基于PLC的小型冷库自动控制新版系统的研究应用及应用.doc

基于PLC 小型冷库自动控制系统研究及应用

　　【摘 要】伴随计算机控制技术飞速发展和大家生活水平提升，中国市场对冷库控制系统又提出了新要求。将PLC（可编程控制器）技术应用于冷库控制系统，替换继电器，不仅运行可靠、性价比高，还降低了劳动强度和运行成本，实现了冷库对自动化高效运行需求。

　　【关键词】冷库；控制系统；PLC
　　0 引言
　　伴随社会经济快速发展和人民物质生活水平不停提升，大家对于生鲜冷冻食品需求量也越来越大，小型冷库多年来有了快速发展。但大多数小型冷库压缩机控制仍采取继电器逻辑电路组成控制器，不仅接线复杂，而且功耗高、可靠性差。整个冷库运行多采取手动控制或半自动控制，做到完全自动控制较少，在冷藏物装卸、进出等方面，自动化程度普遍较低，劳动强度大。采取PLC替换原来继电器逻辑电路组成控制器对压缩机进行控制，使冷库运行态达成最好效果，并对节能、减轻劳动强度有实际意义。
　　笔者以小型冷库为研究对象，采取PLC替换原来继电器逻辑电路组成控制器对压缩机进行控制， 使冷库运行满足自动化、低能耗运行需求。
　　1 小型冷库控制系统结构
　　在小型冷库控制系统中，设计思想是采取PLC控制替换了传统继电器控制，实现冷库自动化运行。图1所表示，冷库控制系统由输入电路、PLC和输出电路组成。输入电路关键用于输入冷却物冷藏间内部状态、电源状态和用户所设定温度，包含冷却物冷藏间温度检测电路、电源检测电路和温度给定电路等。输出部件关键用于控制压缩机和温度显示，包含压缩机运行状态电路和温度显示电路。
　　2 小型冷库控制要求
　　本文以储藏经过冷却果蔬品冷藏间为研究对象，其控制室温为0～2°C，相对湿度为85%～95%。以冷却物冷藏间温度作为控制目标，依据温度和设定指标偏差来决定压缩机运行状态。该冷库控制结构步骤图关键由PID控制器、变频器、压缩机、传感器、A/D转换器、D/A转换器组成。PID控制器由PLC来实现。
　　当经过冷却果蔬品运输到该冷藏间后，PLC首先依据环境和冷库库温，对实际偏差值及偏差值改变率进行PID运算，调整PLCPID参数，并将运算结果传输给压缩机变频器，改变压缩机频率，控制送往冷凝器输气量或制冷能量。当温度不在0～2°C时，压缩机制冷运行，温度开始慢慢下降，直至温度在0～2°C时。当库温达成0～2°C时，压缩机开始处于恒温运行状态。图2为压缩机循环控制步骤图，图3为温度控制步骤图。
　　3 冷库控制系统软硬件设计
　　3.1 小型冷库电气主电路要求
　　本冷库设计要求是用PLC程序实现自动化控制。当按下开启按钮，压缩机组制冷开启、冷库指示灯（绿）常亮，直至温度限位开关或库门位置开关动作，压缩机组恒温运行；温度限定开关或库门位置开关复位后，压缩机组制冷再次开启。如此反复运行。当冷库呼叫系统被开启后，压缩机组恒温运行，冷库指示灯（红）以1/1s闪烁，库内警报铃声响起，按下呼叫/警报解除按钮后，冷库正常运行；冷库消防警报开启后，压缩机组停止运行，冷库指示灯（红）以1/1s闪烁，库内警报铃声响起，按下呼叫/警报解除按钮后。冷库正常运行过程中，按下停止按钮随即停止。
　　3.2 PLC选型
　　冷库控制系统要求能够简单、可靠、易维护、性价比高，而西门子S7-200系列PLC恰恰含有连接方便、简单易懂、价格廉价优点。在设计该冷却物冷藏间电路控制系统时，采取就是西门子S7-200系列PLC。
　　依据小型冷库电气控制要求，需要PLC监测输入信号有开启/停止按钮2个、温度控制开关2个、报警控制控制开关3个、库门位置开关1个，共有输入信号9个。PLC输出控制信号有2个继电器、2个报警控制信号和2指示信号，共6点。依据PLC控制对象特点和控制要求，将PLCI /O口和对应电气设备相连，达成控制和检测功效。PLCI /O口分配具体见表1。
　　3.3 PLC编程和调试
　　依据冷库运行控制要求和s7-200编程规则，控制程序采取梯形图编制，图4所表示。在PC机上用STEP7 Micro WIN编程软件编制了冷库电气控制程序梯形图。程序编制完成后，下传至s7-200PLC中进行程序测试。经过测试、修改和试运行，最终实现了预定控制要求。笔者将研究结果在宿迁市某冷藏厂进行了应用，实践结果表明，该控制系统不仅降低了劳动强度，还使运行成本降低1/3左右。
　　4 结束语
　　将PLC 技术应用于冷库控制系统，降低了劳动强度，提升了冷库控制系统自动化程度，使系统使用性和可靠性增加，达成了安全可靠运行和高效节能目标，很好地适应了冷库自动化发展要求。
　　【参考文件】
　　[1]张峰，等.基于PLC和触摸屏技术船舶伙食冷库控制系统设计[J].中国修船，，27（8）.
　　[2]张洪臣，等.基于PLC农村小型冷库微电脑控制系统设计和试验[J].农机化研究，（5）.
　　[3]郑庆东.基于PLC小型冷库自动控制系统改造[J].大众科技，（9）.
　　[4]张君艳，等.PLC在小型冷库恒温控制系统中应用[J].电气技术和自动化，，38（6）.
　　[责任编辑：杨玉洁]