小型冷庫恒溫控制的PLC方案設計

一、冷庫的方案設計

1. 設計條件和設計參數(shù)
設計條件：設計對象一層結構的藥材冷藏庫，+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。
設計參數(shù)：
環(huán)境參數(shù)：干球溫度TD=33.5℃ ，相對濕度RH=85℅；
室內(nèi)參數(shù)： +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. 設計依據(jù)

《冷庫設計規(guī)范》GB 50072—2001版

業(yè)主提供的相關資料和要求

3. 系統(tǒng)設計和內(nèi)容

制冷系統(tǒng)
根據(jù)設計條件和設計參數(shù)以及實際條件，本方案設計選用直接蒸發(fā)式制冷系統(tǒng)，其優(yōu)點是供冷直接，制冷效果好。+5℃冷藏庫冷源采用三臺美優(yōu)樂風冷壓縮機組，每臺功率為13HP，總電機功率為39HP。-20℃冷藏庫冷源采用一臺美優(yōu)樂風冷壓縮機組，功率為8HP

室內(nèi)采用冷風機強制通風，加強庫內(nèi)空氣流動，降溫速度快，室內(nèi)溫度分布均勻。

冷庫安裝有余壓閥，可將庫內(nèi)風壓維持在一定范圍內(nèi)。

4. 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。

5. 內(nèi)隔墻墻體施工方法
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。
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。安裝完成用散裝聚胺酯發(fā)泡劑封漏縫。 6. 制冷系統(tǒng)

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(nèi)。-20℃冷藏庫采用一臺8HP的制冷機組，冷量充足。

系統(tǒng)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。

系統(tǒng)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。

系統(tǒng)制冷機組集中放置在一層平臺，冷媒在庫內(nèi)直接蒸發(fā)。

制冷系統(tǒng)機組采用風冷卻式，省卻了冷卻水系統(tǒng)，冷卻效果好，機組性能穩(wěn)定。

7. 機組的安裝

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。

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，

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。

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。

二、冷庫的安裝平面

三、制冷系統(tǒng)原理圖

四、繼電器-接觸器電路

五、PLC的輸入信號

1x(01、02、03)——三相電源信號。(3點)

4x(SP1、SP2)——高、低壓控制器信號。(累計11點)

4x(KH)——壓縮機電機過載信號。(累計15點)

4x(WJ9、WJ10)——溫控器制冷信號。(累計19點)

4x(WJ7、WJ8)——溫控器熔霜信號。(累計23點)

4x(SB1、SB2)——壓縮機及風冷機手動啟/停信號。(累計31點)

4x(SB11、SB21)——室風冷風機手動啟/停信號。(累計39點)

4x(SB12、SB22)——熔霜加熱手動啟/停信號。(累計47點)

4*RUN/STOP——自動/手動選擇。(累計51點)

報警蜂鳴器消音信號(改用程序延時消音) 。

0℃以下庫內(nèi)報警按鈕信號(不經(jīng)系統(tǒng)，直接報警)。

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。

六、PLC的輸出信號

4x(KM1)——壓縮機及風冷機啟動接觸器。(4)

4x(KM3)——室風冷風機啟動接觸器。(累計8點)

4x(KM4)——熔霜加熱啟動接觸器。(累計12點)

4x(YA)——二通閥啟動繼電器。(累計16點)

4x(HG0)——機組自動指示。(累計20點)

4x(HY0)——機組手動指示。(累計24點)

x(HA)——壓縮機電機過載報警蜂鳴器。(累計25點)

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。

4x(HG2)——室內(nèi)冷風機運行直接用接觸器觸點接通指示燈顯示。

4x(HY2)——熔霜加熱運行直接用接觸器觸點接通指示燈顯示。

1x(HY、HG、HR)——三相電源直接接通指示燈顯示。

警鈴——(直接接受庫內(nèi)報警按鈕信號報警)。

七、PLC的控制要求

1x(01、02、03)——三相電源信號只要有一個不存在，系統(tǒng)便退出運行并報警。

4臺機組分別設置‘自動、停止、手動’三種工作模式，獨立運行，互不干擾。

手動工作模式下：用按鈕進行機組的啟動/停止控制，分別進行互不干擾。

自動工作模式下：由溫控器自動控制機組的制冷和熔霜。

制冷和熔霜在任何情況下不能同時進行。除由溫控器實現(xiàn)互鎖外，還加入啟動接觸器的電氣互鎖和機械聯(lián)鎖，以保證其安全運行。

室內(nèi)冷風機啟動到壓縮機啟動，加入延時0~180S可調。

壓縮機停止到室內(nèi)冷風機停止，加入延時0~180S可調。

二通閥首先啟動，延時(0~30S可調)啟動壓縮機。

二通閥首先停止，延時(0~30S可調)停止壓縮機。

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。

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(nèi)冷風機延時停機。

當發(fā)出電源缺相信號時，全部機組退出運行，允許室內(nèi)冷風機延時停機。

系統(tǒng)設定的開機順序為：室內(nèi)冷風機開——制冷主機開；為保持庫內(nèi)溫度均勻，室內(nèi)冷風機不停，但是除霜時室內(nèi)冷風機停。

報警蜂鳴器鳴響延時(0~30S可調)后，自動消音。

八、PLC設備清單1. 主 機 K7M-DRT60U 1臺 36-I/24-O
I/O模塊G7E-DR20A 1臺 12-I/8-O I/O模塊 G7E-DC08A 1臺 08-I/0-O 三共68-I/40-O 2. 備用電池25Ah DC24V

九、PLC的系統(tǒng)接線1. 主電路

冷凝器風機和室內(nèi)冷風機都是由4臺小型風機組成，生產(chǎn)廠商已在整機上將電路連接好，無法加入過載保護。

照明變壓器系成品，另箱安裝，二次必須重復接地。

單位：功率—KW 未標注導線型號—BVV 導線截面—mm2

*=1~4

2. 控制電路

控制電路中的溫控器電源開SA*，在自動時接通。

4#機組的控制回路接至L3，且無KA0。

電源信號顏色：L1—黃、L2—綠、L3—紅。

KM1和KM4設機械聯(lián)鎖，以策安全。

*=1~4

3. 主機接線

4. 輸入接線

5. 輸出接線

十、PLC的程序框圖

十一、PLC的優(yōu)化設計1.輸入擴展電路的梯形圖
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。梯形圖如下：

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 2.輸出擴展電路的梯形圖顯示點的地址是： 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(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 警 顯 示 HA—P43*P47 梯形圖如下： 圖中只編寫了1＃機組的梯形圖。

責任編輯：xj

原文標題：【PLC編程實例】小型冷庫恒溫控制的PLC設計

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