【正文】 過比較確定用 PLC 控制系統(tǒng)。但是四種信號三臺壓縮機(jī)都有，所以每臺壓縮機(jī)又對應(yīng)著四種信號。另外機(jī)器分手動啟動和自動啟動兩種。 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)。一共有 7 個輸出端，三個壓縮機(jī)輸出端，一個冷風(fēng)機(jī)，冷水泵，一個供液電磁閥和故障信號燈。所以西門子在最近的一些年內(nèi)能夠很有力的打進(jìn)中國的市場并能在中國的市場牢牢的扎根。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，通過在微型存儲器上保持?jǐn)?shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)免維護(hù)， PROFIBUS 上的等時模式，屬于故障安全類型。 PLC 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。 FX1N 系列 :是三菱電機(jī)推出的功能強(qiáng)大的普及型 PLC。具有高速處理及可擴(kuò)展大量滿足單個需要的特殊功能模塊等特點(diǎn)，為工廠自動化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力 。因其出色的產(chǎn)品和服務(wù)，三家工廠的業(yè)務(wù)得到了迅猛發(fā)展，其中 活塞式壓縮機(jī) 的銷售額近 3年內(nèi)增長了 5 倍，車用 空調(diào)壓縮機(jī) 在中國市場占有率達(dá) 85%。如圖 45，具體參數(shù)如下： 型號： 4PES15 適用范圍：冷庫制冷壓縮機(jī) 半封閉壓縮機(jī) 冷藏設(shè)備 冷凍設(shè)備 功率： 15HP（ kw） 重量： 240（ kg） 結(jié)構(gòu)類型：半封閉式 類型：冷藏用制冷設(shè)備 排量類型：定排量壓縮機(jī) 圖 45 4PES15 型壓縮機(jī) 溫度傳感器的選型 溫度傳感器是一種將溫度變量轉(zhuǎn)換為可傳送的標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號的儀表。 我們選用 PT100 溫度傳感器，如圖 46，基本參數(shù)如下： 測量范圍： 200～ 200℃ 探頭直徑：Φ 5mm 引線接法：三線式 圖 46 PT100 型溫度傳感器 電磁閥的選型 電磁閥是用 電磁 控制的 工業(yè)設(shè)備 ，是用來控制流體的自動化基礎(chǔ)元件，屬于執(zhí)行器，并不限于液壓、氣動。 電磁閥里有腔， 而且是密閉的，腔里面有通孔 ，每 一 個孔 和不同的油管連接 ，腔中間是活塞，兩面 各有一塊 電磁鐵 ， 閥體會被吸引到磁鐵線圈通電的一邊 ，開啟或關(guān)閉不同的排油孔 也是由閥體的移動來控制的 ，而進(jìn)油孔是常開的，液壓油就會進(jìn)入不同的排油管， 油缸的活塞是通過油的壓力來控制的，然后由 活塞 帶著 活塞桿，活塞桿控制 機(jī)械 裝置 。C 使用電壓： AC： 220 V50Hz/60Hz DC： 24V 功率： 操作方式：常閉 ， 通電打 開、斷電關(guān)閉，動作響應(yīng)迅速，高頻率 圖 47 VF440 型電磁閥 壓力傳感器的選型 壓力傳感器以機(jī)械結(jié)構(gòu)型的器件為主，以彈性元件的形變指示壓力，但這種結(jié)構(gòu)尺寸大、質(zhì)量重，不能提供電學(xué)輸出。用循環(huán) 水泵 不間斷地 把水箱內(nèi)的水抽出，并通過布水系統(tǒng)均勻地噴淋在蒸發(fā)過濾層上，室外熱空氣進(jìn)入蒸發(fā)降溫介質(zhì)，在蒸發(fā)降溫介質(zhì) CELdek(特殊材料的蜂窩狀過濾層，讓降 溫效果更理想，瑞典的高科技專利產(chǎn)品 )內(nèi)與水充分進(jìn)行熱量交換，加水蒸發(fā)吸熱而降溫的清涼、清潔的空氣由低噪音風(fēng)機(jī)加壓送入室內(nèi)，使室內(nèi)的熱空氣排到室外，從而達(dá)到室內(nèi)降溫的目的。