【文章內(nèi)容簡介】 水泵開關(guān)冷風(fēng)機開關(guān)壓力開關(guān)按鈕控制壓 縮 機 組 設(shè) 備 圖 41 硬件控制系統(tǒng)框圖 由圖 41 可知一共有四個輸入信號，分別是水泵開關(guān)信號、壓力開關(guān)信 號、冷風(fēng)機開關(guān)信號、按鈕控制信號。同時也有四個輸出信號，分別是壓力控制信號、油位控制信號、模塊控制信號、過載控制信號。但是四種信號三臺壓縮機都有，所以每臺壓縮機又對應(yīng)著四種信號。 PLC 通過接收輸入信號，然后再輸出對應(yīng)的信號。 一共有 19 個輸入點，每個壓縮機都有壓力控制信號 ,油位控制信號，模塊控制信號和過載信號，另外還有兩個過載信號，分別是蒸發(fā)冷風(fēng)機過載信號和蒸發(fā)冷水泵過載信號。每臺壓縮機還有一個啟動按鈕。另外機器分手動啟動和自動啟動兩種。一共有 7 個輸出端，三個壓縮機輸出端，一個冷風(fēng)機，一 個冷水泵，一個供液電磁閥和故障信號燈。 （ 1）輸入點 名稱 符號 輸入地址 1壓縮機壓力控制 KM1 I0 1壓縮機油位控制 KM2 I1 1壓縮機模塊控制 KM3 I2 1壓縮機過載 KH1 I3 2壓縮機壓力控制 KM4 I4 2壓縮機油位控制 KM5 I5 2壓縮機模塊控制 KM6 I6 2壓縮機過載 KH2 I7 3壓縮機壓力控制 KM7 I10 3壓縮機油位控制 KM8 I11 3壓縮機模塊控制 KM9 I12 3壓縮機過載 KH3 I13 蒸發(fā)冷 風(fēng)機過載 KH4 I14 蒸發(fā)冷水泵過載 KH5 I15 手自動切換手動開關(guān) SB1 I20 手自動切換自動開關(guān) SB2 I21 1壓縮機手動開啟開關(guān) SB3 I22 2壓縮機手動開啟開關(guān) SB4 I23 3壓縮機手動開啟開關(guān) SB5 I24 （ 2）輸出點 名稱 符號 輸出地址 1壓縮機 KA1 Q0 2壓縮機 KA2 Q1 3壓縮機 KA3 Q2 蒸發(fā)冷風(fēng)機 KA4 Q3 蒸發(fā)冷水泵 KA5 Q4 故障指示 HL1 Q5 供液電磁閥 YV1 Q11 主回路 在主電路中，如圖 42所示， 1壓縮機由接觸器 KM1 控制， 2壓縮機由接觸器 KM2控制， 3壓縮機由接觸器 KM3 控制，冷凝風(fēng)機 1 由 KM4 控制，冷凝風(fēng)機 2 由接觸器 KM5控制。每個電動機都設(shè)有熱繼電器 FR 做過載保護用。 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，右邊是是輸出點。由圖43 可知，一共有 19 個輸入點，每個壓縮機都有壓力控制信號 ,油位控制信號，模塊控制信號和過載信號，另外還有兩個過載信號，分別是蒸發(fā)冷風(fēng)機過載信號和蒸發(fā)冷水泵過載信號。每 臺壓縮機還有一個啟動按鈕。另外機器分手動啟動和自動啟動兩種。一共有 7 個輸出端，三個壓縮機輸出端，一個冷風(fēng)機，冷水泵，一個供液電磁閥和故障信號燈。 圖 43 PLC 外部接線圖 的選型 PLC 西門子股份公司（ SIEMENS AG FWB： SIE, NYSE： SI）是世界最大的機電類公司之一， 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，它可以即買即用，長期兼容性和可用性，可以 在惡劣環(huán)境下工作，模塊還可以擴展和升級。西門子的產(chǎn)品十分的抗震動，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)能夠很有力的打進中國的市場并能在中國的市場牢牢的扎根。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 它適用于一系列機械設(shè)備的制造或用作獨立的解決方案，微型自動化系統(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化任務(wù)。它是低成本的微型系統(tǒng)。西門子 S7300 它設(shè)計緊湊，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數(shù)據(jù)實現(xiàn)免維護， PROFIBUS 上的等時模式，屬于故障安全類型。西門子 S7400 具有多種機架類型的機架系統(tǒng)，優(yōu)異的高速處理能力和通訊性能，可以在運行中更改組態(tài)。 