技术文章

当前页面: 首页 >技术文章 >PLC在小型冷库恒温控制中的应用

PLC在小型冷库恒温控制中的应用

供稿:zhangjunyan2001 2007/6/14 9:11:00

0 人气:6335

  • 关键词: 直接蒸发式制冷系统
  • 摘要:根据设计条件和设计参数以及实际条件,本方案设计选用直接蒸发式制冷系统。主要利用PLC实现对库内温度自动化控制。+5℃冷藏库冷源采用三台风冷压缩机组,每台功率为13HP,总电机功率为39HP。-20℃冷藏库冷源采用一台风冷压缩机组,功率为8HP。室内采用冷风机强制通风,加强库内空气流动,降温速度快,室内温度分布均匀。冷库安装有余压阀,可将库内风压维持在一定范围内。

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
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
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

更多内容请访问 zhangjunyan2001(http://home.gongkong.com/profile/?uid=1-977B-036F273843CF)

手机扫描二维码分享本页

工控网APP下载安装

 

我来评价

评价:
一般