PLC在小型冷库恒温控制中的应用

1、制冷系统介绍：压缩机将冷冻剂压缩成高压饱和气体（氨或氟里昂），这种气态冷冻剂再经过冷凝器冷凝。 通过节流装置节流之后，通入到蒸发器中，将所需要冷却的媒介冷却换热。例如将蒸发器连接到楼里的各个房间，蒸发器内的蛇行管将同空气进行换热，再通过鼓风将冷气吹向房间的空气当中。而蒸发器蛇行管内的冷冻剂换热后变成低压蒸汽回到压缩机，再被压缩机压缩，这样循环利用就完成了制冷系统。制冷系统原理图如下： 2、冷库的方案设计： 2.1：设计参数 设计条件：设计对象一层结构的药品冷藏库，+5℃冷藏库库体容积约为760立方米, -20℃冷藏库库体容积约为27立方米。环境参数：干球温度TD=33.5℃ ，相对湿度RH=85℅；室内参数：+5℃药材药品冷藏库 干球温度TD=+5℃ ，相对湿度RH=85—90℅；-20℃药材药品冷藏库 干球温度TD=-20℃ ，相对湿度RH=85—90℅； 2.2：库体施工说明 该冷库为使用中的土建式冷库，库体、地坪保温情况良好，无须改动。只须用聚氨脂彩钢板隔出一部分空间作为+5℃冷藏库和-20℃冷藏库使用。原有部分风管、风口应拆除。 2.3：内隔墙墙体施工方法： 2.3.1：墙体的施工首先是聚氨脂泡沫彩钢板的架设，彩钢板架设后用拉码固定。 2.3.2：在架设彩钢板时应尽量使用原块，彩钢板之间拼接时应充分贴平，需要切割时，其表面必须均匀涂布防水材料。 2.3.3：安装完成用散装聚胺酯发泡济封漏缝。 2.4：制冷系统： 2.4.1：本设计选用三台13HP的制冷机组对+5℃冷藏库供冷。计算时，所需的制冷量已列 入设计之范围内。-20℃冷藏库采用一台8HP的制冷机组，冷量充足。 2.4.2：系统选用美优乐风冷全封闭式压缩机组，能稳定运行于设计的温度环境下。 2.4.3：系统采用北峰高效冷风机，该风机具有大风量，低噪音，低耗电，射程远的特点。 2.4.4：系统制冷机组集中放置在一层平台，冷媒在库内直接蒸发。 2.4.5：制冷系统机组采用风冷却式，省却了冷却水系统，冷却效果好，机组性能稳定。 2.5：机组的安装 2.5.1：主机安装前要预先捣制基础，检查基础标高，坐标位置，形状和各部分的主要尺寸及预留孔洞是否符合要求。 2.5.2：机组安装必须平稳且在水平面上，若有偏差时必须垫铁找平， 2.5.3：系统采用铜管连接，冷媒主回路用直管，连接和拐弯采用紫铜管连接，不得使用胀管，连接方式采用氧焊。 2.5.4：冷媒管的保温采用PEF保温套管，管道支吊架的形式和间距参考设备安装手册。 3、PLC的电气控制要求 3.1：用SJ2检测电源缺相，有信号输出，系统便退出运行并报警。 3.2：4台机组分别设置‘自动、手动’2种工作模式，独立运行，互不干扰。 3.3：手动工作模式下：用按钮进行机组的启动/停止控制，进行参数整定，分别进行互不干扰。 3.4：自动工作模式下：由温控器自动控制机组的制冷和熔霜。 3.5：制冷和熔霜在任何情况下不能同时进行。除由温控器实现互锁外，还加入启动接触器的电气互锁和机械联锁，以保证其安全运行。 3.6：室内冷风机启动到压缩机启动，加入延时0~180S可调。 3.7：压缩机停止到室内冷风机停止，加入延时0~180S可调。 3.8：二通阀首先启动，延时(0~30S可调)启动压缩机。手动时同时启动。 3.9：二通阀首先停止，延时(0~30S可调)停止压缩机。 3.10：有下列信号，报警蜂鸣器鸣响：压缩机电机过载信号、高、低压控制器信号、机组制冷启动信号、机组熔霜启动信号、电源缺相信号。 3.11：当机组的压缩机电机过载、高、低压控制器发出信号，压缩机及其风机即停止，室内冷风机延时停机。 3.12：系统设定的开机顺序为：室内冷风机开——制冷主机开；为保持库内温度均匀，室内冷风机可以通过整定延时长于下一制冷信号的到来，这样风机就处于不停的状态，但是除霜时室内冷风机停。 4、PLC的电气电路原理 4.1： 冷库恒温-主电路： 1.冷凝器风机和室内冷风机都是由4台小型风机组成，生产厂商已在整机上将电路连接好，无法加入过载保护。 2.照明变压器系成品，另箱安装，二次必须重复接地。 3.单位：功率—KW 未标注导线型号—BVV 导线截面—mm2 4. *表示1~4 4.2：冷库恒温—控制回路: 1. 控制电路中的温控器电源开SA*，在自动时接通。 2. 4#机组的控制回路接至L3，且无KA0。 3. 电源信号颜色：L1—黄、L2—绿、L3—红。 4. KM1和KM4设机械联锁，以策安全。 5． *=1~4 4.3:冷库恒温-主机接线： 选用LG主机 K7M-DRT60U 1台 输入36点/输出24-点 系统的主机接线如下： 4.4: PLC的输入信号 4.4.1： 1x(01、02、03)——三相电源信号。(3点) 4.4.2： 4x(SP1、SP2)——高、低压控制器信号。(累计11点) 4.4.3： 4x(KH)——压缩机电机过载信号。(累计15点) 4.4.4： 4x(WJ9、WJ10)——温控器制冷信号。