壓力開關(guān)可以廣泛用于石油、化工、冶金、電力、供水等領(lǐng)域中對各種氣體、液體的表壓、絕壓的測量控制，是工業(yè)現(xiàn)場理想的智能化測控儀表。我們要選的冷水泵壓力開關(guān)是一種到一定壓力就動作的開關(guān)，所以機(jī)械式壓力開關(guān)比較符合要求。按鈕開關(guān)是一種結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用十分廣泛的主令電器。 按鈕開關(guān)可以完成啟動、停止、正反轉(zhuǎn)、變速以及互鎖等基本控制。 為了標(biāo)明各個按鈕的作用，避免誤操作，通常將按鈕帽做成不同的顏色，以示區(qū)別，其顏色有紅、綠、黑、黃、藍(lán)、白等。型號選用 LA25K10型，顏色有白、綠、黃、藍(lán)、橙、黑、紅七種顏色。發(fā)光顏色有白、紅、綠、黃、藍(lán)，這里我們選用的都是此系列的指示燈。 利用金屬導(dǎo)體作為熔體串聯(lián)于 電路 中，當(dāng)過載或 短路 電流通過熔體時，因其自身發(fā)熱而熔斷，從而分?jǐn)嚯娐返囊环N 電器 。 PLC 的輸出電流一般不會超過 5A，查閱相關(guān)資料，可選擇 RT050/5 型熔斷器，其額定電壓為 380V。 ② SFW03 型蒸發(fā)冷風(fēng)機(jī) 熔斷器的選型 電機(jī)額定功率為 PN=，電機(jī)額定電壓為 UN=380V。接觸器控制容量大 ， 適用于頻繁操作和遠(yuǎn)距離控制 ， 是自動控制系統(tǒng)中的重要元件之一。 （ 1） 4PES15 壓縮機(jī)交流接觸器的選型 電機(jī)額定功率為 PN=15kw，電機(jī)額定電壓為 UN=380V，取 K=。 （ 3） DFW（ DFWR）型東方臥式 冷水泵 交流接觸器的選型 電機(jī)額定功率為 PN=，電機(jī)額定電壓為 UN=380V，取 K=。 主要用來對異步 電動機(jī) 進(jìn)行過載保護(hù)，他的工作原理是過載電流通過熱元件 后，使雙金屬片加熱彎曲去推動動作機(jī)構(gòu)來帶動觸點(diǎn)動作，從而將 斷開 電動機(jī)控制電路 ，讓 電動機(jī)斷電 來實(shí)現(xiàn) 停車， 最后 起到過載保護(hù)的作用。如圖 416，基本參數(shù)如下： 其中， JR16— 60/3 為熱繼電器的類型 16— 為設(shè)計(jì)序號 60— 為額定電流 3— 為級數(shù) 圖 416 JR16— 60/3 型熱繼電器 本章主要對部分硬件設(shè)計(jì)做了詳細(xì)的介紹。 介紹的是各種硬件的選型其中包括 PLC 的選型，壓縮機(jī)設(shè)備的選型，溫度傳感器的選型，電磁閥的選型，壓力傳感器的選型，蒸發(fā)冷風(fēng)機(jī)的選型，蒸發(fā)冷水泵的選型，壓力開關(guān)的選型，按鈕的選型，指示燈的選型，熔斷器的選型，交流接觸器的選型，熱繼電器的選型。但由于供液系統(tǒng)和冷凝系統(tǒng)中有溫度傳感器和壓力傳感器，所傳送的地址有所不同，所以，在編程時會有些區(qū)別。下面就從這個切入點(diǎn)來分析計(jì)算我們所需要的編程數(shù)值。 （ 1）當(dāng) bary 11? 時，2152560311 ?? x，得 ?x ，取 ?x （ 2）當(dāng) bary 12? 時，2152560312 ?? x，得 16640?x （ 3）當(dāng) bary 13? 時，2152560313 ?? x，得 ?x ，取 ?x （ 4）當(dāng) bary 14? 時，2152560314 ?? x，得 ?x ，取 ?x 所以，由上 述計(jì)算我們可以得到，當(dāng)高壓壓力為 11bar 時，對應(yīng)的模塊輸出數(shù)字是 ?x ；當(dāng)高壓壓力為 12bar 時，對應(yīng)的模塊輸出數(shù)字是 16640?x ；當(dāng)高壓壓力為 13bar 時，對應(yīng)的模塊輸出數(shù)字是 ?x ；當(dāng)高壓壓力為 14bar 時，對應(yīng)的模塊輸出數(shù)字是 ?x 。 