基于PLC-的小型冷库自动控制系统的研究及应用
浅谈PLC控制在自动化冷库中的应用
浅谈PLC控制在自动化冷库中的应用摘要：冷库的制冷是依靠压缩机使制冷剂（如氟里昂）经过蒸发和冷凝的封闭循环来实现的。
冷库的制冷系统主要指冷库机组，它是冷库的核心，保证冷库库房内的冷源供应。
冷库的继电器控制系统由于故障率高、控制方式不灵活及功率消耗大等缺点，目前已逐渐被淘汰。
可编程控制器（PLC）是以计算机为核心的通用自动控制装置，它具有功能强大、可靠性极强、编程简单、使用方便、体积小等优点，现已广泛应用于工业控制的各个领域。
关键词：自动化控制；冷库；PLC；随着我国制冷空调业的不断发展和自控元器件的越来越成熟，自动化冷库的建设规模也越来越大。
制冷系统的自动控制已成为提高制冷品质的最有效手段之一。
采用自动控制可以保证库温稳定，避免不必要的低温，并可保证食品在贮藏期间质量稳定，减缓食品表面水分的蒸发，带来劳动条件的改善和生产效率的提高。
此外，采用自动控制还可以使冷库制冷系统运行中的温度、压力、液位等状态参数保持在要求的范围内，保证系统安全高效运行。
一、自动化冷库的主要特点和优势冷库自动化往往需要通过先进的制冷设备、合适的系统匹配、灵活的应变措施和严格的运行管理得以实现。
在优化制冷工艺设计的基础上，熟悉节能需要、结合项目特点，运用其专业知识，设计出完整和优化的冷库节能自动控制方案。
通过上位机+PLC控制、变频控制、电动阀调节、控制点改造等一系列措施，实现冷库的节能改造以及智能化控制，减少非正常原因造成的储物质量损失，运行成本可以减少15%至30%以上，一般大中型冷库节能改造，按综合效益计算，一到二年内就可收回投资成本，具有很高的节能投资性价比。
系统具有多点温度参数的库房温度调节、变蒸发温度调节、变流量调节、加设超限控制、自动除霜、循环水温度闭环控制以及冷库工艺操作需求的各种功能。
二、自动化冷库的设计要点1.整体设计要点分析。
在设计自动化冷库时，首先是规划，开始规划时一般要先从客户端取得相关数据与参数，如用地、库存量、储存温度、入库温度、出入库的频率等；其次，再与客户进行更深入的交流，如库板与制冷系统选型、出入库方式等；最后得到最终的技术方案。
小型冷库PLC自动控制系统设计及试验
小型冷库PLC自动控制系统设计及试验作者：周密来源：《环球市场》2019年第31期摘要：随着人民生活水平的提高，对小型冷库的需求越来越大，与此同时对冷库温度的波动要求越来越小，采用压缩机的吸入压力作为检测参数，具有反应迅速，经济性能比高的特点。
PLC在小型冷库控制系统中的应用，并针对小型冷库控制系统存在的问题，选用压力参数作为检测信号，采用S7-200CN替代原来继电器逻辑电路组成的控制器对小型冷库系统进行控制，使冷库的运行状态达到最佳。
关键词：小型冷库;PLC自动控制;设计随着人民生活水平的提高，人们对小型冷库的需求越来越大，而且要求也越来越高。
小型冷库的控制系统正朝着智能化方向发展，但是目前小型冷库的控制大多仍采用继电器逻辑电路组成的控制器，这种控制器具有接线复杂、功耗高、工作寿命短、可靠性、通用性及灵活性低的缺点。
而可编程控制器PLC恰恰具有可靠性高、功能完善、组合灵活、编程简单、使用方便以及功耗低等特点。
一、冷库PLC自动控制系统工艺流程该冷库有4FS-7B半封闭型压缩冷凝机组，4FS-7B半封闭型高速多缸制冷压缩机设有移动套式能量调节机构，使用R22制冷剂，标准制冷量为7kW;冷藏温度在-15～-25℃之间。
制冷剂R22首先经压缩机的吸气过滤器分离掉杂质后，进入制冷压缩机汽缸增压形成高温高压气体，进入油分离器进行油气分离，增压气体R22送入冷凝器中，由冷凝器进行放热，使其形成高压液体，并经节流后，形成低压液体，进入蒸发器交换热量，使冷库内的温度下降。
蒸发后的制冷剂R22再进入压缩机循环，同时油分分离出来的润滑油经过滤器返回压缩机内，保证各机械部件的润滑。
二、冷库PLC自动控制工艺控制流程（一）制冷是为了实现冷库的冷藏功能。
冲霜是为了增加制冷效率，因为制冷一段时间后，空气中水蒸气会在制冷管路上形成霜，严重时可能结冰。
因此，应适时的将霜融掉，增加热交换效率。
当系统处于制冷状态时，可以选择自动或手动运行。
PLC在冷链物流中的自动化控制案例
PLC在冷链物流中的自动化控制案例冷链物流是指在运输、储存和分销过程中需要保持一定低温的物流系统，广泛应用于食品、医药和化妆品等领域。
为了保障冷链物流的安全和有效性，自动化控制技术被引入其中，其中基于可编程逻辑控制器（PLC）的自动化控制方案被广泛采纳。
本文将介绍一个PLC在冷链物流中的自动化控制案例，详细分析其应用和效果。
一、案例背景介绍该案例为某食品超市冷链物流系统的自动化控制方案。
该超市销售的食品主要包括生鲜、冷冻和冷藏食品，需保持一定的低温条件进行存储和运输。
原先，该超市的冷链物流系统主要依赖人工控制，存在以下问题：1. 人工操作容易出现疏忽或错误，造成食品质量损失；2. 传统控制方式难以满足对温度、湿度等环境因素的精确控制要求；3. 物流过程中数据采集和监测手段相对滞后，难以实时掌握物流信息。
因此，该超市决定引入PLC自动化控制技术，提升冷链物流系统的准确性和效率。
二、PLC自动化控制方案1. 硬件设备选型基于该超市的特定需求，选用了一款具有高性能和稳定性的PLC作为核心控制器。
