江蘇財經職業(yè)技術學院綜合畢業(yè)實踐說明書（論文）標題：PLC在肉類冷凍庫設計中的應用系 別： 機電工程系 專 業(yè)： 數控技術 學 號： 000000 姓 名： 000000 指導教師： 000000 二零零九年三月五日摘 要 冷凍庫結構復雜，技術性強，冷凍庫的使用、維修、管理，必須嚴格按照科學辦事，認真執(zhí)行國家頒布的有關標準和法規(guī)，做到安全、衛(wèi)生、低消耗。隨著PLC技術的成熟與發(fā)展，PLC技術在冷凍庫的制冷、變頻、控溫、調整中都起著關鍵性作用。文中介紹了使用PLC編程控制制冷系統(tǒng)運轉，達到了控制冷凍庫的運轉、恒定溫度控制、停止、容霜等動作。關鍵詞：冷凍庫設計, 可編程控制器(PLC),恒定溫度控制,容霜目 錄摘要2目錄3引言41 制冷系統(tǒng)介紹42 冷凍庫的方案設計53 PLC的電氣控制要求64 PLC的電氣電路原理65 PLC的程序框圖136 冷凍庫恒溫PLC電氣控制梯形圖說明147 冷凍庫的維護、保養(yǎng)17結束語18致謝18參考文獻18PLC在肉類冷凍庫設計中的應用引言在中小型的餐飲用冷凍庫的設計中，PLC技術開創(chuàng)了制冷機器通過預先設定的程序，達到我們想實現的動作的一種自動工作方式。過去我們都是用延時繼電器或者人工手動控制等方法控制冷凍庫內機器的開啟停止，即浪費人力，也無法達到想要的恒溫效果，從而會使工作復雜、工作不可靠、容易造成冷凍產品的品質問題。自從PLC技術應用在冷凍庫制冷的設計上，減少了許多設計中的不穩(wěn)定因素，也使得操作更加簡單，維修、檢查和保養(yǎng)更迅速快捷。為保證良好的餐飲品質做出了杰出的貢獻。1制冷系統(tǒng)介紹壓縮機將冷凍劑壓縮成高壓飽和氣體（氨NH3或氟里昂CCL2 F2），這種氣態(tài)冷凍劑再經過冷凝器冷凝。 通過節(jié)流裝置節(jié)流之后，通入到蒸發(fā)器中，將所需要冷卻的媒介冷卻換熱。例如將蒸發(fā)器連接到樓里的各個房間，蒸發(fā)器內的蛇行管將同空氣進行換熱，再通過鼓風將冷氣吹向房間的空氣當中。而蒸發(fā)器蛇行管內的冷凍劑換熱后變成低壓蒸汽回到壓縮機，再被壓縮機壓縮，這樣循環(huán)利用就完成了制冷系統(tǒng)。制冷系統(tǒng)原理圖如下圖1所示。 圖1 制冷系統(tǒng)原理圖 2冷凍庫的方案設計2.1設計參數設計條件：設計對象一層結構的冷凍肉制品冷藏庫，冷凍庫體容積約為80立方米（5m*8m*2m），-182冷藏庫。外部環(huán)境參數：干球溫度TD=33.5 ，相對濕度RH=85；室內設計需求參數： -182冷凍肉制品冷藏庫 干球溫度TD=-182 ，相對濕度RH=8590。所有肉類品必須離地15cm，以保證產品防潮、防止產品發(fā)生腐敗、霉變。2.2冷凍庫體施工說明該房間在建設時已經做好改造準備。只需要按照冷凍庫設計規(guī)范GB 50072-2001 版本 做參考施工。2.3內隔墻墻體施工方法（1）墻體的施工首先是聚氨脂夾芯彩鋼板的架設，聚氨脂夾芯彩鋼板采用先進的偏心鉤和溝槽鋼板，偏心式的連接方式實現冷凍庫板與冷凍庫板之間的正確連接，優(yōu)異的密閉性和結合性能最大程度的減少冷氣泄露，彩鋼板架設后用拉碼固定。（2）在架設聚氨脂夾芯彩鋼板時應盡量使用原塊，T型板、墻板、角板組合的冷凍庫在任意空間都可以設置，達到科學設計，簡單實用，節(jié)約施工成本之效果,聚氨脂夾芯彩鋼板的強度、隔熱等性能優(yōu)于聚苯乙烯夾芯板，彩鋼板之間拼接時應充分貼平，需要切割時，其表面必須均勻涂布防水材料。（3）安裝完成用散裝聚胺酯發(fā)泡濟封住漏縫。（4）在冷凍庫內使用高約20cm的塑料塑模棧板。使產品離地15cm，保證產品品質。