基于PLC-的小型冷库自动控制系统的研究及应用.doc

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1、基于PLC的小型冷库自动控制系统的研究及应用　　【摘要】随着计算机控制技术的飞速发展和人们生活水平的提高，国内市场对冷库的控制系统又提出了新的要求。将PLC（可编程控制器）技术应用于冷库的控制系统，取代继电器，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的需求。　　【关键词】冷库；控制系统；PLC　　0引言　　随着社会经济的快速发展和人民物质生活水平的不断提高，人们对于生鲜冷冻食品的需求量也越来越大，小型冷库近年来有了快速的发展。但大多数小型冷库的压缩机控制仍采用继电器逻辑电

2、路组成的控制器，不仅接线复杂，而且功耗高、可靠性差。整个冷库的运行多采用手动控制或者半自动控制，做到完全自动控制的较少，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。采用PLC替代原来继电器逻辑电路组成的控制器对压缩机进行控制，使冷库的运行态达到最佳效果，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，采用PLC替代原来继电器逻辑电路组成的控制器对压缩机进行控制，使冷库的运行满足自动化、低能耗的运行需求。　　1小型冷库控制系统结构　　在小型冷库控制系统中，设计思想是采用PLC控制代

3、替了传统的继电器控制，实现冷库的自动化运行。如图1所示，冷库控制系统由输入电路、PLC和输出电路组成。输入电路主要用于输入冷却物冷藏间的内部状态、电源状态和用户所设定的温度，包括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。输出部件主要用于控制压缩机和温度显示，包括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的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%。以冷却物冷藏间的温度作为控制目标，根据温度与设定指标的偏差来决定压缩机的运行状态。该

4、冷库控制结构流程图主要由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。　　当经过冷却的果蔬品运送到该冷藏间后，PLC首先根据环境与冷库库温，对实际偏差值及偏差值的变化率进行PID运算，调整PLC的PID参数，并将运算结果传递给压缩机的变频器，改变压缩机的频率，控制送往冷凝器的输气量或制冷能量。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。当库温达到0～2°C时，压缩机开始处于恒温运行状态。图2为压缩机循环控制流程图，图3为

5、温度控制流程图。　　3冷库控制系统的软硬件设计　　3.1小型冷库电气主电路要求　　本冷库的设计要求是用PLC程序实现自动化控制。当按下启动按钮，压缩机组制冷启动、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，压缩机组制冷再次启动。如此反复运行。当冷库呼叫系统被启动后，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；冷库消防警报启动后，压缩机组停止运行，冷库指示灯（红）以1/1s闪烁，库内

6、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。　　3.2PLC的选型　　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系列的PLC恰恰具有连接方便、简单易懂、价格便宜的优点。在设计该冷却物冷藏间的电路控制系统时，采用的就是西门子S7-200系列的PLC。　　根据小型冷库的电气控制要求，需要PLC监测的输入信号有启动/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

7、号和2指示信号，共6点。根据PLC控制对象的特点和控制要求，将PLC的I/O口与相应的电气设备相连，达到控制和检测的功能。PLC的I/O口的分配具体见表1。　　3.3PLC的编程与调试　　根据冷库运行的控制要求和s7-200编程规则，控制程序采用梯形图编制，如图4所示。在PC机上用STEP7MicroWIN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，最终实现了预定的控制要求。笔者将研究成果在宿迁市某冷藏厂进行了应用，实践结果表明，该控制

8、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，提高了冷库控制系统的自动化程度，使系统的使用性和可靠性增加，达到了安全可靠运行和高效节能的目的，较好地适应了冷库自动化的发展要求。　　【参考文献】　　[1]张峰，等.基于PLC和触摸屏技术的船舶伙食冷库控制系统设计[J].中国修船，2014，27（8）.　　[2]张洪臣，等.基于PLC