该PLC支持多种输入输出模块的扩展，方便与其它控制设备集成。
此外，根据冷链物流的需要，还选用了温度传感器、湿度传感器等环境监测设备，以及控制执行机构如电动阀门、压缩机等，实现对环境因素和设备的精确控制。
2. 控制流程设计针对冷链物流系统的特点和要求，设计了相应的控制流程。
首先，通过温度传感器和湿度传感器对环境进行实时感知，将数据传输给PLC。
PLC根据设定的温湿度范围，控制电动阀门的开关，确保环境温度和湿度在合适的区间内。
同时，PLC监测冷藏库和冷冻库的温度、湿度等参数，根据需求自动调节压缩机的运行状态，以保持库内食品的稳定温度。
此外，PLC还负责控制货物的装载和卸载过程，确保冷链物流的安全和高效。
3. 数据采集和监控系统为了实时了解冷链物流的状态，设计了一个数据采集和监控系统。
该系统通过PLC与监控设备进行数据交互，获取运输车辆的位置、温度、湿度等信息，并通过云端平台进行实时显示和存储。
贴子主题：小型冷库恒温控制的PLC应用设计解析
一、制冷系统原理图二、冷库的方案设计1. 设计条件和设计参数设计条件：设计对象一层结构的药材冷藏库，+5℃冷藏库库体容积约为760立方米, -20℃冷藏库库体容积约为27立方米。
设计参数：环境参数：干球温度TD=33.5℃，相对湿度RH=85℅；室内参数：+5℃药材药品冷藏库干球温度TD=+5℃，相对湿度RH=85—90℅；-20℃药材药品冷藏库干球温度TD=-20℃，相对湿度RH=85—90℅；2.设计依据：1：《冷库设计规范》GB 50072—2001版2：业主提供的相关资料和要求。
3.系统设计和内容1）：制冷系统根据设计条件和设计参数以及实际条件，本方案设计选用直接蒸发式制冷系统，其优点是供冷直接，制冷效果好。
+5℃冷藏库冷源采用三台美优乐风冷压缩机组，每台功率为13HP，总电机功率为39HP。
-20℃冷藏库冷源采用一台美优乐风冷压缩机组，功率为8HP2):室内采用冷风机强制通风，加强库内空气流动，降温速度快，室内温度分布均匀。
3)冷库安装有余压阀，可将库内风压维持在一定范围内。
4.库体施工说明该冷库为使用中的土建式冷库，库体、地坪保温情况良好，无须改动。
只须用聚氨脂彩钢板隔出一部分空间作为+5℃冷藏库和-20℃冷藏库使用。
原有部分风管、风口应拆除。
5.内隔墙墙体施工方法：1)、墙体的施工首先是聚氨脂泡沫彩钢板的架设，彩钢板架设后用拉码固定。
2)、在架设彩钢板时应尽量使用原块，彩钢板之间拼接时应充分贴平，需要切割时，其表面必须均匀涂布防水材料。
3). 安装完成用散装聚胺酯发泡济封漏缝。
6.制冷系统：1). 本设计选用三台13HP的制冷机组对+5℃冷藏库供冷。
计算时，所需的制冷量已列入设计之范围内。
-20℃冷藏库采用一台8HP的制冷机组，冷量充足。
2).系统选用美优乐风冷全封闭式压缩机组，能稳定运行于设计的温度环境下。
3).系统采用北峰高效冷风机，该风机具有大风量，低噪音，低耗电，射程远的特点。
基于PLC的冷库控制系统设计
目录1 绪论 (1)1.1冷库系统研究背景 (1)1.2国内外冷库发展现状 (3)1.3 PLC在冷库中的应用简介 (4)1.4本论文做的主要工作 (6)2 冷库系统概述 (7)2.1冷库的组成 (7)2.1.1主库 (7)2.1.2制冷压缩机房和设备间 (8)2.1.3其他设施 (9)2.2冷库控制系统基本结构 (9)2.2.1系统框架 (10)2.2.2温度控制流程 (11)2.3冷库系统配件的选取 (12)2.3.1压缩机组的选取 (12)2.3.2变频器的选取 (13)2.3.3 A/D、D/A转换器的选取 (14)2.3.4传感器的选取 (15)2.4冷库的监控系统 (15)2.4.1 RS-485总线 (16)2.4.2 CPU315-2DP主从站 (17)2.4.3人机界面 (18)3 模糊PID控制器及其PLC设计 (19)3.1 PID控制器概述 (19)3.1.1 PID控制器的原理 (19)3.1.2 PID控制器的数字算法 (21)3.1.3 PID控制器的参数整定 (22)3.2模糊控制器概述 (22)3.2.1模糊化 (23)3.2.2模糊推理 (25)3.2.3反模糊化 (26)3.4模糊PID控制器的PLC实现 (26)4 冷库控制电路设计 (30)4.1电路控制要求 (30)4.2西门子S7—200系列PLC简介 (30)4.3 PLC程序 (31)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录…………………………………………………………………………………1、绪论1.1冷库系统研究背景冷库，是利用降温设施创造适宜的湿度和低温条件的仓库,又称冷藏库,是加工、贮存农畜产品的场所。
它能摆脱气候的影响，延长农畜产品的贮存保鲜期限，以调节市场供应。
冷库主要用作对食品、乳制品、肉类、水产、禽类、果蔬、冷饮、花卉、绿植、茶叶、药品、化工原料、电子仪表仪器等的恒温贮藏。
从冷库的现状与发展趋势来看，果品恒温气调库发展迅速，低温库比例有所增加，适合农户建造使用的微型冷库异军突起。
PLC在小型冷库控制系统中的应用
２１ ０ ０年 ４月