表 52 低壓與數(shù)字輸出對應(yīng)表 低壓壓力（ bar） 數(shù)字輸出 溫度與數(shù)字輸出的關(guān)系 圖 53 為溫度與數(shù)字輸出的關(guān)系，我們設(shè)數(shù)字輸出 3x ，壓力變量為 3y ，由圖 53 可知，直線經(jīng)過點(diǎn)（ 20xx， 200）和點(diǎn)（ 20xx， 200）兩個點(diǎn)，設(shè)直線方程為 bxky ?? 333 ，將 20xx1 ?x ， 20xx?y 和 20xx2 ??x ， 20xx ??y ，直線方程有 bk ?? 320xx200 ，bk ???? 320xx200 ，求得 ?k ， 0?b ，所以直線方程是 xy ? 。 圖 55 是冷凝系統(tǒng)流程圖，由圖可知當(dāng)機(jī)組運(yùn)行時，根據(jù)設(shè)定的壓力來控制蒸發(fā)冷風(fēng)機(jī)和蒸發(fā)冷水泵的啟動停止。當(dāng)壓力大于等于 時第一臺壓縮機(jī)開始工作，當(dāng)壓力大于等于 時第二臺壓縮機(jī)開始工作，當(dāng)壓力大于等于 時第三臺壓縮機(jī)開始工作。 主要是模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn)換的一個計(jì)算，為后期編程打下理論基礎(chǔ)。在工業(yè)控制領(lǐng)域中使用觸摸屏，一個工人可以控制一個復(fù)雜的工藝，一個從未使用過計(jì)算機(jī)的人，只要知道操作步驟也可以進(jìn)行交換操作。如圖 61： 圖 61 MCGS 觸摸屏 ，如圖 62 所示 圖 62 打開觸摸屏設(shè)置 ，如圖 63 所示 圖 63 開機(jī)畫面 畫面設(shè)置如圖 64 所示 64 開機(jī)畫面設(shè)置 其他頁面的設(shè)置只需把“歡迎畫面”分別改成“狀態(tài)顯示”、“參數(shù)設(shè)置”、“報(bào)警信息”、“操作”和“系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置”和即可。然后在工具箱選擇“輸入框”工具，拖拽到指定位置，一樣是合適即可。在線模擬調(diào)試需要計(jì)算機(jī)與 PLC 連接， MCGS 觸摸屏與 PLC 連接，用計(jì)算機(jī)仿真 MCGS 人機(jī)程序執(zhí)行的動作，如果沒有連接 PLC 則無法達(dá)到 仿真效果。如圖 620 和 621： 圖 620 報(bào)警信息 圖 621 系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)視狀態(tài) ，監(jiān)控界面不會發(fā)生變化 。這款軟件同時也全面支持梯形圖、語句表與功能圖方式編程，編程方式多樣，大家可以選擇自己喜歡的方式進(jìn)行編程。 ，如圖 710 圖 710 冷凝風(fēng)扇 打開冷凝風(fēng)機(jī)有一定的要求，當(dāng)高壓壓力大于等于 14bar 時風(fēng)機(jī)打開，當(dāng)高壓壓力小于等于11bar 時風(fēng)機(jī)關(guān)閉，圖中可以看出， 得電，這時高壓信號 開始判斷，此時高壓信號應(yīng)該是大于14bar 的， 對應(yīng)的是風(fēng)機(jī)過載，此時處于關(guān)閉狀態(tài)，所以 得電，即風(fēng)機(jī)運(yùn)行。系統(tǒng)控制分 為兩種方式，一種是自動控制，一種是手動控制。 第 8 章 總結(jié) 本設(shè)計(jì)主要介紹的是多并聯(lián)節(jié)能壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)，并使用 PLC 對其進(jìn)行控制。 