， 系统设 计提出了对制冷量进行有级调节的压缩机并行运行模式。 如针对冷库系统最大制冷量 1 2 0 k W功率要求 ， 可将一台 1 2 0 k W 的压缩机改换为三台4 0 k W 压缩机的并联运行， 而每台压缩机又经能量调节电磁阀分 2～3级运行， 这样 就构 成了压缩机 6～ 9级 的制冷量 可分 级调节的并联运行 模式。通过调节整个系统 中压缩机的开停避免了“ 大马 拉小车” 的情况， 例如冬季制冷量需求少的时候少开压缩 机， 夏季制冷量需求大的时候多开压缩机等等。使得压缩 机组的吸气压力保持恒定， 大大提高了系统的效率。 三并联冷库控制系统硬件结构组成如图 1所示。三 台螺杆式压缩机是核心部件， 它利用螺杆的齿槽容积和位 置的变化来完成制冷剂蒸气的吸气、 压缩和排气过程。 图 1 三并联冷库控制系统硬件结构组成 系统工作过程为 冷库气温升高至设定值以上时， 在 P L C的控制下， 压缩机吸气 回气 管吸入蒸发器内产生 的制冷剂蒸气 ， 保持蒸发器内的低压状态， 从而使蒸发器 内的制冷剂能在 常温下 汽化 。经压 缩机压 缩后 ， 高 温 、 高 压的蒸气通过排气管排出进人冷却塔冷凝器， 在压力保持 高压的情况下 ， 蒸汽被冷却介质水或空气冷却 ， 放出热量 ， 温度降低 ， 并进一步凝结成液体， 从冷凝器排出高压制冷 剂液体经过节流阀时， 因受阻而使压力下降， 导致部分制 作者简介 赵安 1 9 7 5 一 ， 男 ， 江苏泰州人 ， 讲师 ， 硕士 ， 从事数控技术、 机电控 制方向研究 。 h t t p ／ ／ Z Z H D ． c h i n a j o u rna 1 ． n e t ． c n E - m a i l Z Z H D c h a i n a j o u ma 1 ． n e t ． c n 机械制造与自动化