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應(yīng)用設(shè)計(jì)

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PLC在小型冷庫(kù)恒溫控制中的應(yīng)用

PLC在小型冷庫(kù)恒溫控制中的應(yīng)用

2007/6/14 9:11:00
1、制冷系統(tǒng)介紹:壓縮機(jī)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(jīng)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(gè)房間,蒸發(fā)器內(nèi)的蛇行管將同空氣進(jìn)行換熱,再通過鼓風(fēng)將冷氣吹向房間的空氣當(dāng)中。而蒸發(fā)器蛇行管內(nèi)的冷凍劑換熱后變成低壓蒸汽回到壓縮機(jī),再被壓縮機(jī)壓縮,這樣循環(huán)利用就完成了制冷系統(tǒng)。制冷系統(tǒng)原理圖如下:
2、冷庫(kù)的方案設(shè)計(jì): 2.1:設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)條件:設(shè)計(jì)對(duì)象一層結(jié)構(gòu)的藥品冷藏庫(kù),+5℃冷藏庫(kù)庫(kù)體容積約為760立方米, -20℃冷藏庫(kù)庫(kù)體容積約為27立方米。環(huán)境參數(shù):干球溫度TD=33.5℃ ,相對(duì)濕度RH=85℅;室內(nèi)參數(shù):+5℃藥材藥品冷藏庫(kù) 干球溫度TD=+5℃ ,相對(duì)濕度RH=85—90℅;-20℃藥材藥品冷藏庫(kù) 干球溫度TD=-20℃ ,相對(duì)濕度RH=85—90℅; 2.2:庫(kù)體施工說(shuō)明 該冷庫(kù)為使用中的土建式冷庫(kù),庫(kù)體、地坪保溫情況良好,無(wú)須改動(dòng)。只須用聚氨脂彩鋼板隔出一部分空間作為+5℃冷藏庫(kù)和-20℃冷藏庫(kù)使用。原有部分風(fēng)管、風(fēng)口應(yīng)拆除。 2.3:內(nèi)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(shè),彩鋼板架設(shè)后用拉碼固定。 2.3.2:在架設(shè)彩鋼板時(shí)應(yīng)盡量使用原塊,彩鋼板之間拼接時(shí)應(yīng)充分貼平,需要切割時(shí),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(jì)封漏縫。 2.4:制冷系統(tǒng): 2.4.1:本設(shè)計(jì)選用三臺(tái)13HP的制冷機(jī)組對(duì)+5℃冷藏庫(kù)供冷。計(jì)算時(shí),所需的制冷量已列 入設(shè)計(jì)之范圍內(nèi)。-20℃冷藏庫(kù)采用一臺(tái)8HP的制冷機(jī)組,冷量充足。 2.4.2:系統(tǒng)選用美優(yōu)樂風(fēng)冷全封閉式壓縮機(jī)組,能穩(wěn)定運(yùn)行于設(shè)計(jì)的溫度環(huán)境下。 2.4.3:系統(tǒng)采用北峰高效冷風(fēng)機(jī),該風(fēng)機(jī)具有大風(fēng)量,低噪音,低耗電,射程遠(yuǎn)的特點(diǎn)。 2.4.4:系統(tǒng)制冷機(jī)組集中放置在一層平臺(tái),冷媒在庫(kù)內(nèi)直接蒸發(fā)。 2.4.5:制冷系統(tǒng)機(jī)組采用風(fēng)冷卻式,省卻了冷卻水系統(tǒng),冷卻效果好,機(jī)組性能穩(wěn)定。 2.5:機(jī)組的安裝 2.5.1:主機(jī)安裝前要預(yù)先搗制基礎(chǔ),檢查基礎(chǔ)標(biāo)高,坐標(biāo)位置,形狀和各部分的主要尺寸及預(yù)留孔洞是否符合要求。 2.5.2:機(jī)組安裝必須平穩(wěn)且在水平面上,若有偏差時(shí)必須墊鐵找平, 2.5.3:系統(tǒng)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(shè)備安裝手冊(cè)。 3、PLC的電氣控制要求 3.1:用SJ2檢測(cè)電源缺相,有信號(hào)輸出,系統(tǒng)便退出運(yùn)行并報(bào)警。 3.2:4臺(tái)機(jī)組分別設(shè)置‘自動(dòng)、手動(dòng)’2種工作模式,獨(dú)立運(yùn)行,互不干擾。 3.3:手動(dòng)工作模式下:用按鈕進(jìn)行機(jī)組的啟動(dòng)/停止控制,進(jìn)行參數(shù)整定,分別進(jìn)行互不干擾。 3.4:自動(dòng)工作模式下:由溫控器自動(dòng)控制機(jī)組的制冷和熔霜。 