小型冷库PLC自动控制系统设计及试验.pdf

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1、第28卷第4期烟台大学学报(自然科学与工程版)Vol．28No．42015年10月JournalofYantaiUniversity(NaturalScienceandEngineeringEdition)Oct．2015文章编号:1004-8820(2015)04-0303-05doi:10．13951/j．cnki．37-1213/n．2015．04．013氥欍欍欍欍氥欍欍氥应用技术欍欍欍欍氥小型冷库PLC自动控制系统设计及试验1123刘焕卫，周秋淑，王培凤，王德法(1．烟台大学海洋学院，山东烟台264005;2．烟

2、台万德嘉空调设备有限公司，山东烟台264000;3．山东东方海洋科技股份有限公司，山东烟台264003)摘要:为解决小型冷库能耗高、温度波动大的问题，采用PLC自动控制系统，并对其进行了上、下位机程序设计和制冷性能实验．结果表明:小型冷库制冷系统制冷量与压缩机输入功率随着压缩机频率的升高而增大，而系统性能系数COP随着压缩机频率的升高而降低，但仍高于3.7，表明采用PLC自动控制运行的小型冷库具有较好的节能特性．采用PLC自动控制策略的小型冷库温度波动±0.3℃，且能够实现无人值守自动运行．关键词:小型冷库;自动控制;频

3、率;制冷性能中图分类号:TB66;TP273文献标志码:A随着人民生活水平的提高，对小型冷库的需求到了大型冷库节能降耗的目的．本文对实验室一小越来越大，与此同时对冷库温度的波动要求越来越型冷库制冷系统采用PLC自动控制，对其上、下位［1］小．目前，小型冷库多采用继电器逻辑电路组成机程序进行了设计，并进行了制冷性能实验研究．的控制器，但是这种控制策略造成冷库能耗高、冷库［2］温度波动大以及冷库温度调节滞后等缺点．可编1小型冷库制冷系统程逻辑控制器(ProgrammableLogicController，小型冷库制冷系统原理

4、如图1．该制冷系统主［3－6］PLC)，它采用一类可编程的存储器，用于其内要设备包括2台并联的变频涡旋压缩机、蒸发式冷部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与凝器、冷风机、膨胀阀以及一些辅助设备，如油分离算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式器、气液分离器、高压贮液器、截止阀、干燥过滤器等输入/输出控制各种类型的机械或生产．其具有多组成．级、开放、模块化、可扩展的特点，可为冷库全自动控系统回路包括高压气体回路、高压液体回路、低制提供解决方案，并能确保制冷系统安全、可靠、高效、稳定、节能运行［7］．因此，其广

5、泛应用于冷库制压气体回路、低压液体回路、润滑油回路．涡旋压缩冷系统的自动控制．张君艳等［8］对PLC在小型冷库机可通过变频器在30～100Hz频率范围内进行调恒温控制系统中的应用进行了研究，给出了制冷系节．蒸发器出口的过热度通过电子膨胀阀来调节．统的设计要求、PLC控制的工艺流程及PLC的程序该小型冷库试验系统采用上、下位机自动控制［9］图．李忠等将PLC控制系统和变频器对半封闭螺系统和运行监控界面予以实现自动且无人值守运杆压缩机进行控制并对其进行了变频调节研究，达行．为此，小型冷库制冷系统采用PLCS7－200CPU收

6、稿日期:2014-11-27基金项目:山东省自然科学基金资助项目(ZR2015EL033);烟台大学博士启动基金(HX12B7)．作者简介:刘焕卫(1982-)，男，山东临沂人，讲师，博士，研究方向为燃气机热泵，新型替代制冷剂．304烟台大学学报(自然科学与工程版)第28卷型号，其模块配置如表1．图1小型冷库制冷系统原理Fig．1Schematicdiagramofsmallcoldstoragerefrigerationsystem表1PLC模块及其功能参数Tab．1PLCmodulesandfunctionalpar

7、ameters设备名称型号技术规格用途CPU2266ES7216－2AD222个RS232中央处理单元模拟量模块6ES7235－0KD224入1出采集系统模拟量信号并输出一个模拟量信号模拟量输入6ES7231－0HC224路输入采集系统的模拟量信号模拟量输出6ES7232－0HB202路输出输出2个模拟量信号通讯电缆PC/PPI西门子上、下位机通讯上、下位机控制界面分为自动运行监控界面控界面、变频器运行监控界面等．(图2，图3)、压缩机运行监控界面、膨胀阀运行监图2上位机自动控制监控界面Fig．2Automaticmon

8、itoringinterfaceofmastercomputer第4期刘焕卫，等:小型冷库PLC自动控制系统设计及试验305图3下位机程序设计Fig．3Slavecomputerprogramdesign2实验及数据处理3实验结果及分析对采用PLC自动控制的小型冷库进行了实验压缩机频率对制冷系统性能影响较大，本实验研