2.4制冷系統(tǒng)的設計（1）本設計選用一臺10HP的制冷機組，冷量充足。計算時，所需的制冷量已列已入設計之范圍內。(2)系統(tǒng)選用法國 美優(yōu)樂牌 風冷全封閉式壓縮機組，能穩(wěn)定運行于設計的溫度環(huán)境下。 (3)系統(tǒng)采用北峰高效冷風機，該風機具有大風量，低噪音，低耗電，射程遠的特點。(4)系統(tǒng)制冷機組集中放置在一層平臺，冷媒在庫內直接蒸發(fā)。(5)制冷系統(tǒng)機組采用風冷卻式，省卻了冷卻水系統(tǒng)，冷卻效果好，9機組性能穩(wěn)定。2.5機組的安裝 (1)主機安裝前要預先搗制基礎，檢查基礎標高，坐標位置，形狀和各部分的主要尺寸及預留孔洞是否符合要求。(2)機組安裝必須平穩(wěn)且在水平面上，若有偏差時必須墊鐵找平，(3)系統(tǒng)采用銅管連接，冷媒主回路用直管，連接和拐彎采用紫銅管連接，不得使用脹管，連接方式采用氧焊。(4)冷媒管的保溫采用PEF保溫套管，管道支吊架的形式和間距參考設備安裝手冊。3 PLC的電氣控制要求(1)用SJ2檢測電源缺相，有信號輸出，系統(tǒng)便退出運行并報警。(2) 4臺機組分別設置自動、手動2種工作模式，獨立運行，互不干擾。(3)手動工作模式下：用按鈕進行機組的啟動/停止控制，進行參數整定，分別進行互不干擾。(4)自動工作模式下：由溫控器自動控制機組的制冷和容霜。(5)制冷和容霜在任何情況下不能同時進行。除由溫控器實現互鎖外，還加入啟動接觸器的電氣互鎖和機械聯(lián)鎖裝置，以保證其安全運行。(6)室內冷風機啟動到壓縮機啟動，加入延時0180S可調。(7)壓縮機停止到室內冷風機停止，加入延時0180S可調。(8)二通閥首先啟動，延時(030S可調)啟動壓縮機。手動時同時啟動。(9)二通閥首先停止，延時(030S可調)停止壓縮機。(10)有下列信號，報警蜂鳴器鳴響：壓縮機電機過載信號、高、低壓控制器信號、機組制冷啟動信號、機組容霜啟動信號、電源缺相信號。(11)當機組的壓縮機電機過載、高、低壓控制器發(fā)出信號，壓縮機及其風機即停止，室內冷風機延時停機。(12)系統(tǒng)設定的開機順序為：室內冷風機開制冷主機開；為保持庫內溫度均勻，室內冷風機可以通過整定延時長于下一制冷信號的到來，這樣風機就處于不停的狀態(tài)，但是除霜時室內冷風機停。 4 PLC的電氣電路原理4.1 冷凍庫恒溫-主電路（1）冷凝器風機和室內冷風機都是由4臺小型風機組成，生產廠商已在整機上將電路連接好，無法加入過載保護。(2)照明變壓器系成品，另箱安裝，二次必須重復接地。(3)單位：功率KW 未標注導線型號BVV 導線截面mm2(4)冷凍庫恒溫主電路圖如圖2所示。 圖2冷凍庫恒溫主電路圖4.2冷凍庫恒溫控制回路(1) 控制電路中的溫控器電源開SA*，在自動時接通。(2) 4#機組的控制回路接至L3，且無KA0。(3) 電源信號顏色：L1黃、L2綠、L3紅。(4) KM1和KM4設機械聯(lián)鎖，以策安全。(5)冷凍庫恒溫控制回路如圖3所示。 圖3冷凍庫恒溫控制回路4.3 冷凍庫恒溫-主機接線：選用LG主機 K7M-DRT60U 1臺 輸入36點/輸出24-點 系統(tǒng)的主機接線如下圖4所示： 圖4冷凍庫恒溫-主機接線4.4 PLC的輸入信號(1) 1x(01、02、03)三相電源信號。(3點)(2) 4x(SP1、SP2)高、低壓控制器信號。(累計11點)(3) 4x(KH)壓縮機電機過載信號。(累計15點)(4) 4x(WJ9、WJ10)溫控器制冷信號。(累計19點)(5) 4x(WJ7、WJ8)溫控器熔霜信號。(累計23點)(6) 4x(SB1、SB2)壓縮機及風冷機手動啟/停信號。