PLC在小型冷庫恒溫控制中的應用

1、制冷系統介紹：壓縮機將冷凍劑壓縮成高壓飽和氣體（氨或氟里昂），這種氣態(tài)冷凍劑再經過冷凝器冷凝。 通過節(jié)流裝置節(jié)流之后，通入到蒸發(fā)器中，將所需要冷卻的媒介冷卻換熱。例如將蒸發(fā)器連接到樓里的各個房間，蒸發(fā)器內的蛇行管將同空氣進行換熱，再通過鼓風將冷氣吹向房間的空氣當中。而蒸發(fā)器蛇行管內的冷凍劑換熱后變成低壓蒸汽回到壓縮機，再被壓縮機壓縮，這樣循環(huán)利用就完成了制冷系統。制冷系統原理圖如下： 2、冷庫的方案設計： 2.1：設計參數 設計條件：設計對象一層結構的藥品冷藏庫，+5℃冷藏庫庫體容積約為760立方米, -20℃冷藏庫庫體容積約為27立方米。環(huán)境參數：干球溫度TD=33.5℃ ，相對濕度RH=85℅；室內參數：+5℃藥材藥品冷藏庫 干球溫度TD=+5℃ ，相對濕度RH=85—90℅；-20℃藥材藥品冷藏庫 干球溫度TD=-20℃ ，相對濕度RH=85—90℅； 2.2：庫體施工說明 該冷庫為使用中的土建式冷庫，庫體、地坪保溫情況良好，無須改動。只須用聚氨脂彩鋼板隔出一部分空間作為+5℃冷藏庫和-20℃冷藏庫使用。原有部分風管、風口應拆除。 2.3：內隔墻墻體施工方法： 2.3.1：墻體的施工首先是聚氨脂泡沫彩鋼板的架設，彩鋼板架設后用拉碼固定。 2.3.2：在架設彩鋼板時應盡量使用原塊，彩鋼板之間拼接時應充分貼平，需要切割時，其表面必須均勻涂布防水材料。 2.3.3：安裝完成用散裝聚胺酯發(fā)泡濟封漏縫。 2.4：制冷系統： 2.4.1：本設計選用三臺13HP的制冷機組對+5℃冷藏庫供冷。計算時，所需的制冷量已列 入設計之范圍內。-20℃冷藏庫采用一臺8HP的制冷機組，冷量充足。 2.4.2：系統選用美優(yōu)樂風冷全封閉式壓縮機組，能穩(wěn)定運行于設計的溫度環(huán)境下。 2.4.3：系統采用北峰高效冷風機，該風機具有大風量，低噪音，低耗電，射程遠的特點。 2.4.4：系統制冷機組集中放置在一層平臺，冷媒在庫內直接蒸發(fā)。 2.4.5：制冷系統機組采用風冷卻式，省卻了冷卻水系統，冷卻效果好，機組性能穩(wěn)定。 2.5：機組的安裝 2.5.1：主機安裝前要預先搗制基礎，檢查基礎標高，坐標位置，形狀和各部分的主要尺寸及預留孔洞是否符合要求。 2.5.2：機組安裝必須平穩(wěn)且在水平面上，若有偏差時必須墊鐵找平， 2.5.3：系統采用銅管連接，冷媒主回路用直管，連接和拐彎采用紫銅管連接，不得使用脹管，連接方式采用氧焊。 2.5.4：冷媒管的保溫采用PEF保溫套管，管道支吊架的形式和間距參考設備安裝手冊。 3、PLC的電氣控制要求 3.1：用SJ2檢測電源缺相，有信號輸出，系統便退出運行并報警。 3.2：4臺機組分別設置‘自動、手動’2種工作模式，獨立運行，互不干擾。 3.3：手動工作模式下：用按鈕進行機組的啟動/停止控制，進行參數整定，分別進行互不干擾。 3.4：自動工作模式下：由溫控器自動控制機組的制冷和熔霜。 3.5：制冷和熔霜在任何情況下不能同時進行。除由溫控器實現互鎖外，還加入啟動接觸器的電氣互鎖和機械聯鎖，以保證其安全運行。 3.6：室內冷風機啟動到壓縮機啟動，加入延時0~180S可調。 3.7：壓縮機停止到室內冷風機停止，加入延時0~180S可調。 