【正文】 計(jì)思想，編程理論基礎(chǔ)，各程序塊的流程圖，梯形圖及相應(yīng)的解釋。（6）第六章為觸摸屏設(shè)計(jì)。包括觸摸屏的選型、觸摸屏制作過程和模擬測(cè)試。（7）第七章為程序調(diào)試與仿真。包括軟件的確定、程序的調(diào)試。（8）對(duì)本次設(shè)計(jì)的總結(jié)。第2章 多并聯(lián)節(jié)能壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)工藝介紹多并聯(lián)壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)控制過程是通過控制三臺(tái)壓縮機(jī)，使三臺(tái)壓縮機(jī)按照設(shè)置好的程序來工作，當(dāng)達(dá)到指定壓力，壓縮機(jī)就開始工作，可能一臺(tái)工作，也可能一起工作，從而通過控制壓力來分配壓縮機(jī)工作，最終達(dá)到節(jié)能的效果。多并聯(lián)壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)由主回路機(jī)組控制系統(tǒng)、冷凝器控制系統(tǒng)、供液系統(tǒng)三大部分組成。其結(jié)構(gòu)如下圖21所示：圖21 多并聯(lián)節(jié)能壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)其中，主回路控制系統(tǒng)中包括壓縮機(jī)，接觸器，熱繼電器，中間繼電器，熔斷器等組成。冷凝器控制系統(tǒng)由蒸發(fā)冷水泵，蒸發(fā)冷風(fēng)機(jī)組成，冷凝器控制系統(tǒng)是根據(jù)高壓信號(hào)控制，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)壓力，風(fēng)機(jī)和水泵才會(huì)運(yùn)行。供液系統(tǒng)主要反饋庫(kù)房溫度信號(hào)，溫度信號(hào)也會(huì)反應(yīng)在PLC控制系統(tǒng)中。 將多并聯(lián)節(jié)能壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)分為三個(gè)部分：主回路控制系統(tǒng)，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)和水泵、關(guān)閉風(fēng)機(jī)和水泵，開啟和關(guān)閉冷凝器三個(gè)部分。如圖22為工藝流程圖，后面詳細(xì)介紹了整個(gè)系統(tǒng)控制的內(nèi)容。圖22 多并聯(lián)節(jié)能壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)工藝流程圖整個(gè)控制系統(tǒng)是以機(jī)組為核心的，機(jī)組發(fā)生動(dòng)作其它才會(huì)跟著發(fā)生動(dòng)作。當(dāng)運(yùn)行機(jī)組前，首先判斷壓力，確定運(yùn)行幾臺(tái)壓縮機(jī)，這里有個(gè)設(shè)定值，。當(dāng)?shù)谝慌_(tái)壓縮機(jī)已經(jīng)運(yùn)行，壓力升高開啟第二臺(tái)壓縮機(jī)時(shí)，第一臺(tái)壓縮機(jī)是不關(guān)閉的。當(dāng)機(jī)組運(yùn)行后，這時(shí)冷凝系統(tǒng)和供液系統(tǒng)也會(huì)根據(jù)設(shè)定條件運(yùn)行。當(dāng)壓力大于等于14bar時(shí)水泵啟動(dòng)，當(dāng)壓力大于等于13bar時(shí)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)。此時(shí)系統(tǒng)處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，然后繼續(xù)判斷機(jī)組壓力。當(dāng)壓力小于等于11bar時(shí)風(fēng)機(jī)停止，當(dāng)壓力小于等于12bar時(shí)水泵停止工作。機(jī)組關(guān)閉也是有預(yù)定值設(shè)置的，。當(dāng)機(jī)組全部關(guān)閉也就意味著整個(gè)控制系統(tǒng)停止了。