机 械 工 程 与 自 动 化 Ｍ ＥＣ ＨＡＮＩ ＡＬ ＥＮＧ１ Ｃ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＆
文 章 编 号 ：６ ２ ６ １ （ ０ ０ ０ — １ ４ ０ １ ７—４ ３ ２ １ ）２０ ６— ２
的整 定值 时 ， 压力 继 电器 的波纹管 动作 ， 出指令 ， 发 压 缩机 停止运 行 ，报警 电铃 响 ，报 警灯亮 ，直 至故障排 除 ，吸排气 压力恢 复正 常时 ，压缩 机才 能重新 启动 。 （ ）供液 自动 控制 ： ４ 该冷库 有两 大组蒸 发排 管 ， 从 冷凝管 流出 的冷凝 液经 储液筒 分成 两路 向两大组 排管 供 液 ，在这 两 条供 液 干 管上 各装 一 只电磁 阀 ＹＶ１和 ＹＶ２ ，从 而 可随压 缩机 的启或 停而 自动开 阀供 液或 自
收稿 日期 ：２ ０— ８１ ；修 回 日期 ：２ ０一２ １ ０ ９０ —２ ０ ９ｌ－１
图 １ 小 型 冷 厍 工 作 控 制 流 程 图
（ ）压力 与过 载保 护 ：在 制冷机 组 的制 冷剂循 环 ３ 管 路 中装 有压 力 继 电器 ＫＰ，当冷 压 力和 排气 压力 过 高 或蒸 发 压力 机 吸气 压力 过低 ，达 到压 力继 电器 ＫＰ
Ｐ Ｃ在 小 型冷 库控 制 系统 中的应用 Ｌ
罗 晓 珍
（ 山西 机 电 职 业技 术 学院 ， 山西 长 治 ０６１） ４ ０１
摘 要 ： 重介 绍 了利 用 松 下 Ｆ １系列 Ｐ Ｃ 可 编 程 控 制器 实现 小 型 冷 库 自动 控 制 的 方 法 。阐述 了该 系统 的工 作 着 Ｐ Ｌ
间 通 过 Ｒ 一４ ５串 行通 信 实 现 互 连 的分 布式 控 制 方 Ｓ ８ 式， 组建 成一个 小型 的 Ｐ 网络 系统 ， Ｉ Ｃ 方便 于计算 机 监测 控制 和冷库 系统集 成化 。
基于PLC的冷冻机控制系统
基于PLC的冷冻机控制系统
基于PLC的冷冻机控制系统是一种智能化的冷却系统，它通过PLC（可编程逻辑控制器）来管理冷凝器、蒸发器和压缩机的操作。
PLC是一种数字电子设备，它可以自动执行各种繁琐的控制工作，
确保系统的高效、稳定和安全性。
在基于PLC的冷冻机控制系统中，所有的控制信号都被传送到PLC中进行处理和执行，PLC的输出信号将直接控制冷冻机的操作，
如调节压力、温度、湿度等。
PLC可以根据预设程序调整冷机的运
行时间和频率，实现自动控制和协调功能。
基于PLC的冷冻机控制系统具有很多优点，包括：
1. 自动化程度高：可以根据预设程序自动化运行冷机，减少人
为操作出错的风险。
2. 编程灵活：可以根据不同的场景和需求进行程序编写和调整，适应不同的生产环境。
3. 高效节能：PLC可以根据实时数据自动调节冷凝器、蒸发器
和压缩机的操作，从而实现节能效果。
4. 安全可靠：PLC具有自诊断和故障报警功能，可以在系统出
现问题时及时发出警报，保证系统的安全可靠性。
5. 维护容易：PLC采用模块化设计，更换故障模块方便快捷，
大大降低了系统维护成本。
总之，基于PLC的冷冻机控制系统是一种可靠、高效、智能化
的控制系统，在工业、商业和家庭等领域有着广泛的应用价值。
基于PLC的冷库控制系统设计
基于PLC的冷库控制系统设计随着物流行业的发展以及对食品冷链运输的需求，冷库的运用已经越来越普遍。
由于冷库的维护和运营十分重要，所以冷库控制系统的设计和优化也变得尤为重要。
本文将介绍基于PLC的冷库控制系统设计的相关知识和实际操作。
一、冷库结构的概述冷库是一种有温度管理系统的存储区域，主要用于保存温度敏感的货物。
冷库的结构由基础、围墙、屋顶、门、冷却设备等组成。
货物进入冷库后，冷却设备会根据设定的温度来降温。
在降温过程中，货物会释放热量，因此冷却设备需要将货物释放的热量及时排除，保证冷库内温度的稳定。
为了保证货物的质量，冷库内的温度和湿度需要经过严格的监测和控制。
二、基于PLC的冷库控制系统PLC（Programmable Logic Controller）即可编程逻辑控制器，是一种数字电子设备，主要被用于自动化控制领域。
PLC可以实现复杂的工业控制任务，并且易于维护和升级。
在冷库控制系统中，PLC被用于控制和监测冷却设备、温湿度传感器和门的开闭状态等。
冷库控制系统的设计包括控制电路和监测电路两个部分。
控制电路用于控制冷却设备的开启和关闭状态以及门的开闭状态。
监测电路则用于监测冷库内的温度和湿度，并把这些数据传输到PLC。
当温度或湿度超过设定的范围时，PLC会发出报警信号。
三、冷库控制系统的实现1、PLC的选择在选择PLC时，需要根据冷库的实际需要来确定PLC的种类和型号。
一般情况下，冷库控制系统需要具有自动开启和关闭冷却设备的功能。
为了保证系统的稳定性和可靠性，建议选择功能强大、环境适应性好、故障率低的PLC。
常见的PLC品牌有西门子、施耐德等。
2、控制电路的设计和实现控制电路需要实现冷却设备的开启和关闭、门的开闭等功能。
在设计控制电路时，需要根据PLC的输入输出信号、运行逻辑、冷却设备、门的类型和特性等多方面的因素进行考虑。
通常，控制电路由PLC、继电器、按钮等组成。
3、监测电路的设计和实现监测电路需要实现对冷库内温湿度的监测和数据传输。
小型模拟冷库实训装置的开发——基于PLC控制的小型冷库电路设计