PLC，選擇“全部編譯”，看程序是否有錯誤，如圖 65 圖 75 程序編譯 “下載”按鈕下載程序，如圖 76 所示 圖 76 下載程序 ，選擇開始程序狀態(tài)監(jiān)控，進(jìn)入仿真狀態(tài)，如圖 77所示 圖 77 仿真狀態(tài) 1壓縮機(jī)進(jìn)行仿真測試，如圖 78 圖 78 1壓縮機(jī) 先把手自動切換切換為手動， 得電證明手動切換成功， 得電證明已經(jīng)手動啟動 1壓縮機(jī)。 第 7 章 程序的調(diào)試與仿真 STEP7 Microwin 是西門子 S7200 編程軟件，這是專門用在 S7200 上的一個編程軟件，這個軟件一共有兩個版 本，分別是 SP8 和 SP9，這里我們使用的是 SP9。下面我們只介紹離線模擬。 ，如圖 614 圖 614 報(bào)警信息頁面 工具欄選擇“報(bào)警顯示”模塊，拖拽到指定位置，具體參數(shù)設(shè)置如圖 615所示： 圖 615 報(bào)警參數(shù)設(shè) 置 ，第六頁為系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置，如圖 616和 617 圖 616 操作頁面 圖 617 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置頁面 觸摸屏的地址分配我們按照硬件的輸入輸出口分配，詳情可見 章節(jié)，這里就不做具體介紹了。如圖 66所示： 圖 66 狀態(tài)顯示頁面 右擊“報(bào)警信息”按鈕，選擇“屬性”，“狀態(tài)”一欄選擇“抬起”，“文本”修 改成“報(bào)警信息”，其它的按要求設(shè)置，如圖 67 所示 圖 67 標(biāo)準(zhǔn)按鈕構(gòu)建屬性設(shè)置 其它幾個按鈕設(shè)置也是一樣設(shè)置，只是將文本一欄換成“系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定”、“參數(shù) 設(shè)定”和“返回”，這里就不做詳細(xì)介紹了。 MCGS 是北京昆侖通態(tài) 自動化軟件科技有限公司研發(fā)的一套基于 Windows 平臺的，用于快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)，主要完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)測、前端數(shù)據(jù)的處理與控制，可運(yùn)行于 Microsoft Windows 95/98/Me/NT/20xx/xp 等操作系統(tǒng)。 第 6 章 觸摸屏的設(shè)計(jì) PLC 專用觸摸屏的開發(fā)過程可以概述為： ①確定觸摸屏的類型；②制作觸摸屏畫面；③觸摸屏的模擬調(diào)試。 開 始庫 溫 ≥ 5℃打 開 電 磁 閥庫 溫 ≤ 0℃關(guān) 閉 電 磁 閥YYNN開 始機(jī) 組 是 否 運(yùn) 行高 壓≥ 1 4 b a r啟 動 風(fēng) 機(jī)高 壓≤ 1 2 b a r關(guān) 閉 風(fēng) 機(jī)高 壓≥ 1 3 b a r啟 動 水 泵高 壓≤ 1 1 b a r關(guān) 閉 水 泵YYYYYNNNNN 圖 54 供液系統(tǒng)流程圖 圖 55 冷凝系統(tǒng)流程圖 開 始1 壓 縮 機(jī) 是 否 選 用低 壓 壓 力≥ 1 . 0 b a r啟 動 1 壓 縮 機(jī)低 壓 壓 力≤ 0 . 5 b a r停 止 1 壓 縮 機(jī)1 壓 縮 機(jī) 是 否 有 故 障2 壓 縮 機(jī) 是 否 選 用低 壓 壓 力≥ 1 . 2 b a r啟 動 2 壓 縮 機(jī)低 壓 壓 力≤ 0 . 7 b a r停 止 2 壓 縮 機(jī)2 壓 縮 機(jī) 是 否 有 故 障3 壓 縮 機(jī) 是 否 選 用低 壓 壓 力≥ 1 . 4 b a r啟 動 3 壓 縮 機(jī)低