本章主要介紹了控制系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)的主要工作流程，讓我們更深入的了解了這個(gè)多并聯(lián)節(jié)能壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)。通過了解這個(gè)控制系統(tǒng)的工作流程，我們知道這個(gè)控制機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，為后面我們硬件選型做了很好的鋪墊。第3章 控制要求及方案設(shè)計(jì)(1)采集庫(kù)房的溫度，根據(jù)溫度來控制供液電磁閥的打開和關(guān)閉，當(dāng)溫度大于等于5℃時(shí)打開電磁閥，當(dāng)溫度小于等于0℃時(shí)關(guān)閉電磁閥(2)采集系統(tǒng)的低壓吸氣壓力，由于供液電磁閥的打開和關(guān)閉，導(dǎo)致系統(tǒng)低壓吸氣壓力的變化，通過與設(shè)定壓力的比較，控制壓縮機(jī)啟動(dòng)停止。(3)采集系統(tǒng)的高壓排氣壓力，根據(jù)設(shè)定的壓力來控制蒸發(fā)冷風(fēng)機(jī)和蒸發(fā)冷水泵的啟動(dòng)停止。當(dāng)壓力大于等于14bar時(shí)水泵啟動(dòng)，當(dāng)壓力小于等于12bar時(shí)水泵停止工作。當(dāng)壓力大于等于13bar時(shí)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，當(dāng)壓力小于等于11bar時(shí)風(fēng)機(jī)停止。下面比較繼電接觸器來控制系統(tǒng)，PLC控制控制系統(tǒng)以及單片機(jī)控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，最后選擇一種控制系統(tǒng)。繼電接觸器控制也稱電氣控制，主要是由接觸器、繼電器、行程開關(guān)和按鈕等電氣元件組成的控制系統(tǒng)，是通過線圈的吸合來控制線路的通斷的。優(yōu)點(diǎn)：① 價(jià)格比較便宜；② 電路圖直觀易懂；③ 抗干擾能力強(qiáng)。缺點(diǎn)：①控制功能固定，需要改變邏輯控制關(guān)系時(shí)，必須要修改線路，重新分配控制線路；②體積龐大，接線比較復(fù)雜，故障診斷困難，觸點(diǎn)容易被電弧燒壞；③而且只能控制一些簡(jiǎn)單的開關(guān)量設(shè)備，而不能控制模擬量設(shè)備。PLC控制系統(tǒng)就是由PLC與用戶的輸入輸出設(shè)備連接而成的。其具有以下優(yōu)點(diǎn)：①采用計(jì)算機(jī)控制，控制功能通過軟元件實(shí)現(xiàn)，當(dāng)需要改變控制時(shí)，只需改變程序，通用性好，接線簡(jiǎn)單，可使用于各種控制系統(tǒng)；②控制功能多，可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)、計(jì)數(shù)、邏輯運(yùn)算以及算術(shù)運(yùn)算等功能，通過編程可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜操作的控制功能；③可靠性高，沒有機(jī)械觸點(diǎn)，因此避免了電弧損害，接觸不良等現(xiàn)象；④定時(shí)范圍寬且準(zhǔn)確；⑤體積較小，耗電量小，編程和接線可以同步進(jìn)行，擴(kuò)展靈活，維修方便。缺點(diǎn)：①體系結(jié)構(gòu)封閉各個(gè)PLC廠家的硬件體系互不兼容，指令系統(tǒng)與編程語言各不相同；②成本較高。單片機(jī)也稱單片微型計(jì)算機(jī)，其CPU、一定容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM和程序存儲(chǔ)器ROM、輸入/輸出接口、定時(shí)器和計(jì)數(shù)器以及中斷系統(tǒng)等部件在一塊半導(dǎo)體芯片上集成。其優(yōu)點(diǎn)是：①成本低，外圍電路元器件價(jià)格也比較低；②外部存儲(chǔ)容量擴(kuò)展容易，設(shè)計(jì)靈活；③軟件設(shè)計(jì)可以直接調(diào)用現(xiàn)有的子程序，編程方便。