plc在压缩机中的应用

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1、电子科技大学毕业论文PLC在压缩机中的应用目录第一章引言2第一节压缩机的基本原理2第二节控制器设计原理2第二章：PLC与单片机之较量4第一节市场需要4第二节数字化输入输出5第三节联网通讯6第四节人机界面8第三章总结10结束语11谢辞12参考文献1311电子科技大学毕业论文PLC在压缩机中的应用第一章引言螺杆式制冷压缩机组为制冷设备为提供生产冷源以来，经过多年的使用，对该设备的运行及维护有了较为深刻的感性熟悉。在使用过程中对该设备的运行虽然较为顺利，但同时也逐渐暴露出了该设备的许多不足之处。由于该设备的控制系统各元器件，都是

2、基于10多年前的技术所设计选定和开发的，尤其是其核心控制部PLC、传感器和控制器都是采用20年前的日本元器件，其运行和维护都显得十分复杂，结其核心部件的维护对设备生产厂家的依靠比较大。因此本文试利用在我国使用较为广泛的西门子S7-200系列PLC和上海亚泰仪表有限公司的系列压力、温度控制器、传感器组成的控制系统对螺杆式制冷压缩机进行改造。一．螺杆制冷压缩机基本工作原理螺杆制冷压缩机组PLC控制系统是根据被制冷对象的温度或压力要求，采用PLC、传感器和控制器配合使用事实现对制冷机组的控制和保护的全面监控系统。螺杆制冷压缩机是

3、工作容积作放置传动的容积式压缩机。气体压缩中依靠工作容积的缩小来实现的，而工作容积的变化又是通过压缩机转子在气缸里作高速旋转运行来达到的。在其容积周期性扩大和缩小的同时，空间位置也在不断变化。只要在气缸上合理地配置吸气和排气孔口，就可以实现吸气、压缩和排气的基本过程。压缩机组的结构形式主要有：螺杆制冷压缩机、电机、油分离器、油冷却器、冷凝器、蒸发器等组成。螺杆制冷压缩机中对压缩量的调节采用能量滑阀调节，即在两个转子高压侧，装上一个能够轴向移动的滑阀，来调节能量和卸荷启动。利用滑阀在螺杆的轴向移动，以改变螺杆的有效轴向工作长

4、度，使能量在100％和0％之间连续无级调节。为了保证螺杆式制冷压缩机的正常运转，必须配置相应的辅助机构，如润滑油的分离和冷却，能量的调节控制装置，安全保护装置和监控仪表等。通常生产厂家多将压缩机驱动电机及上述辅助机构能装成机组，称为螺杆式制冷压缩机组。螺杆式制冷压缩机组的基本工作流程为：压缩机吸气吸入气体和润滑机油，经压缩机压缩后成为高温高压气体，通过油汽分离器将油气分离，润滑机油经油冷却器冷却后送回吸气口循环使用，而高温高压气体进入冷凝器，经冷凝器冷凝后成为低温高压气体，该气体经节流减压后进入蒸发器，气体在蒸发器中吸收蒸

5、发器环境的热量实现制冷，蒸发后的气体成为低压气体再送回压缩机吸气口进行新一轮循环。调节压缩气体的压缩比例可以实现对制冷量的控制。11电子科技大学毕业论文PLC在压缩机中的应用二、控制器设计原理螺杆制冷压缩机组的工作过程对制冷量的控制属于大惯性纯滞后环节，控制参数会随着环境温吸气压力、油温、油压等参数的变化而发生不确定变化。因此对该系统采用模糊控制方案，可以取得良好控制效果。控制系统采用双输入单输出的pID模糊控制器。在控制过程中，不仅对实际误差自动进行调节，同时还对实际误差变化进行调节，这样才能保证系统稳定，并且采用死区环

6、节控制，使得系统不致产生振荡。其中：ac环节比例计算环节，相当于对系统误差进行初步的比例调节为粗调。d／dt为微积分计算环节，相当于对系统误差进行微调和超前调节为细调，经过调节控制器调节整定后输出控制调节量控制能量滑阀通电运行的时间。注：所有的PID控制器应具能数有整定功能。11电子科技大学毕业论文PLC在压缩机中的应用第二章PLC与单片机之较量一．市场需要随着螺杆压缩机在国内的普及以及行业的迅速发展，螺杆压缩机的plc控系统的发展也日趋成熟。其高可靠性、低故障率以及良好的性价比成为螺杆压缩机电控设计的首选（除了少量的防爆

7、、无油螺杆机采用逻辑继电、仪表控制外）。plc控系统在行业内称微电脑控制器或电脑智能控制器。加上plc具有性能可靠、稳定、及其控制资源是灵活的，硬件随意扩展，软件可编程特点和优势。对于一些特殊的复杂控制要求的用户（如电厂、军工、钢厂、化工厂、水泥厂等，以下简称特殊用户），plc系统都可以满足控制要求了。有了上述问题PLC就自然成为承担这些特殊复杂螺杆压缩机电控要求的必然选择。采用PLC设计螺杆压缩机电控最大优势就是硬件控制资源的可扩展性，即螺杆压缩机的输入信号、执行输出信号、压力、温度、电流等模拟量输入输出信号、各种不同通

8、讯协议的接口均可按设计需求通过选择配置而进行扩展。也就是说PLC的数字量模块、模拟量模块、通讯接口模块是可以随意组合的。软件上来说PLC的控制程序是可编程的，通过改变PLC程序就可得到螺杆压缩机不同的控制要求。另外PLC的通用性使其还能应用到螺杆压缩机以外的所有电气控制中去，显然PLC和单片机相比具有配