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PLC在自动化冷库中的应用

2015/1/28    来源:佳工网        
关键字:PLC  自动化冷库  制冷  人机界面  
烟台冰轮股份有限公司是以工业制冷成套设备、中央空调等为主导产业的大型工业企业,公司是国内最大的果蔬保鲜加工配套设备生产企业,自主研发新型高效螺杆压缩机代表了国内最高水平,在该领域市场占主导地位。

1 引言

  烟台冰轮股份有限公司是以工业制冷成套设备、中央空调等为主导产业的大型工业企业,公司是国内最大的果蔬保鲜加工配套设备生产企业,自主研发新型高效螺杆压缩机代表了国内最高水平,在该领域市场占主导地位。鲁林冰轮果蔬保鲜库是冰轮股份有限公司的第一座氟工质全自动化冷库。由于冷库系统比较复杂,专业性强,功能模式繁多,系统关联性强,因而对自控系统的要求非常严格,所以选择可靠、先进的系统是非常重要的。我们选用了国际知名电器品牌施耐德micro系列plc,其中包括一台主plc,用于控制整个冷库系统及四台冷凝压缩机的plc通讯。

2 工艺控制流程

  控制过程分为两个部分:制冷和冲霜。制冷是为了实现冷库的冷藏功能;冲霜是为了增加制冷效率,因为制冷一段时间后,空气中水蒸气会在制冷管路上形成霜,严重时可能结冰,因此我们应当适时的将霜融掉,增加热交换效率。

  2.1 制冷

  当系统处于制冷状态时,可以选择自动或手动运行。手动运行时,先要选择要制冷的冷库房间号,再设定所需要的温度上下限值即可开机。开机指令发出后,系统运行。首先,开启冷却水泵;然后,开启冷却塔风机;接着,开启需制冷的压缩冷凝机组和库房冷风机电机;启动确认后,开启制冷库房相应的供液电磁阀;最后压缩机将根据蒸发压力进行能量调节,进行正常运转降温过程。自动运行时,只需选择要制冷的冷库房间号,再设定所需要的温度上下限值即可,系统将根据温度上下限值自动开停机。

  2.2 冲霜

  自动冲霜根据每间库的累计运行时间进行。当本间库的运行时间到达设定值时,发出冲霜指令,系统自动冲霜。其过程为:首先,本间库的供液电磁阀关闭;然后,关闭冷风机电机;接着,开启本间库冲霜水电磁阀和开启冲霜水泵;延时20分钟后,关闭冲霜水电磁阀,冲霜过程完毕。

3 系统构成及配置

  3.1 控制系统描述

  控制系统采用了集中监控、分散控制的模式,根据这一原则将整个冷库控制系统分为三个层次,即监控层、控制层、设备层。系统构成如下:

  (1)监控层:通过采用主plc上的rs-485通讯接口经编程电缆转换为rs-232,然后可直接与上位机通讯。主plc实现数据采集,对库间内的各个受控设备的运行情况进行集中监测,动态的显示各个控制监测点的变化。装有组态王软件的上位机并对冷库的重要数据自动生成表格,定时输出到打印机打印,并可进行远程控制及控制设置点的数据设置。原则上计算机只参与系统的监控和管理,与控制整个冷库的人机界面(与主plc通讯)并列控制,克服了以往由于计算机故障而导致整个系统瘫痪的可怕后果。硬件配置:上位机、上位机网络连接卡、打印机、plc通讯电缆等。软件配置:操作系统软件为windows xp,监控组态软件为组态王kingview6.02。

  (2)控制层:控制层是整个控制系统的核心,在整个控制系统中起着“承上启下”的作用,plc控制是非常成熟的工业控制技术,本系统采用tsx3721001系列plc及其网络系统接受现场发来的数据信息(数字量或模拟量输入信号),经过其本身cpu中所储存的控制程序的运算与处理后,发出相应的指令,对现场设备进行控制。同时通过plc网络使得层内各个plc之间可方便的进行数据交流,并由主plc通过网络将所有相关的数据上传给上位监控机。主要硬件设备:plc控制器tsx3721001、通讯卡tsxscp114、人机界面、接口模块、通讯电缆等。软件:plc编程软件pl7、人机界面组态软件、microsoft office应用软件等。

 控制系统架构

图1 控制系统架构

  (3)设备层:设备层在整个控制系统的金字塔结构中处于底层,是整个控制系统的关键环节,主要包括库间的温度传感器、采集各个电动机工作电流的电流变送器、管路上的各种电磁阀、控制各个电动机和风机的接触器等等,直接与plc(控制层)相联系。

责任编辑:陈浩
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