2010年10月第10卷第5期廊坊师范学院学报(自然科学版)

JournalofLangfangTeachersCollege(NaturnalScienceEdition)Oct.2010Vol.10No.5

基于PLC、变频、电子膨胀阀、触摸屏的小型冷库微电脑控制系统的研究

张洪臣,任益夫,李凤丽,王 彦

(河北农业大学海洋学院,河北秦皇岛066003)

摘 要 基于采用变频压缩机和电子膨胀阀的小型冷库系统结构和控制要求,介绍了一个分布式控制系统的设计。硬件主要基于西门子SIMATICS7-200CN系列可编程逻辑控制器,通过蒸发器的过热度来控制电子膨胀阀的开度和压缩机的运行频率,同时引入人机界面友好的西门子SIMATICTD400C触摸屏作为现场监控及数据采集平台;测试结果表明设计的控制系统不仅运行稳定可靠,而且控制精度高;通过MPI(Mult-iPointInterface)协议,触摸屏能

准确无误地与PLC通信,实时监视和控制小型冷库工作状态。 关键词 小型冷库微电脑控制;模糊-PI;PLC;触摸屏;电子膨胀阀

ASmallRefrigeratoryoftheMicrocomputerizedControlSystembasedonPLC,Inverter,ElectronicExpansionValves,TouchScreen

ZHANGHong-chen,RENYi-fu,LIFeng-li,WANGYan

Abstract Basedontheuseofinvertercompressorsandelectronicexpansionvalveofthesmal-lscalecoldstoragesystemarch-itectureandcontrolrequirements,adistributedcontrolsystemdesignwasintroduced.Thehardwareenvironmentwasmainlybased

onSiemensSIMATICS7-200CNseriesofPLC,Throughtheevaporatorsuperheattocontroltheelectronicexpansionvalveopeningandcompressoroperatingfrequency,andafriendlySiemensSIMATICTD400Ctouchingscreenwasalsoappliedasthelocalplat-formsofSCADA(SupervisoryControlandDataAcquisition);TestsresultsshowthatthePLCbasedcontrolsystemisnotonlycapableofrunningstablyandreliably,butalsohashighercontrolaccuracy.ThetouchingscreencancommunicatepreciselywithPLC,v-iaMPI(Mult-iPointIn-terface)protocol.,TouchscreencanbeaccuratewiththePLCcommunications,rea-ltimemonitoringandcon-trolofsmallrefrigeratoryworkingcondition.

Keywords microcomputercontrolofsmallrefrigeratory;Fuzzy-PI;PLC;touchingscreen;electronicexpansionvalve 中图分类号 TP391 文献标识码 A 文章编号 1674-3229(2010)05-0077-04

1 引言

随着现代生活的需求和中小型企业的发展,对中小型冷库的需求也日益增多,对温度控制自动化要求越来越高,并越来越关注冷库的节能问题。应用变频调速技术、PLC、电子膨胀阀的自动控制系统可以大幅度节约电能,提高系统控制的自动化程度,并使系统运行可靠稳定,结构简单,维修、维护、调整方便,经济实用,易配置。本文首先简要描述了小型冷库的基本结构及控制要求,介绍了控制系统的体系结构以及软硬件设计方案和实现,最后给出了在该控制系统下小型冷库制冷量对时间的响应曲线,

测试结果表明控制系统运行稳定可靠、操作灵活方便、控制精度较高,数据显示直观生动,采集存储方便,有效地提高了小型冷库制冷系统的制冷量及制冷效率。

2 小型冷库的基本结构及工作过程

2.1 基本结构

本试验用小型冷库主要有1台压缩冷凝机组,压缩机为4FS-7B半封闭型高速多缸制冷压缩机,变频控制,压缩机设有移动套式能量调节机构,分四级调节,分别为:0,1 4,1 2,3 4,1。库房两间,建筑面积分别为12平方米,内各有冷风机一台,节流阀采

[收稿日期] 2010-07-09

[基金项目] 河北省科学技术研究与发展指导计划项目(062135128)

[作者简介] 张洪臣(1969-),男,河北农业大学海洋学院讲师,从事制冷空调教学与研究。