S7400 的 三個 H CPU，支持硬件同步 , 功能強大的解決方案，不會發(fā)生任何信息損失，且可對工程任務(wù)提供高級支持，無需額外的編程費用 , 可以為安全應(yīng)用輕松擴展 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 有多個微處理器在同一臺 PLC中 ，進行多通道處理，同時 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、運動控制功能、數(shù)據(jù)處理功能、聯(lián)網(wǎng)通信功能的真正名符其實的多功能控制器 。 PLC 三菱 PLC 英文名又稱： Mitsubish Power Line Communication，是三菱電機在大連生產(chǎn)的主力產(chǎn)品。三菱 PLC 在中國市場常見的有以下型號 ： 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 :是三菱電機推出的功能強大的普及型 PLC。具有擴展輸入輸出，模擬量控 制 和通訊、鏈接功能等擴展性。是一款廣泛應(yīng)用于一般的順序控制三菱 PLC。 FX2N 系列 :是三菱 PLC 是 FX家族中最先進的系列。具有高速處理及可擴展大量滿足單個需要的特殊功能模塊等特點，為工廠自動化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力 。 通過以上比較，因為設(shè)計里面有個模擬量的輸出，所以西門子更符合我們的要求， 選擇西門子的 PLC， 型號為 6ES7 2141BD230XB8，如圖 44 所示： 圖 44 6ES7 2141BD230XB8 型 PLC 壓縮機設(shè)備的選型 比澤爾壓縮機是 比澤爾 集團生產(chǎn)的，該集團是壓縮機一流生產(chǎn)廠家，生產(chǎn)壓縮機近 60 年 。 比澤爾集團總部設(shè)在德國斯圖加特，在全世界七十多個國家設(shè)有工廠和代表處。比澤爾集團從 1994 年進入中國以來，至今在北京已建 有三家工廠，在上海和廣州設(shè)有分公司。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 的銷售額近 3年內(nèi)增長了 5 倍，車用 空調(diào)壓縮機 在中國市場占有率達 85%。 比澤爾在深圳地區(qū)享有卓 越的知名品牌形象。其中比澤爾壓縮機又分為 比澤爾 半封閉 螺桿壓縮機 、比澤爾半封式緊湊型 螺桿式壓縮機 、比澤爾 活塞式壓縮機 （比澤爾半封閉活塞 壓縮機 ） 。這里我們選用的就是比澤爾壓縮機，型號是 4PES15。如圖 45，具體參數(shù)如下： 型號： 4PES15 適用范圍：冷庫制冷壓縮機 半封閉壓縮機 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 圖 45 4PES15 型壓縮機 溫度傳感器的選型 溫度傳感器是一種將溫度變量轉(zhuǎn)換為可傳送的標準化輸出信號的儀表。主要用于工業(yè)過程溫度參數(shù)的測量和控制。帶傳感器的變送器通常由 兩部分組成： 傳感器和信號轉(zhuǎn)換器。傳感器主要是熱電偶或熱電阻；信號轉(zhuǎn)換器主要由測量單元、信號處理和轉(zhuǎn)換單元組成（由于工業(yè)用熱電阻和熱電偶分度表是標準化的，因此信號轉(zhuǎn)換器作為獨立產(chǎn)品時也稱為變送器），有些變送器增加了顯示單元，有些還具有現(xiàn)場總線功能。 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。 它可以在一些系統(tǒng)中調(diào)節(jié)一些介質(zhì)的流量、速度、方向和其它的一些參數(shù)。電磁閥可以在不同的線路中實現(xiàn)控制的作用，而且還可以保證控制的精度和靈活性。電磁閥也有不止一種，而且電磁閥的適用范圍也很廣，作用也很多，最長見到的是單向閥、速 度調(diào)節(jié)閥、方向控制閥等。 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 ，而進油孔是常開的，液壓油就會進入不同的排油管， 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 機械 裝置 。機械運動 是通過控制電磁鐵的電流通斷來實現(xiàn)的 。 這里 選用 VF440型電磁閥其中 “V” 表 示 電磁閥， “F” 表示防腐蝕， 4 表 示 設(shè)計序號， 40表 示 口徑（ mm） 寬度。 