(累计19点) 4.4.5： 4x(WJ7、WJ8)——温控器熔霜信号。(累计23点) 4.4.6： 4x(SB1、SB2)——压缩机及风冷机手动启/停信号。(累计31点) 4.4.7： 4x(SB11、SB21)——室风冷风机手动启/停信号。(累计39点) 4.4.8： 4x(SB12、SB22)——熔霜加热手动启/停信号。(累计47点) 4.4.9： 4*RUN/STOP——自动/手动选择。(累计51点) 说明： 1. 报警蜂鸣器消音信号(改用程序延时消音) 。 2. 0℃以下库内报警按钮信号(不经系统，直接报警)。 3. 库温传感器直接接入温控器的(5-6)端子、熔霜传感器直接接入温控器的(3-4) 端子。 4.5:PLC的输出信号 4.5.1： 4x(KM1)——压缩机及风冷机启动接触器。(4) 4.5.2： 4x(KM3)——室风冷风机启动接触器。(累计8点) 4.5.3： 4x(KM4)——熔霜加热启动接触器。(累计12点) 4.5.4： 4x(YA)——二通阀启动继电器。(累计16点) 4.5.5： 4x(HG0)——机组自动指示。(累计20点) 4.5.6： 4x(HY0)——机组手动指示。(累计24点) 4.5.7： x(HA)——压缩机电机过载报警蜂鸣器。(累计25点) 4.5.8： 4x(HG1)——压缩机及风冷机运行直接用接触器触点接通指示灯显示。 4.5.9： 4x(HG2)——室内冷风机运行直接用接触器触点接通指示灯显示。 4.5.10： 4x(HY2)——熔霜加热运行直接用接触器触点接通指示灯显示。 4.5.11： 1x(HY、HG、HR)——三相电源直接接通指示灯显示。 4.5.12： 6〞警铃——(直接接受库内报警按钮信号报警)。 4.6:冷库恒温-输入扩展电路如右图： 用移位指令，以F0090的20ms扫描刷新P40~P43晶体管输出，给P001C~P0023送去取样电源，这样就得到了4x8=32点的输入信号扩展。它们的地址是： A. 压缩机及风冷机手动启动信号 1). 1SB1—P40*P1C 2). 2SB1—P41* P1C 3). 3SB1—P42* P1C 4). 4SB1—P43* P1C B. 压缩机及风冷机手动停止信号 1). 1SB2—P40*P1D 2). 2SB2—P41*P1D 3). 3SB2—P42*P1D 4). 4SB2—P43*P1D C. 室风冷风机手动启动信号 1). 1SB11—P40*P1E 2). 2SB11—P41*P1E 3). 3SB11—P42*P1E 4). 4SB11—P43*P1E D. 室风冷风机手动停止信号 1). 1SB12—P40*P1F 2). 2SB12—P41*P1F 3). 3SB12—P42*P1F 4). 4SB12—P43*P1F E. 熔霜加热手动启动信号 1). 1SB21—P40*P20 2). 2SB21—P41*P20 3). 3SB21—P42*P20 4). 4SB21—P43*P20 F. 熔霜加热手动停止信号 1). 1SB22—P40*P21 2). 2SB22—P41*P21 3). 3SB22—P42*P21 4). 4SB22—P43*P21 G. 压缩机运行信号反馈 1). 1KM1—P40*P22 2). 2KM1—P41*P22 3). 3KM1—P42*P22 4). 4KM1—P43*P22 H. 化霜反馈信号 1). 1KM4—P40*P23 2). 2KM4—P41*P23 3). 3KM4—P42*P23 4). 4KM4—P43*P23 输入扩展电路图 4.7:冷库恒温-输出扩展电路图如右图： 显示点的地址是： 1). 工作状态显示 A. 1HG0—P40*P44 B. 2HG0—P40*P45 C. 3HG0—P40*P46 D. 4HG0—P40*P47 2). 压缩机过载显示 A. 1HY1—P41*P44 B. 2HY1—P41*P45 C. 3HY1—P41*P46 D. 4HY1—P41*P47 3). (常亮)系统压力过高(闪亮)系统压力过低显示 A. 1HY0—P42*P44 B. 2HY0—P42*P45 C. 3HY0—P42*P46 D. 4HY0—P42*P47 4). 电源单相显示 1HG3—P43*P44 5). 报 警 显 示 HA—P43*P47 输出扩展电路图 5、PLC的程序框图 6、冷库恒温PLC电气控制梯形图说明: 梯形图只绘出了1＃机组自动运行时的梯形图，各部分的工作情况如下： 6.1： 0~11程序步—20ms输入电路的刷新扫描控制 6.2： 12~38程序步—机组自动运行 温控器发出制冷信号P0009通，即用TOFF指令的瞬时闭合延时断开点启动室内冷风机，用TON T01指令的延时闭合常开点启动二通阀，再通过TON T03延时启动压缩机,机组开始制冷；温控器撤消制冷信号，TON指令的延时闭合常开点即瞬时断开，二通阀和压缩