５２ ３ ） １ ０ １
【 摘 要 】、 冷 库 在 生 活 中应 用越 来越 广泛 ， 控 制 技 术 取 得 了很 大 的 进 步 。 家 正 大 力推 广新 技 术 的应 用 。 了配合 学 生 学 习 掌握 一 定 Ｊ型 Ｊ 其 国 为 Ｐ Ｃ 知 识 ． 计 以 Ｐ Ｃ控 制 器 为核 心 的冷 库 模 拟 装 置 ． 好 地 把 制 冷 技 术 与 先 进 控 制 技 术 结 合 起 来 ， 装 置 采 用 一 机 两库 的模 式 ， 用 Ｐ Ｃ 控 Ｌ 设 Ｌ 较 本 利 Ｌ
制 器 的 程 序控 制 ， 以 定 时 自动 除 霜 。 学 生在 制 冷 装 置 的 电路 设 计 方 面 提 供 了 学 习的 平 台。 可 给
【 键 词 】Ｊ型 冷 库 ； 拟装 置 ；Ｌ 控 制 器 ； 关 Ｊ 、 模 ＰＣ 电路 设 计
Ａ Ｓｍａ ｌ ｓ ａ ｅ Ｓ ｍ ｕ ａ ｉ ｎ Ｔｒ ｉ ｉ ｉ ｐｍ ｅ ｔ ｏ ｆ ｉ ｅ ａ ｏ ｌ－ ｃ ｌ ｉ ｌ ｔｏ ａ ｎ ｎｇ Ｅｑｎ ｎ ｆＲｅ ｒ ｇ ｒ ｔ ｒ
【 ｂｔａ ｔＡ ｐｉｎｅｏ ｍ ｌｒｆｇｒｔｒ ｎｌ ｉｇｉｍｏｅａ ｄｍｏｅｗｄ ｓｒａ ， ｎ ｓ ｏｔ ｌｅｈ ｏ ｇ ａ ｄ ｒａ ｐｏｒｓ． ｈ ｏｎｒ Ａ ｓｒ ｃ］ ｐ ｌ ｃ ｆ ａｌ ｅ ｅａｏ ｉｎ ｒ ｎ ｒ ｉｅｐｅｄ ａ ｄｉ ｎｒ ｃ ｎｌ ｙｈｓｍａｅｇｅｔ ｒｇｅｓ Ｔ ｅｃｕ ｔ ａ ｓ ｒ ｉ ｉ ｖ ｓ ｔｃ ｏｔ ｏ ｙ
随着 我 国经 济 社 会 的进 步 ， 冷 技 术 在 人 们 生 活 中 的应 用 越 来 越 制 流 进 入 低 温 库 制 冷 ， 当低 温 库 也 达 到 设 定 温 度 时 ， 控 制 压 缩 机 停 而 则 广 泛 ， 中小 型冷 库 在 商 品 流 通 和 储 存 中 起 到 了 重要 的 作用 。 此 ， 其 因 学 机 ， 则 ， 缩 机 继 续 吸 人 Ｒ ２蒸 汽 ， 而 复 始 地 循 环 。当 制 冷 装 置 运 否 压 ２ 周 习 冷库 的相 关 知 识 是 从 事 制 冷 专 业 技 术 人 员 的 重 要 内容 。一 直 以来 ， 行 一 定 的 时 间 ， 统 可 以 自 动 进 行 除 霜 ， 除 霜 过 程 为 ： Ｐ Ｃ控 制 系 其 由 Ｌ 冷 库 在 制 冷 系 统 方 面 的 变 化 并 不 大 ， 在 控 制 技 术 方 面 却 取 得 了很 大 器 发 出 指 令 控 制 电 磁 四通 阀得 电 ， 制 冷 循 环 换 向 ， 时 压 缩 机 排 出 但 使 此 的 进 步 ， 由传 统 的继 电器 控 制 向程 序 化 、 字 化 方 向发 展 。当 前 ， 已 数 我 的高 温 高 压 Ｒ ２气 体 先 进 入 库 房 进 行 化 霜 ，而 后 从 室 外 机 返 回 压 缩 ２ 国 正 大力 发 展 职业 技 能 教 育 ， 极 推 广 新 技 术 、 技 能 在 生 产 、 活 中 积 新 生 机 。在 这 过 程 中 ． 求 库 房 风 机 停 机 ， 磁 三 通 阀 断 电 ， 霜 时 间 由 要 电 化 的 应用 。 为配 合 教 学 ， 便 学 生 在 学 习 制 冷 专 业 知 识 的 同时 学 习一 定 方 Ｐ Ｃ设 定 控制 在 ２ Ｌ Ｏ分 钟 。化 霜 完 毕后 ， 缩 机 停 机 ， ３分 钟 后 压 缩 压 待 的 Ｐ Ｃ知 识 ， 地 设 计 了 以 Ｐ Ｃ控 制 为 核 心 的 小 型 冷 库 控 制 电路 ， Ｌ 特 Ｌ 学 机 再 次 启 动 进 入 制 冷 循 环 。 生 不仅 可 以 根 据 设 计 进 行 一 些 简 单 的 编 程 练 习 ，还 可 以 进 行 调 试 运
PLC在冷链物流中的自动化控制应用
PLC在冷链物流中的自动化控制应用冷链物流在现代供应链管理中起着至关重要的作用。
它涉及到食品、医药等易腐品的运输和储存，需要确保温度、湿度等环境条件的控制，以保证货物的质量和安全。
在冷链物流中，PLC (可编程逻辑控制器)的自动化控制应用发挥着重要作用，本文将从物流控制、温湿度控制和报警监控三个方面讨论PLC在冷链物流中的应用。
一、物流控制在冷链物流中，PLC可以用于控制货物的运输、仓储和分装过程。
通过PLC的编程和逻辑控制，物流设备可以按照预设的程序自动化地完成货物的装卸、堆垛和搬运等操作。
例如，当货物到达指定区域时，PLC可以自动控制提升机将货物卸载到对应的仓储区域，并根据需要自动分配货架位置。
这样可以大大提高物流效率和减少人为操作的错误。
二、温湿度控制冷链物流中的食品和药品等易腐品对温湿度的控制要求非常严格。
PLC可以与温湿度传感器结合，实时监测货物运输过程中的温湿度，并通过控制制冷设备、加热设备等进行精确的温湿度调节。
例如，当货物所处环境温度超过指定范围时，PLC可以自动启动制冷设备降低温度，保持货物的理想状态。
这种自动化的温湿度控制可以有效预防货物质量受损和腐败。
三、报警监控在冷链物流中，故障和异常情况可能严重危及货物质量和安全。
PLC可以实时监测物流设备的运行状态，并通过报警系统及时发现和响应问题。
当设备故障或温湿度超出安全范围时，PLC可以发送警报信息给操作人员，以便及时采取措施。