缺點(diǎn)：①硬件設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，電路設(shè)計(jì)工作量大，系統(tǒng)開發(fā)時(shí)間長(zhǎng)；②系統(tǒng)的抗干擾能力較差；③需要設(shè)計(jì)獨(dú)立的電源，可靠性差；④維修比較困難。本次設(shè)計(jì)的多并聯(lián)節(jié)能壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)，輸入輸出點(diǎn)都比較多，而且有模擬量在里邊，所以繼電接觸器系統(tǒng)不適合采用。單片機(jī)雖然體積小價(jià)格便宜但是其適合用于小型控制系統(tǒng)，如儀器儀表等，而PLC雖然價(jià)格較高，但是卻更適用于工業(yè)控制系統(tǒng)中。所以，綜合比較用PLC控制系統(tǒng)比繼電接觸器控制系統(tǒng)和單片機(jī)控制系統(tǒng)要合理。多并聯(lián)節(jié)能壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)是一個(gè)龐大的系統(tǒng)，作為畢業(yè)設(shè)計(jì)，如果將其中每個(gè)系統(tǒng)都介紹完整是不現(xiàn)實(shí)的，因此只側(cè)重于系統(tǒng)的操作過程，也就是所有的編程以及介紹只是簡(jiǎn)單的從操作下手的，操作過程所沒有涉及到的器件、電機(jī)或者系統(tǒng)將不做具體介紹。本章介紹了控制要求和方案比較，方案比較包括控制方案的確定以及控制方向。控制要求主要是對(duì)繼電器控制系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)以及單片機(jī)控制系統(tǒng)的比較，然后通過比較確定用PLC控制系統(tǒng)。控制方向主要是對(duì)多并聯(lián)節(jié)能壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)進(jìn)行深入研究后，確定只研究操作過程，不深入研究各個(gè)系統(tǒng)。第4章 硬件設(shè)計(jì)圖41 硬件控制系統(tǒng)框圖由圖41可知一共有四個(gè)輸入信號(hào)，分別是水泵開關(guān)信號(hào)、壓力開關(guān)信號(hào)、冷風(fēng)機(jī)開關(guān)信號(hào)、按鈕控制信號(hào)。同時(shí)也有四個(gè)輸出信號(hào)，分別是壓力控制信號(hào)、油位控制信號(hào)、模塊控制信號(hào)、過載控制信號(hào)。但是四種信號(hào)三臺(tái)壓縮機(jī)都有，所以每臺(tái)壓縮機(jī)又對(duì)應(yīng)著四種信號(hào)。PLC通過接收輸入信號(hào)，然后再輸出對(duì)應(yīng)的信號(hào)。一共有19個(gè)輸入點(diǎn)，每個(gè)壓縮機(jī)都有壓力控制信號(hào),油位控制信號(hào)，模塊控制信號(hào)和過載信號(hào)，另外還有兩個(gè)過載信號(hào)，分別是蒸發(fā)冷風(fēng)機(jī)過載信號(hào)和蒸發(fā)冷水泵過載信號(hào)。每臺(tái)壓縮機(jī)還有一個(gè)啟動(dòng)按鈕。另外機(jī)器分手動(dòng)啟動(dòng)和自動(dòng)啟動(dòng)兩種。一共有7個(gè)輸出端，三個(gè)壓縮機(jī)輸出端，一個(gè)冷風(fēng)機(jī)，一個(gè)冷水泵，一個(gè)供液電磁閥和故障信號(hào)燈。（1）輸入點(diǎn)名稱符號(hào)輸入地址1壓縮機(jī)壓力控制KM1I01壓縮機(jī)油位控制KM2I11壓縮機(jī)模塊控制KM3I21壓縮機(jī)過載KH1I32壓縮機(jī)壓力控制KM4I42壓縮機(jī)油位控制KM5I52壓縮機(jī)模塊控制KM6I62壓縮機(jī)過載KH2I73壓縮機(jī)壓力控制KM7I103壓縮機(jī)油位控制KM8I113壓縮機(jī)模塊控制KM9I123壓縮機(jī)過載KH3I13蒸發(fā)冷風(fēng)機(jī)過載KH4I14蒸發(fā)冷水泵過載KH5I15手自動(dòng)切換手動(dòng)開關(guān)SB1I20手自動(dòng)切換自動(dòng)開關(guān)SB2I211壓縮機(jī)手動(dòng)開啟開關(guān)SB3I222壓縮機(jī)手動(dòng)開啟開關(guān)SB4I233壓縮機(jī)手動(dòng)開啟開關(guān)SB5I24（2）輸出點(diǎn)名稱符號(hào)輸出地址1壓縮機(jī)KA1Q02壓縮機(jī)KA2Q13壓縮機(jī)KA3Q2蒸發(fā)冷風(fēng)機(jī)KA4Q3蒸發(fā)冷水泵KA5Q4故障指示HL1Q5供液電磁閥YV1Q11在主電路中，如圖42所示，1壓縮機(jī)由接觸器KM1控制，2壓縮機(jī)由接觸器KM2控制，3壓縮機(jī)由接觸器KM3控制，冷凝風(fēng)機(jī)1由KM4控制，冷凝風(fēng)機(jī)2由接觸器KM5控制。