3.8：二通閥首先啟動，延時(0~30S可調)啟動壓縮機。手動時同時啟動。 3.9：二通閥首先停止，延時(0~30S可調)停止壓縮機。 3.10：有下列信號，報警蜂鳴器鳴響：壓縮機電機過載信號、高、低壓控制器信號、機組制冷啟動信號、機組熔霜啟動信號、電源缺相信號。 3.11：當機組的壓縮機電機過載、高、低壓控制器發(fā)出信號，壓縮機及其風機即停止，室內冷風機延時停機。 3.12：系統設定的開機順序為：室內冷風機開——制冷主機開；為保持庫內溫度均勻，室內冷風機可以通過整定延時長于下一制冷信號的到來，這樣風機就處于不停的狀態(tài)，但是除霜時室內冷風機停。 4、PLC的電氣電路原理 4.1： 冷庫恒溫-主電路： 1.冷凝器風機和室內冷風機都是由4臺小型風機組成，生產廠商已在整機上將電路連接好，無法加入過載保護。 2.照明變壓器系成品，另箱安裝，二次必須重復接地。 3.單位：功率—KW 未標注導線型號—BVV 導線截面—mm2 4. *表示1~4 4.2：冷庫恒溫—控制回路: 1. 控制電路中的溫控器電源開SA*，在自動時接通。 2. 4#機組的控制回路接至L3，且無KA0。 3. 電源信號顏色：L1—黃、L2—綠、L3—紅。 4. KM1和KM4設機械聯鎖，以策安全。 5． *=1~4 4.3:冷庫恒溫-主機接線： 選用LG主機 K7M-DRT60U 1臺 輸入36點/輸出24-點 系統的主機接線如下： 4.4: PLC的輸入信號 4.4.1： 1x(01、02、03)——三相電源信號。(3點) 4.4.2： 4x(SP1、SP2)——高、低壓控制器信號。(累計11點) 4.4.3： 4x(KH)——壓縮機電機過載信號。(累計15點) 4.4.4： 4x(WJ9、WJ10)——溫控器制冷信號。(累計19點) 4.4.5： 4x(WJ7、WJ8)——溫控器熔霜信號。(累計23點) 4.4.6： 4x(SB1、SB2)——壓縮機及風冷機手動啟/停信號。(累計31點) 4.4.7： 4x(SB11、SB21)——室風冷風機手動啟/停信號。(累計39點) 4.4.8： 4x(SB12、SB22)——熔霜加熱手動啟/停信號。(累計47點) 4.4.9： 4*RUN/STOP——自動/手動選擇。(累計51點) 說明： 1. 報警蜂鳴器消音信號(改用程序延時消音) 。 2. 0℃以下庫內報警按鈕信號(不經系統，直接報警)。 3. 庫溫傳感器直接接入溫控器的(5-6)端子、熔霜傳感器直接接入溫控器的(3-4) 端子。 4.5:PLC的輸出信號 4.5.1： 4x(KM1)——壓縮機及風冷機啟動接觸器。(4) 4.5.2： 4x(KM3)——室風冷風機啟動接觸器。(累計8點) 4.5.3： 4x(KM4)——熔霜加熱啟動接觸器。(累計12點) 4.5.4： 4x(YA)——二通閥啟動繼電器。(累計16點) 4.5.5： 4x(HG0)——機組自動指示。(累計20點) 4.5.6： 4x(HY0)——機組手動指示。(累計24點) 4.5.7： x(HA)——壓縮機電機過載報警蜂鳴器。(累計25點) 4.5.8： 4x(HG1)——壓縮機及風冷機運行直接用接觸器觸點接通指示燈顯示。 4.5.9： 4x(HG2)——室內冷風機運行直接用接觸器觸點接通指示燈顯示。 4.5.10： 4x(HY2)——熔霜加熱運行直接用接觸器觸點接通指示燈顯示。 