此外，PLC还可以记录设备运行数据，为后续的故障分析和改进提供重要依据。
综上所述，PLC在冷链物流中的自动化控制应用非常重要。
通过物流控制、温湿度控制和报警监控等方面的应用，PLC能够提高物流效率，保障货物质量和安全。
随着技术的发展和自动化水平的提高，PLC 在冷链物流中的应用将会越来越广泛，为整个供应链管理带来更多的便利和效益。
基于PLC的冷库控制系统设计
目录1 绪论 (1)1.1冷库系统研究背景 (1)1.2国内外冷库发展现状 (3)1.3 PLC在冷库中的应用简介 (4)1.4本论文做的主要工作 (6)2 冷库系统概述 (7)2.1冷库的组成 (7)2.1.1主库 (7)2.1.2制冷压缩机房和设备间 (8)2.1.3其他设施 (9)2.2冷库控制系统基本结构 (9)2.2.1系统框架 (10)2.2.2温度控制流程 (11)2.3冷库系统配件的选取 (12)2.3.1压缩机组的选取 (12)2.3.2变频器的选取 (13)2.3.3 A/D、D/A转换器的选取 (14)2.3.4传感器的选取 (15)2.4冷库的监控系统 (15)2.4.1 RS-485总线 (16)2.4.2 CPU315-2DP主从站 (17)2.4.3人机界面 (18)3 模糊PID控制器及其PLC设计 (19)3.1 PID控制器概述 (19)3.1.1 PID控制器的原理 (19)3.1.2 PID控制器的数字算法 (21)3.1.3 PID控制器的参数整定 (22)3.2模糊控制器概述 (22)3.2.1模糊化 (23)3.2.2模糊推理 (25)3.2.3反模糊化 (26)3.4模糊PID控制器的PLC实现 (26)4 冷库控制电路设计 (30)4.1电路控制要求 (30)4.2西门子S7—200系列PLC简介 (30)4.3 PLC程序 (31)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录…………………………………………………………………………………1、绪论1.1冷库系统研究背景冷库，是利用降温设施创造适宜的湿度和低温条件的仓库,又称冷藏库,是加工、贮存农畜产品的场所。
它能摆脱气候的影响，延长农畜产品的贮存保鲜期限，以调节市场供应。
冷库主要用作对食品、乳制品、肉类、水产、禽类、果蔬、冷饮、花卉、绿植、茶叶、药品、化工原料、电子仪表仪器等的恒温贮藏。
从冷库的现状与发展趋势来看，果品恒温气调库发展迅速，低温库比例有所增加，适合农户建造使用的微型冷库异军突起。
PLC在冷藏库冷间自动控制上的应用研究
PLC在冷藏库冷间自动控制上的应用研究摘要：基于对冷藏库冷间运行要求的了解，结合PLC系统的特点和建立过程，本文提出了PLC在冷藏库冷间自动控制上的应用，以更好地推动冷藏库冷间自动控制系统的完善和发展。
关键词：PLC；冷藏库冷间；自动控制1 冷藏库冷间自动控制系统所要实现的功能冷藏库冷间在运行过程中，会由于一些原因消耗冷气，导致冷藏库冷间温度升高，无法有效对其中产品进行储藏，此时需要自动控制系统按照运行，通过制冷设备对冷藏库冷间进行制冷。
自动控制系统除了能够进行冷间控温，还需要能够实现以下功能：（1）冷库系统保护与预警。
冷库在运行过程中，涉及多种设备以及电气管道，需要对这些系统进行监管，当监测数据发生波动时进行报警，当数值变化幅度超出设计值时，能够自动断开电路。
（2）对管道流量进行控制。
冷藏库很多设备运行过程中需要通过管道进行液体加注，这些液体在管道中进行循环，自动控制系统需要能够按照要求对管道内液体流量进行控制，保障设备的运行稳定性。
（3）设备运行状态查询。
冷库运行过程中需要能够对各种设备进行实时查询，保证设备的正常运行。
（4）自动除霜。
自动控制系统需要能够按照设定周期对冷藏库进行自动除霜，提升工作效率。
（5）传感器故障诊断。
冷藏库运行中涉及多种传感器的共同协作，需要能够在系统发生故障时，快速找到发生问题的传感器，并进行修复[1]。
2 PLC在冷藏库冷间自动控制上的应用2.1控制制冷设备运转冷藏库冷间的自动控温是通过控制制冷设备运转实现的，所以需要按照温度变化幅度要求进行自动控制系统的设计并编写程序，为了保证自动控制系统运行的精确度，需要按照要求进行相关计算。
以某冷藏库为例，该工程要求冷藏库库温为10±5℃，并且材料入库温度为15℃，室外温度为45℃，在进行自动控制系统的设计时，首先需要对热负荷进行计算，计算公式为：其中，Q1到Q4分别代表热量传入的耗能量、储藏物品的耗能量、通风换气的耗能量和照明设备的耗能量，通常情况下，对于长期工作的冷藏间，Q2到Q4可以忽略不计，按照该公式可以求出冷藏库热量与温度间的关系，最终结果为：在该公式中，Kp为排管传热系数，Fp为排管表面积，Tw和Tn分别代表冷藏库室内温度和排管蒸发温度，在冷藏库工作过程中，主要通过排管进行热交换，通过热量和温度的换算公式能够对制冷设备所需工作状态进行确定，从而控制库内温度。
PLC在区域供冷自控系统中的应用及分析
PLC在区域供冷自控系统中的应用及分析PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于自动化控制系统中的计算机控制器。
它通过编程来控制各种机械和设备的操作。
PLC在区域供冷自控系统中的应用非常广泛，本文将对其应用及分析进行详细讨论。