(累計31點)(7) 4x(SB11、SB21)室風冷風機手動啟/停信號。(累計39點)(8) 4x(SB12、SB22)熔霜加熱手動啟/停信號。(累計47點)(9) 4*RUN/STOP自動/手動選擇。(累計51點)說明： 報警蜂鳴器消音信號(改用程序延時消音) 。 0以下庫內報警按鈕信號(不經系統(tǒng)，直接報警)。 冷凍庫溫傳感器直接接入溫控器的(5-6)端子、熔霜傳感器直接接入溫控器的(3-4) 端子4.5 PLC的輸出信號(1) 4x(KM1)壓縮機及風冷機啟動接觸器。(4)(2) 4x(KM3)室風冷風機啟動接觸器。(累計8點)(3) 4x(KM4)熔霜加熱啟動接觸器。(累計12點)(4) 4x(YA)二通閥啟動繼電器。(累計16點)(5) 4x(HG0)機組自動指示。(累計20點)(6) 4x(HY0)機組手動指示。(累計24點)(7) x(HA)壓縮機電機過載報警蜂鳴器。(累計25點)(8) 4x(HG1)壓縮機及風冷機運行直接用接觸器觸點接通指示燈顯示。(9) 4x(HG2)室內冷風機運行直接用接觸器觸點接通指示燈顯示。(10) 4x(HY2)熔霜加熱運行直接用接觸器觸點接通指示燈顯示。(11) 1x(HY、HG、HR)三相電源直接接通指示燈顯示。(12) 6警鈴(直接接受庫內報警按鈕信號報警)。 4.6 冷凍庫恒溫-輸入擴展電路如圖5所示。用移位指令，以F0090的20ms掃描刷新P40P43晶體管輸出，給P001CP0023送去取樣電源，這樣就得到了4x8=32點的輸入信號擴展。它們的地址是： 4.6.1 壓縮機及風冷機手動啟動信號 (1) 1SB1P40*P1C (2) 2SB1P41* P1C (3) 3SB1P42* P1C (4) 4SB1P43* P1C 4.6.2壓縮機及風冷機手動停止信號 (1) 1SB2P40*P1D (2) 2SB2P41*P1D (3) 3SB2P42*P1D (4) 4SB2P43*P1D 4.6.3 室風冷風機手動啟動信號 (1) 1SB11P40*P1E (2) 2SB11P41*P1E (3) 3SB11P42*P1E (4) 4SB11P43*P1E 4.6.4 室風冷風機手動停止信號 (1) 1SB12P40*P1F (2) 2SB12P41*P1F (3) 3SB12P42*P1F (4) 4SB12P43*P1F 4.6.5 熔霜加熱手動啟動信號 (1) 1SB21P40*P20 (2) 2SB21P41*P20 (3) 3SB21P42*P20 (4) 4SB21P43*P20 4.6.6 熔霜加熱手動停止信號 (1) 1SB22P40*P21 (2) 2SB22P41*P21 (3) 3SB22P42*P21 (4) 4SB22P43*P21 4.6.7 壓縮機運行信號反饋 (1) 1KM1P40*P22 (2) 2KM1P41*P22 (3) 3KM1P42*P22 (4) 4KM1P43*P22 4.6.8 化霜反饋信號 (1) 1KM4P40*P23 (2) 2KM4P41*P23 (3) 3KM4P42*P23 (4) 4KM4P43*P23 圖5冷凍庫恒溫-輸入擴展電路圖4.7冷凍庫恒溫-輸出擴展電路圖6所示。 4.7.1顯示點的地址 （1) 工作狀態(tài)顯示 1HG0P40*P44 2HG0P40*P45 3HG0P40*P46 4HG0P40*P47 (2) 壓縮機過載顯示 1HY1P41*P44 2HY1P41*P45 3HY1P41*P46 4HY1P41*P47 (3) (常亮)系統(tǒng)壓力過高(閃亮)系統(tǒng)壓力過低顯示 1HY0P42*P44 2HY0P42*P45 3HY0P42*P46 4HY0P42*P47 電源單相顯示 1HG3P43*P44 報 警 顯 示 HAP43*P47 圖6冷凍庫恒溫-輸出擴展電路圖5 PLC的程序框圖冷凍庫恒溫- PLC的程序框圖如下圖，圖8所示。 