3.5:制冷和熔霜在任何情況下不能同時(shí)進(jìn)行。除由溫控器實(shí)現(xiàn)互鎖外,還加入啟動(dòng)接觸器的電氣互鎖和機(jī)械聯(lián)鎖,以保證其安全運(yùn)行。 3.6:室內(nèi)冷風(fēng)機(jī)啟動(dòng)到壓縮機(jī)啟動(dòng),加入延時(shí)0~180S可調(diào)。 3.7:壓縮機(jī)停止到室內(nèi)冷風(fēng)機(jī)停止,加入延時(shí)0~180S可調(diào)。 3.8:二通閥首先啟動(dòng),延時(shí)(0~30S可調(diào))啟動(dòng)壓縮機(jī)。手動(dòng)時(shí)同時(shí)啟動(dòng)。 3.9:二通閥首先停止,延時(shí)(0~30S可調(diào))停止壓縮機(jī)。 3.10:有下列信號(hào),報(bào)警蜂鳴器鳴響:壓縮機(jī)電機(jī)過載信號(hào)、高、低壓控制器信號(hào)、機(jī)組制冷啟動(dòng)信號(hào)、機(jī)組熔霜啟動(dòng)信號(hào)、電源缺相信號(hào)。 3.11:當(dāng)機(jī)組的壓縮機(jī)電機(jī)過載、高、低壓控制器發(fā)出信號(hào),壓縮機(jī)及其風(fēng)機(jī)即停止,室內(nèi)冷風(fēng)機(jī)延時(shí)停機(jī)。 3.12:系統(tǒng)設(shè)定的開機(jī)順序?yàn)椋菏覂?nèi)冷風(fēng)機(jī)開——制冷主機(jī)開;為保持庫(kù)內(nèi)溫度均勻,室內(nèi)冷風(fēng)機(jī)可以通過整定延時(shí)長(zhǎng)于下一制冷信號(hào)的到來(lái),這樣風(fēng)機(jī)就處于不停的狀態(tài),但是除霜時(shí)室內(nèi)冷風(fēng)機(jī)停。 4、PLC的電氣電路原理 4.1: 冷庫(kù)恒溫-主電路: 1.冷凝器風(fēng)機(jī)和室內(nèi)冷風(fēng)機(jī)都是由4臺(tái)小型風(fēng)機(jī)組成,生產(chǎn)廠商已在整機(jī)上將電路連接好,無(wú)法加入過載保護(hù)。 2.照明變壓器系成品,另箱安裝,二次必須重復(fù)接地。 3.單位:功率—KW 未標(biāo)注導(dǎo)線型號(hào)—BVV 導(dǎo)線截面—mm2 4. *表示1~4
4.2:冷庫(kù)恒溫—控制回路: 1. 控制電路中的溫控器電源開SA*,在自動(dòng)時(shí)接通。 2. 4#機(jī)組的控制回路接至L3,且無(wú)KA0。 3. 電源信號(hào)顏色:L1—黃、L2—綠、L3—紅。 4. KM1和KM4設(shè)機(jī)械聯(lián)鎖,以策安全。 5. *=1~4
4.3:冷庫(kù)恒溫-主機(jī)接線: 選用LG主機(jī) K7M-DRT60U 1臺(tái) 輸入36點(diǎn)/輸出24-點(diǎn) 系統(tǒng)的主機(jī)接線如下:
4.4: PLC的輸入信號(hào) 4.4.1: 1x(01、02、03)——三相電源信號(hào)。(3點(diǎn)) 4.4.2: 4x(SP1、SP2)——高、低壓控制器信號(hào)。(累計(jì)11點(diǎn)) 4.4.3: 4x(KH)——壓縮機(jī)電機(jī)過載信號(hào)。(累計(jì)15點(diǎn)) 4.4.4: 4x(WJ9、WJ10)——溫控器制冷信號(hào)。(累計(jì)19點(diǎn)) 4.4.5: 4x(WJ7、WJ8)——溫控器熔霜信號(hào)。(累計(jì)23點(diǎn)) 4.4.6: 4x(SB1、SB2)——壓縮機(jī)及風(fēng)冷機(jī)手動(dòng)啟/停信號(hào)。(累計(jì)31點(diǎn)) 4.4.7: 4x(SB11、SB21)——室風(fēng)冷風(fēng)機(jī)手動(dòng)啟/停信號(hào)。(累計(jì)39點(diǎn)) 4.4.8: 4x(SB12、SB22)——熔霜加熱手動(dòng)啟/停信號(hào)。(累計(jì)47點(diǎn)) 4.4.9: 4*RUN/STOP——自動(dòng)/手動(dòng)選擇。(累計(jì)51點(diǎn)) 說(shuō)明: 1. 報(bào)警蜂鳴器消音信號(hào)(改用程序延時(shí)消音) 。 2. 0℃以下庫(kù)內(nèi)報(bào)警按鈕信號(hào)(不經(jīng)系統(tǒng),直接報(bào)警)。 3. 庫(kù)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(hào) 4.5.1: 4x(KM1)——壓縮機(jī)及風(fēng)冷機(jī)啟動(dòng)接觸器。(4) 4.5.2: 4x(KM3)——室風(fēng)冷風(fēng)機(jī)啟動(dòng)接觸器。