首先，PLC在区域供冷自控系统中的主要应用是控制冷却水和制冷设备的运行。
PLC可以通过接收不同的传感器信号，如温度传感器、湿度传感器等，来实时监测区域的温度和湿度。
根据预设的控制策略，PLC能够判断当前的供冷需求，并控制冷却水和制冷设备的运行。
通过控制冷却水的流量、温度和制冷设备的压缩机、冷凝器等的工作状态，PLC能够确保供冷系统的高效运行，并根据需要进行调整。
其次，PLC还可以应用于区域供冷自控系统中的故障诊断和报警功能。
PLC能够监测制冷设备和管道系统的运行状态，并及时发现故障或异常情况。
一旦发现故障，PLC可以通过发出报警信号、显示故障信息等方式，及时通知操作人员。
此外，PLC还可以存储故障信息，以便后续的分析和维修。
另外，PLC还可以应用于区域供冷自控系统中的能源管理。
PLC可以根据实时的用能情况和设定的能源管理策略，控制制冷设备的运行模式和冷却水的供应量，以最佳化能源利用效率。
通过监测和控制区域的能耗情况，PLC可以提供数据和报告，帮助管理人员进行能源管理决策，并实现能源成本的降低。
为了更好地分析PLC在区域供冷自控系统中的应用，可以从以下几个方面进行评估：1.效率和性能：PLC能够实时监测和控制供冷系统的运行，根据实际需求进行调整，从而提高整个系统的效率和性能。
通过自动化控制和优化，PLC能够根据区域的变化需求，智能地调整制冷设备的运行模式和冷却水的供应量，从而提供更精确的供冷效果。
2.可靠性和稳定性：PLC具有高度可靠性和稳定性，能够保证区域供冷系统的稳定运行。
它可以通过故障诊断和报警功能，及时发现和解决问题，减少停机时间和维修成本。
同时，PLC的多重冗余性和自检功能，可以确保系统的可靠性和安全性。
基于PLC的冷库控制系统设计
目录1 绪论 (1)1.1冷库系统研究背景 (1)1.2国内外冷库发展现状 (3)1.3 PLC在冷库中的应用简介 (4)1.4本论文做的主要工作 (6)2 冷库系统概述 (7)2.1冷库的组成 (7)2.1.1主库 (7)2.1.2制冷压缩机房和设备间 (8)2.1.3其他设施 (9)2.2冷库控制系统基本结构 (9)2.2.1系统框架 (10)2.2.2温度控制流程 (11)2.3冷库系统配件的选取 (12)2.3.1压缩机组的选取 (12)2.3.2变频器的选取 (13)2.3.3 A/D、D/A转换器的选取 (14)2.3.4传感器的选取 (15)2.4冷库的监控系统 (15)2.4.1 RS-485总线 (16)2.4.2 CPU315-2DP主从站 (17)2.4.3人机界面 (18)3 模糊PID控制器及其PLC设计 (19)3.1 PID控制器概述 (19)3.1.1 PID控制器的原理 (19)3.1.2 PID控制器的数字算法 (21)3.1.3 PID控制器的参数整定 (22)3.2模糊控制器概述 (22)3.2.1模糊化 (23)3.2.2模糊推理 (25)3.2.3反模糊化 (26)3.4模糊PID控制器的PLC实现 (26)4 冷库控制电路设计 (30)4.1电路控制要求 (30)4.2西门子S7—200系列PLC简介 (30)4.3 PLC程序 (31)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录…………………………………………………………………………………1、绪论1.1冷库系统研究背景冷库，是利用降温设施创造适宜的湿度和低温条件的仓库,又称冷藏库,是加工、贮存农畜产品的场所。
它能摆脱气候的影响，延长农畜产品的贮存保鲜期限，以调节市场供应。
冷库主要用作对食品、乳制品、肉类、水产、禽类、果蔬、冷饮、花卉、绿植、茶叶、药品、化工原料、电子仪表仪器等的恒温贮藏。
从冷库的现状与发展趋势来看，果品恒温气调库发展迅速，低温库比例有所增加，适合农户建造使用的微型冷库异军突起。
基于PLC的农村小型冷库微电脑控制系统设计与试验
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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
[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。
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SIMATIC S7-200CN 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SIMATIC TD400C 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-i Point Interface)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A Small Refrigeratory of the Microcomputerized Control System based on PLC ,Inverter ,Electronic Expansion Valves ,Touch S creenZ HANG Hong -chen ,REN Y i -f u ,LI Feng -li ,WANG YanAbstract Based on the use of inverter compressors and electronic expansion valve of the smal-l scale cold storage system arch-i tecture and con trol requiremen ts,a distributed control system design was introduced.The hardware environ ment was mainly basedon Siemens SIMATIC S7-200CN series of PLC,Through the evaporator superheat to control the electronic expansion valve opening and compressor operating frequency,and a friendly Siemens SIMATIC TD400C touching screen was also applied as the local plat -forms of SCADA(SupervisoryControl and DataAcquisiti on);Tests results show that the PLC based control system isnot only capable of runni ng stably and reliably,but also has higher control accuracy.The touching screen can communicate precisely wi th PLC,v-i aMPI(Mult-i Poin t In -terface)protocol.,Touch screen can be accurate with the PLC communications,rea-l time moni toring and con -trol of small refrigeratory working condition.Key words microcompu ter control of small refrigeratory ;Fuzzy -PI;PLC;touching screen;electronic expansion valve 中图分类号 TP391 文献标识码 A 文章编号 1674-3229(2010)05-0077-041 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。
论文自动控制冷库
基于PLC控制的小型冷库控制系统设计及节能试验1 引言1.1 PLC控制的应用PLC( Programmable Logic Controller)可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
PLC实质上就是一台计算机，其硬件和软件结构和计算机是基本一致，现被广泛的应用于工业领域，其中冷库、空调的领域也是被广泛应用的[1]。
1.2 PLC应用于冷库的必要性由PLC 与人机界面组成的冷库控制系统，能够做到一键开机、一键关机。
由于冷藏间，低温穿堂，冻结间、预冷间等不同房间的温度控制各有不同，各个单元即要独立运行调节控温又需协调联网及监控管理，因此由上位计算机、PLC、现场测控元件组成多级、开放、模块化、可扩展的高性价比冷库全自动控制解决方案，能确保制冷控制系统安全、可靠、高效、稳定、节能运行[2]。
2 小型冷库制冷系统小型冷库系统是集教学、科研于一体的多功能平台，实现了制冷系统变工况性能测试、换热器（蒸发器、冷凝器）性能测试、压缩机变频性能测试、不同工况智能控制实验等。
与此同时，系统配置的库房可以实现低温储藏实验研究。
图1 小型冷库系统的机组图该小型冷库的机组如图1，压缩机采用的是涡旋式制冷压缩机，涡旋式压缩机效率高，力矩变化小、振动小、噪声低，结构简单、体积小、重量轻、可靠性高。
节流阀采用的是热力膨胀阀，采用电子膨胀阀脉冲控制，具有很高的精确度和灵敏度，节流效果好。
气液分离器贮液器水泵板式换热器膨胀水箱补水放泄pT pTp T p T流量计蒸发式冷凝器干燥过滤器流量计电子膨胀阀冷风机压缩机压缩机油分离器图2 小型冷库系统原理图本次试验所利用的小型冷库系统原理图如图2所示，本冷库试验平台的可分为2组系统，其一组是板式换热器作为冷凝器，冷却水来自膨胀水箱。
另一个是以蒸发式冷凝器作为冷凝器，通过冷却水喷淋换热。
基于PLC的农村小型冷库微电脑控制系统设计与试验
基于PLC的农村小型冷库微电脑控制系统设计与试验
张洪臣;任益夫;李凤丽;王彦
【期刊名称】《农机化研究》
【年(卷),期】2011(033)005
【摘要】随着人们生活水平的提高,人们对小型冷库的要求越来越高.为此,介绍了PLC在小型冷库控制系统中的应用,并针对小型冷库控制系统存在的问题,选用压力参数作为检测信号,采用西门子S7-200CN替代原来继电器逻辑电路组成的控制器对小型冷库系统进行控制,使冷库的运行状态达到最佳.