圖7冷凍庫恒溫- PLC的程序框圖 6冷凍庫恒溫PLC電氣控制梯形圖說明梯形圖只繪出了1機組自動運行時的梯形圖，各部分的工作情況如下：6.1 011程序步20ms輸入電路的刷新掃描控制6.2 1238程序步機組自動運行溫控器發(fā)出制冷信號P0009通，即用TOFF指令的瞬時閉合延時斷開點啟動室內冷風機，用TON T01指令的延時閉合常開點啟動二通閥，再通過TON T03延時啟動壓縮機,機組開始制冷；溫控器撤消制冷信號，TON指令的延時閉合常開點即瞬時斷開，二通閥和壓縮機同時停止，由于TOFF指令的瞬時閉合延時斷開點的存在，室內冷風機仍繼續(xù)運行至TOFF指令的時間到。此時間可長可短，視工作需要而定。此時間長于下一次制冷信號的到來，即意味著室內冷風機在長期工作。 6.3 3983程序步機組手動/自動輸出 手動時(即P0001常閉端點恢復閉合)，讓壓縮機啟動的同時(即P048的常開閉合)也啟動二通閥，以方便調整。用列信號與停止信號的常閉端點并聯(lián)，這樣才能實現該設備的停止控制，此時的列信號是作為同步信號使用的。 6.4 84103程序步機組信號顯示 從輸出矩陣電路圖得知：顯示是P40P43和P44P47的輸出組合。但是，P44P47的輸出需要依靠P40P43作為同步信號，才能真正將需要顯示的信號顯示出來。如梯形圖的P0001，只要1#機組的工作狀態(tài)選擇開關放在自動位置，該P0001點是通的，如果沒有P0040信號的同步，則P0044長期有輸出；當掃描至P0007、P0013、T0011和M0000時沒有P41P43的同步，就分不清是1#機組自動、或是1#機組過載、或是系統(tǒng)壓力過高、過低、或是電源單相了，這顯然是不允許的。 T04和T05是組成系統(tǒng)壓力過低時，指示燈以3S的間隔進行閃亮的振蕩電路。 6.5 104109程序步機組報警 6.6 其它2#、3#、4#機組的梯形圖 (1)輸入電路刷新控制和缺相檢測是公用的，不必改變。 (2)自動控制基本梯形圖和3機組手動/自動輸出有各自的梯形圖。復制后只需更改編號即可。 (3)機組信號顯示梯形圖。復制后的同步信號不變，只需更改輸入信號和輸出編號即可。 (4)機組報警梯形圖是公用的，只需從中并入各機組的報警信號即可。 (5)冷凍庫恒溫-PLC電氣控制梯形圖如下，圖8所示。 圖8冷凍庫恒溫-PLC電氣控制梯形圖 7 冷凍庫維護、保養(yǎng)7.1冷凍庫的庫體維護、養(yǎng)護。(1)冷庫新安裝完畢或長期停用后, 再次使用, 降溫的速度要合理: 每天控制在8-10為宜, 在0時應保持一段時間。 (2)冷凍庫板保護: 注意使用中應注意硬物對冷凍庫體的碰撞和刮劃。因為可以造成冷凍庫板的凹陷和銹蝕，嚴重的會造成冷凍庫體局部保溫性能降低。(3)密封保護，由于裝配式冷庫是由若干塊保溫板拼而成，因此板之間存在一定的縫隙，施工中這些縫隙會用密封膠密封，防止空氣和水分進入。所以在使用中對一些密封失效的部位及時修補。(4)地面保護，一般小型裝配式冷庫的地使用保溫板，使用冷庫時應防止地面存有大量的冰和水，如果有冰，清理時切不可使用硬物敲打，損壞地面。7.2制冷機組風機設備制冷系統(tǒng)保養(yǎng)(1)運轉機組要經常觀察壓縮機的油面及回油情況及油的清潔度，發(fā)現油臟或油面下降要及時解決，以免造成潤滑不良。 (2)冷機組要經常清掃風冷器使其保持良好的換熱狀態(tài)。 (3)風冷機的蒸發(fā)器要經常檢查除霜情況，除霜是否及時有效，會影響制冷效果，導