PLC在小型冷库控制系统中的应用

　　0　引言

　　冷库的制冷是依靠压缩机使制冷剂(如氟里昂)经过蒸发和冷凝的封闭循环来实现的。冷库的制冷系统主要指冷库机组,它是冷库的核心,保证冷库库房内的冷源供应。冷库的继电器控制系统由于故障率高、控制方式不灵活及功率消耗大等缺点,目前已逐渐被淘汰。可编程控制器(PLC)是以计算机为核心的通用自动控制装置,它具有功能强大、可靠性极强、编程简单、使用方便、体积小等优点,现已广泛应用于工业控制的各个领域。本文根据冷库制冷系统控制工程的要求,采用FP1-C16可编程序控制器对冷库的电气系统及报警系统进行控制。

　　1　控制系统的硬件设计

　　1.1　小型冷库电气主电路

　　小型冷库配有22 kW压缩机式制冷机一台,采用水冷式冷凝器,相应配有冷却水泵一台和玻璃钢冷却塔一座。水泵电动机M1功率为4 kW,冷却塔风机电动机M2功率为1.1 kW。

　　1.2　控制、显示及报警电路

　　冷库的核心设备是压缩式制冷机,其控制电路的原理及特点如下:

　　(1)开车顺序和连锁保护:为保证压缩机开机后不会因冷凝器散热条件不好导致制冷剂温度及相应的压力过高而造成故障,制冷机组的开车顺序应该是先启动冷却水泵和风机,然后再启动压缩机;同理,若水泵和风机停止工作时,压缩机也应停止运行。小型冷库工作控制流程见图1。

　　(2)温度的控制:该冷库采用数码显示温控器,由电源电路、温度检测电路、基准电压电路、温度显示电路、电压比较放大电路和控制执行电路组成。库内温度较高时,冷却水泵和冷却塔风机启动后,压缩机启动制冷,待库温降到等于下限温度时,压缩机停机;随着库温的逐渐升高,达到设定的上限温度时,压缩机又启动制冷,使得库温始终维持在设定的上限与下限温度之间。

　　(3)压力与过载保护:在制冷机组的制冷剂循环管路中装有压力继电器KP,当冷压力和排气压力过高或蒸发压力机吸气压力过低,达到压力继电器KP的整定值时,压力继电器的波纹管动作,发出指令,压缩机停止运行,报警电铃响,报警灯亮,直至故障排除,吸排气压力恢复正常时,压缩机才能重新启动。

　　(4)供液自动控制:该冷库有两大组蒸发排管,从冷凝管流出的冷凝液经储液筒分成两路向两大组排管供液,在这两条供液干管上各装一只电磁阀YV1和YV2,从而可随压缩机的启或停而自动开阀供液或自动关闭,以免蒸发器内储液过多,在压缩机重新启动时造成湿压缩。

　　1.3　可编程序控制器PLC的选型

　　根据小型冷库的电气控制要求,输入、输出均为开关量。需要PLC监测的输入信号有4个按钮、2个温度控制开关、1个压力过压保护开关和1个选择开关,共有输入信号8个。PLC输出控制信号有6个继电器、1个报警控制信号和1个压力控制信号,共8点。因此,选用了松下FP1-C16可编程序控制器,能满足控制要求。PLC的I/O口分配是根据其控制对象的特点和控制要求,将I/O口与相应的电气设备相连,达到控制和检测的功能,具体I/O分配见表1。