(累計(jì)8點(diǎn)) 4.5.3: 4x(KM4)——熔霜加熱啟動(dòng)接觸器。(累計(jì)12點(diǎn)) 4.5.4: 4x(YA)——二通閥啟動(dòng)繼電器。(累計(jì)16點(diǎn)) 4.5.5: 4x(HG0)——機(jī)組自動(dòng)指示。(累計(jì)20點(diǎn)) 4.5.6: 4x(HY0)——機(jī)組手動(dòng)指示。(累計(jì)24點(diǎn)) 4.5.7: x(HA)——壓縮機(jī)電機(jī)過載報(bào)警蜂鳴器。(累計(jì)25點(diǎn)) 4.5.8: 4x(HG1)——壓縮機(jī)及風(fēng)冷機(jī)運(yùn)行直接用接觸器觸點(diǎn)接通指示燈顯示。 4.5.9: 4x(HG2)——室內(nèi)冷風(fēng)機(jī)運(yùn)行直接用接觸器觸點(diǎn)接通指示燈顯示。 4.5.10: 4x(HY2)——熔霜加熱運(yùn)行直接用接觸器觸點(diǎn)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(kù)內(nèi)報(bào)警按鈕信號(hào)報(bào)警)。 4.6:冷庫(kù)恒溫-輸入擴(kuò)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(diǎn)的輸入信號(hào)擴(kuò)展。它們的地址是: A. 壓縮機(jī)及風(fēng)冷機(jī)手動(dòng)啟動(dòng)信號(hào) 1). 1SB1—P40*P1C 2). 2SB1—P41* P1C 3). 3SB1—P42* P1C 4). 4SB1—P43* P1C B. 壓縮機(jī)及風(fēng)冷機(jī)手動(dòng)停止信號(hào) 1). 1SB2—P40*P1D 2). 2SB2—P41*P1D 3). 3SB2—P42*P1D 4). 4SB2—P43*P1D C. 室風(fēng)冷風(fēng)機(jī)手動(dòng)啟動(dòng)信號(hào) 1). 1SB11—P40*P1E 2). 2SB11—P41*P1E 3). 3SB11—P42*P1E 4). 4SB11—P43*P1E D. 室風(fēng)冷風(fēng)機(jī)手動(dòng)停止信號(hào) 1). 1SB12—P40*P1F 2). 2SB12—P41*P1F 3). 3SB12—P42*P1F 4). 4SB12—P43*P1F E. 熔霜加熱手動(dòng)啟動(dòng)信號(hào) 1). 1SB21—P40*P20 2). 2SB21—P41*P20 3). 3SB21—P42*P20 4). 4SB21—P43*P20 F. 熔霜加熱手動(dòng)停止信號(hào) 1). 1SB22—P40*P21 2). 2SB22—P41*P21 3). 3SB22—P42*P21 4). 4SB22—P43*P21 G. 壓縮機(jī)運(yùn)行信號(hào)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(hào) 1). 1KM4—P40*P23 2). 2KM4—P41*P23 3). 3KM4—P42*P23 4). 4KM4—P43*P23
輸入擴(kuò)展電路圖 輸入擴(kuò)展電路圖
4.7:冷庫(kù)恒溫-輸出擴(kuò)展電路圖如右圖: 顯示點(diǎn)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(jī)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(tǒng)壓力過高(閃亮)系統(tǒng)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(bào) 警 顯 示 HA—P43*P47
輸出擴(kuò)展電路圖 輸出擴(kuò)展電路圖
5、PLC的程序框圖
6、冷庫(kù)恒溫PLC電氣控制梯形圖說(shuō)明: 梯形圖只繪出了1#機(jī)組自動(dòng)運(yùn)行時(shí)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(jī)組自動(dòng)運(yùn)行 溫控器發(fā)出制冷信號(hào)P0009通,即用TOFF指令的瞬時(shí)閉合延時(shí)斷開點(diǎn)啟動(dòng)室內(nèi)冷風(fēng)機(jī),用TON T01指令的延時(shí)閉合常開點(diǎn)啟動(dòng)二通閥,再通過TON T03延時(shí)啟動(dòng)壓縮機(jī),機(jī)組開始制冷;溫控器撤消制冷信號(hào),TON指令的延時(shí)閉合常開點(diǎn)即瞬時(shí)斷開,二通閥和壓縮
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