4.5.11： 1x(HY、HG、HR)——三相電源直接接通指示燈顯示。 4.5.12： 6〞警鈴——(直接接受庫內報警按鈕信號報警)。 4.6:冷庫恒溫-輸入擴展電路如右圖： 用移位指令，以F0090的20ms掃描刷新P40~P43晶體管輸出，給P001C~P0023送去取樣電源，這樣就得到了4x8=32點的輸入信號擴展。它們的地址是： A. 壓縮機及風冷機手動啟動信號 1). 1SB1—P40*P1C 2). 2SB1—P41* P1C 3). 3SB1—P42* P1C 4). 4SB1—P43* P1C B. 壓縮機及風冷機手動停止信號 1). 1SB2—P40*P1D 2). 2SB2—P41*P1D 3). 3SB2—P42*P1D 4). 4SB2—P43*P1D C. 室風冷風機手動啟動信號 1). 1SB11—P40*P1E 2). 2SB11—P41*P1E 3). 3SB11—P42*P1E 4). 4SB11—P43*P1E D. 室風冷風機手動停止信號 1). 1SB12—P40*P1F 2). 2SB12—P41*P1F 3). 3SB12—P42*P1F 4). 4SB12—P43*P1F E. 熔霜加熱手動啟動信號 1). 1SB21—P40*P20 2). 2SB21—P41*P20 3). 3SB21—P42*P20 4). 4SB21—P43*P20 F. 熔霜加熱手動停止信號 1). 1SB22—P40*P21 2). 2SB22—P41*P21 3). 3SB22—P42*P21 4). 4SB22—P43*P21 G. 壓縮機運行信號反饋 1). 1KM1—P40*P22 2). 2KM1—P41*P22 3). 3KM1—P42*P22 4). 4KM1—P43*P22 H. 化霜反饋信號 1). 1KM4—P40*P23 2). 2KM4—P41*P23 3). 3KM4—P42*P23 4). 4KM4—P43*P23 輸入擴展電路圖 4.7:冷庫恒溫-輸出擴展電路圖如右圖： 顯示點的地址是： 1). 工作狀態(tài)顯示 A. 1HG0—P40*P44 B. 2HG0—P40*P45 C. 3HG0—P40*P46 D. 4HG0—P40*P47 2). 壓縮機過載顯示 A. 1HY1—P41*P44 B. 2HY1—P41*P45 C. 3HY1—P41*P46 D. 4HY1—P41*P47 3). (常亮)系統壓力過高(閃亮)系統壓力過低顯示 A. 1HY0—P42*P44 B. 2HY0—P42*P45 C. 3HY0—P42*P46 D. 4HY0—P42*P47 4). 電源單相顯示 1HG3—P43*P44 5). 報 警 顯 示 HA—P43*P47 輸出擴展電路圖 5、PLC的程序框圖 6、冷庫恒溫PLC電氣控制梯形圖說明: 梯形圖只繪出了1＃機組自動運行時的梯形圖，各部分的工作情況如下： 6.1： 0~11程序步—20ms輸入電路的刷新掃描控制 6.2： 12~38程序步—機組自動運行 溫控器發(fā)出制冷信號P0009通，即用TOFF指令的瞬時閉合延時斷開點啟動室內冷風機，用TON T01指令的延時閉合常開點啟動二通閥，再通過TON T03延時啟動壓縮機,機組開始制冷；溫控器撤消制冷信號，TON指令的延時閉合常開點即瞬時斷開，二通閥和壓縮