如圖 47，相關(guān)元件主要技術(shù)參數(shù)及原理如下： 材質(zhì)：聚四氟乙烯 使用介質(zhì)：硫酸、鹽酸、有機溶劑、化學(xué)試劑等酸堿性的液體 介質(zhì)溫度 ≤150 ℃ /環(huán)境溫度 20～ 60176。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。壓力傳感器被應(yīng)用于各行各業(yè)，尤其是工業(yè)上應(yīng)用非常多的壓力傳感器，但是工業(yè)上一般要求壓力傳感器能夠防腐蝕，壓力傳感器接頭和腔體采用進口不銹鋼整體加工，作為壓力變送器彈體的不銹鋼材料耐蝕性高、衰減性能好，可以監(jiān)測任何與 316L 相兼容的介質(zhì)。 因為我們使用的是 和 0bar30bar 這兩個壓 力區(qū)間，所以我們選用小精靈 PA215Y/ 型號和PAA215Y/ 的壓力傳感器。如圖 48，主要參數(shù)如下： 工作電壓： DC24V 模擬量 :420mA 壓力量程： 和 030bar 圖 48 PA215Y/ 型壓力變送器 蒸發(fā)冷風(fēng)機的選型 蒸發(fā)冷風(fēng)機 (又稱 環(huán)?？照{(diào) ，節(jié)能環(huán)保空調(diào) ,冷風(fēng)機， 冷氣機 ,水冷空調(diào)，水簾冷風(fēng)機，濕簾冷風(fēng)機，空調(diào)冷風(fēng)機，負壓冷風(fēng)機，負壓風(fēng)機，負壓式通風(fēng)機， 高效節(jié)能空調(diào) ， 蒸發(fā)型冷風(fēng)機 ， 水簾風(fēng)機 ，通風(fēng)降溫 )是一種集降溫、換氣、防塵、除味于一身的蒸發(fā)式降溫換氣機組。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)機加壓送入室內(nèi)，使室內(nèi)的熱空氣排到室外，從而達到室內(nèi)降溫的目的。 這里選 用 SFW03 型蒸發(fā)冷風(fēng)機 ， 如圖 49，具體參數(shù)如下： 最大風(fēng)量： 3500m179。/h 電壓： 220V/50Hz 功率： 220W 耗水量： 34L/H 儲水量： 35L 風(fēng)機類型：離心式 工作電流： 外形尺寸： 410*620*1160mm 出風(fēng)口尺寸： 460*260mm 重量： 25Kg 圖 49 SFW03 型蒸發(fā)冷風(fēng)機 蒸發(fā)冷水泵的選型 DFW（ DFWR）型東方臥式離心泵是在 IS 型單級離心式清水泵及 ISG 型管道式離心泵的基礎(chǔ)上進行設(shè)計制造而成；此系列泵在原 IS泵的基礎(chǔ)上對其結(jié)構(gòu)進行了大膽的改進設(shè)計，同時吸取了 ISG 型泵的優(yōu)點，性能參數(shù)采用了 ISO2858 標準，產(chǎn)品質(zhì)量執(zhí) 行JB/T5306293標準，其經(jīng)濟技術(shù)性能指標達到國內(nèi)同類產(chǎn)品先進水平；在這里選用第二種管道泵，即 DFW（ DFWR）型東方臥式離心泵。 如圖 410，具體參數(shù)如下： 工作條件流量范圍 ： 2～ 1450m3/h； 揚程范圍： 5～ 135m； 系統(tǒng)最高工作壓力： ≤ ； 介質(zhì)溫度： 15℃ T105℃ ； 環(huán)境溫度： T≤40 ℃ ； 電機防護等級： IP54 或 IP44； 電機絕緣等級： B 級或 F級； 圖 410 DFW（ DFWR）型東方臥式 冷水 泵 壓力開關(guān)的選型 壓力開關(guān)采用高精度、高穩(wěn)定性能 的壓力傳感器和變送電路，再經(jīng)專用 CPU 模塊化信號處理技術(shù)，實現(xiàn)對介質(zhì)壓力信號的檢測、顯示、報警和控制信號輸出。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。 壓力開關(guān)有機械式和電子式兩大類。機械式壓力開關(guān)是當壓力增加時，壓力傳感元器件產(chǎn)生形變，向上移動，通過彈簧等機械結(jié)構(gòu)，最后啟動最上面的微動開關(guān)，得到電信號輸出。電子式壓力開關(guān)是通過一些壓力傳感器將采集到的物理信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的電信號，再通過放大處理這些電信號使之成為標準的模 擬量信號輸出或使之成為固態(tài)繼電器輸出。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)，所以機械式壓力開關(guān)比較符合