【总页数】4页(P162-165)
【作者】张洪臣;任益夫;李凤丽;王彦
【作者单位】河北农业大学,海洋学院,河北,秦皇岛,066003;河北农业大学,海洋学院,河北,秦皇岛,066003;河北农业大学,海洋学院,河北,秦皇岛,066003;河北农业大学,海洋学院,河北,秦皇岛,066003
【正文语种】中文
【中图分类】TP273+.5
【相关文献】
1.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 [J], 张洪臣;任益夫;李凤丽;王彦
2.小型冷库PLC自动控制系统设计及试验 [J], 刘焕卫;周秋淑;王培凤;王德法
3.基于PLC的小型冷库自动控制系统的研究及应用 [J], 唐友亮;杨雪;高晓威
4.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 [J],
张洪臣;任益夫;李凤丽;王彦
5.基于PLC的农村小型水电站闸门监控系统设计与实现 [J], 梁秋艳;葛宜元;曲爱玲;马晓君;朱世伟
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基于PLC 的小型冷库自动控制系统的研究及应用
【摘要】随着计算机控制技术的飞速发展和人们生
活水平的提高，国市场对冷库的控制系统又提出了新的要求。
将PLC（可编程控制器）技术应用于冷库的控制系统，取代
继电器，不仅运行可靠、性价比高，还降低了劳动强度和运行成本，实现了冷库对自动化高效运行的需求。
【关键词】冷库；控制系统；PLC
0 引言
随着社会经济的快速发展和人民物质生活水平的不断
提高，人们对于生鲜冷冻食品的需求量也越来越大，小型冷库近年来有了快速的发展。
但大多数小型冷库的压缩机控制仍采用继电器逻辑电路组成的控制器，不仅接线复杂，而且功耗高、可靠性差。
整个冷库的运行多采用手动控制或者半自动控制，做到完全自动控制的较少，在冷藏物装卸、进出等方面，自动化程度普遍较低，劳动强度大。
采用PLC替代原来继电器逻辑电路组成的控制器对压缩机进行控制，使冷库的运行态达到最佳效果，并对节能、减轻劳动强度有实际意义。
笔者以小型冷库为研究对象，采用PLC替代原来继电器逻辑电路组成的控制器对压缩机进行控制，使冷库的运行
满足自动化、低能耗的运行需求。
1 小型冷库控制系统结构
在小型冷库控制系统中，设计思想是采用PLC控制代替了传统的继电器控制，实现冷库的自动化运行。
如图1所示，冷库控制系统由输入电路、PLC和输出电路组成。
输入电路主要用于输入冷却物冷藏间的部状态、电源状态和用户所设定的温度，包括冷却物冷藏间温度检测电路、电源检测电路和温度给定电路等。
输出部件主要用于控制压缩机和温度显示，包括压缩机运行状态电路和温度显示电路。
2 小型冷库控制要求
本文以储藏经过冷却的果蔬品冷藏间为研究对象，其控制室温为0～2°C，相对湿度为85%～95%。
以冷却物冷藏间的温度作为控制目标，根据温度与设定指标的偏差来决定压缩机的运行状态。
该冷库控制结构流程图主要由PID控制器、变频器、压缩机、传感器、A/D转换器、D/A转换器组成。
PID控制器由PLC来实现。
当经过冷却的果蔬品运送到该冷藏间后，PLC首先根据环境与冷库库温，对实际偏差值及偏差值的变化率进行PID 运算，调整PLC的PID参数，并将运算结果传递给压缩机的变频器，改变压缩机的频率，控制送往冷凝器的输气量或制冷能量。
当温度不在0～2°C时，压缩机制冷运行，温度开始慢慢下降，直至温度在0～2°C时。
当库温达到0～2°C
时，压缩机开始处于恒温运行状态。
图2为压缩机循环控制流程图，图3为温度控制流程图。
3 冷库控制系统的软硬件设计
3.1 小型冷库电气主电路要求
本冷库的设计要用PLC程序实现自动化控制。
当按下启动按钮，压缩机组制冷启动、冷库指示灯（绿）常亮，直至温度限位开关或库门位置开关动作，压缩机组恒温运行；温度限定开关或库门位置开关复位后，压缩机组制冷再次启动。
如此反复运行。
当冷库呼叫系统被启动后，压缩机组恒温运行，冷库指示灯（红）以1/1s闪烁，库警报铃声响起，按
下呼叫/警报解除按钮后，冷库正常运行；冷库消防警报启
动后，压缩机组停止运行，冷库指示灯（红）以1/1s闪烁，库警报铃声响起，按下呼叫/警报解除按钮后。
冷库正常运
行过程中，按下停止按钮随即停止。
3.2 PLC的选型
冷库控制系统要求能够简单、可靠、易维护、性价比高，而西门子S7-200系列的PLC恰恰具有连接方便、简单易懂、价格便宜的优点。
在设计该冷却物冷藏间的电路控制系统时，采用的就是西门子S7-200系列的PLC。
根据小型冷库的电气控制要求，需要PLC监测的输入信号有启动/停止按钮2个、温度控制开关2个、报警控制控
制开关3个、库门位置开关1个，共有输入信号9个。
PLC
输出控制信号有2个继电器、2个报警控制信号和2指示信号，共6点。
根据PLC控制对象的特点和控制要求，将PLC 的I /O口与相应的电气设备相连，达到控制和检测的功能。
PLC的I /O口的分配具体见表1。
3.3 PLC的编程与调试
根据冷库运行的控制要求和s7-200编程规则，控制程序采用梯形图编制，如图4所示。
在PC机上用STEP7 Micro WIN编程软件编制了冷库电气控制程序梯形图。
程序编制完成后，下传至s7-200PLC中进行程序测试。
经过测试、修改和试运行，最终实现了预定的控制要求。
笔者将研究成果在宿迁市某冷藏厂进行了应用，实践结果表明，该控制系统不仅降低了劳动强度，还使运行成本降低1/3左右。
4 结束语
将PLC 技术应用于冷库控制系统，降低了劳动强度，提高了冷库控制系统的自动化程度，使系统的使用性和可靠性增加，达到了安全可靠运行和高效节能的目的，较好地适应了冷库自动化的发展要求。
【参考文献】
[1]峰，等.基于PLC和触摸屏技术的船舶伙食冷库控制系统设计[J].中国修船，2014，27（8）.
[2]洪臣，等.基于PLC的农村小型冷库微电脑控制系统设计与试验[J].农机化研究，2014（5）.
[3]庆东.基于PLC的小型冷库自动控制系统改造[J].大众科技，2011（9）.
[4]君艳，等.PLC在小型冷库恒温控制系统中的应用[J].电气技术与自动化，2009，38（6）.
[责任编辑：玉洁]。