每個(gè)電動(dòng)機(jī)都設(shè)有熱繼電器FR做過載保護(hù)用。圖42 主電路圖這里使用的是西門子S7200系列的PLC，左邊是輸入點(diǎn)，右邊是是輸出點(diǎn)。由圖43可知，一共有19個(gè)輸入點(diǎn)，每個(gè)壓縮機(jī)都有壓力控制信號(hào),油位控制信號(hào)，模塊控制信號(hào)和過載信號(hào)，另外還有兩個(gè)過載信號(hào)，分別是蒸發(fā)冷風(fēng)機(jī)過載信號(hào)和蒸發(fā)冷水泵過載信號(hào)。每臺(tái)壓縮機(jī)還有一個(gè)啟動(dòng)按鈕。另外機(jī)器分手動(dòng)啟動(dòng)和自動(dòng)啟動(dòng)兩種。一共有7個(gè)輸出端，三個(gè)壓縮機(jī)輸出端，一個(gè)冷風(fēng)機(jī)，冷水泵，一個(gè)供液電磁閥和故障信號(hào)燈。圖43 PLC外部接線圖西門子股份公司（SIEMENS AG FWB：SIE, NYSE：SI）是世界最大的機(jī)電類公司之一，1847年由維爾納?馮?西門子建立。西門子SIAMTIC模塊化控制器有著很大的優(yōu)勢(shì)，它可以即買即用，長(zhǎng)期兼容性和可用性，可以在惡劣環(huán)境下工作，模塊還可以擴(kuò)展和升級(jí)。西門子的產(chǎn)品十分的抗震動(dòng)，通過集中式和分布式I/O控制。所以西門子在最近的一些年內(nèi)能夠很有力的打進(jìn)中國(guó)的市場(chǎng)并能在中國(guó)的市場(chǎng)牢牢的扎根。這和西門子產(chǎn)品的質(zhì)量和性能有著十分大的關(guān)系. 其中就有S7200、S7300、S7400。S7200它適用于一系列機(jī)械設(shè)備的制造或用作獨(dú)立的解決方案，微型自動(dòng)化系統(tǒng)的組成部分，STEP 7 Micro/WIN 工程組態(tài)軟件應(yīng)用于它，應(yīng)用于性能要求較低的自動(dòng)化任務(wù)。它是低成本的微型系統(tǒng)。西門子S7300它設(shè)計(jì)緊湊，安裝在DIN導(dǎo)軌上，在CPU中集成了許多功能，通過在微型存儲(chǔ)器上保持?jǐn)?shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)免維護(hù)， PROFIBUS上的等時(shí)模式，屬于故障安全類型。西門子S7400具有多種機(jī)架類型的機(jī)架系統(tǒng)，優(yōu)異的高速處理能力和通訊性能，可以在運(yùn)行中更改組態(tài)。S7400 的 三個(gè) H CPU，支持硬件同步, 功能強(qiáng)大的解決方案，不會(huì)發(fā)生任何信息損失，且可對(duì)工程任務(wù)提供高級(jí)支持，無需額外的編程費(fèi)用, 可以為安全應(yīng)用輕松擴(kuò)展 H 系統(tǒng)。西門子PLC現(xiàn)在不單單配備16位、32位性能高的微處理器，高性能位片式微處理器，RISC(reduced instruction set puter)，而且有多個(gè)微處理器在同一臺(tái)PLC中，進(jìn)行多通道處理，同時(shí)只能模塊中也帶有微處理器，使得第四代PLC產(chǎn)品成為具有邏輯控制功能、過程控制功能、運(yùn)動(dòng)控制功能、數(shù)據(jù)處理功能、聯(lián)網(wǎng)通信功能的真正名符其實(shí)的多功能控制器。三菱PLC英文名又稱：Mitsubish Power Line Communication，是三菱電機(jī)在大連生產(chǎn)的主力產(chǎn)品。三菱PLC在中國(guó)市場(chǎng)常見的有以下型號(hào)：FRFX1N 、FRFX1S、 FRFX2N：FX1S系列:三菱PLC是一種集成型小型單元式PLC。且具有完整的性能和通訊功能等擴(kuò)展性。如果考慮安裝空間和成本是一種理想的選擇。FX1N系列:是三菱電機(jī)推出的功