冷库控制系统设计
目录
1. 绪论 1
1.1本课题的研究背景和意义 1
1.2本课题研究的发展历史 2
1.3 plc在冷库控制系统中的研究现状 2
2. 冷库控制系统的总体设计方案 3
2.1 本课题方案的比较 3
2.2 本课题方案的确定 3
2.3 本课题的基本结构 3
3. 冷库控制系统的硬件设计 4
3.1可编程控制器的选型 4
3.1.1 plc的定义 4
3.1.2 plc的选型分析 4
3.2 plc硬件电路的设计 5
3.2.1plc硬件接线图 5
3.2.2温度控制流程 5
3.3 冷库系统配件的选取 6
3.3.1压缩机组的选取 6
3.3.2变频器的选取 7
3.3.3 A/D,D/A转换器的选取 7
3.3.4传感器的选取 8
4. 冷库控制系统的软件设计 9
4.1冷库控制系统总体流程图 9
4.2冷库控制系统各部分plc程序的开发 9
4.2.1总程序的说明 9
4.2.2 变频器故障的设计 10
4.2.3变频器启动的设计 10
4.2.4温度传感器输入计算的设计 10
4.2.5高温报警的设计 11
4.2.6低温报警的设计 12
4.3 I/O资源的分配 13
4.4 PID控制部分 13
5. 上位机wincc的监控界面设计 15
5.1监控软件wincc的概述 15
5.2 wincc监控界面总体设计 15
5.3wincc监控子界面的设计 16
5.3.1冷库停止工作界面 16
5.3.2冷库正常工作界面 17
5.3.3冷库高温报警界面 17
5.3.4冷库低温报警界面 18
5.3.5PID手动模拟界面 18
6. 冷库控制系统的运行与调试 19
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6.1 通信的设计与调试 19
6.1.1 通信方式的选择 19
6.1.2 MPI的使用与连接 19
6.2 冷库控制系统总体的调试与运行 19
6.2.1 冷库控制系统的总体调试 19
6.2.2冷库控制系统的总体运行 20
7. 总结与展望 22
参考文献 23
附录 24
致谢 29
1. 绪论
1.1本课题的研究背景和意义
人们的生活离不开新鲜的食物，怎样能够长时间储藏食物一直是工程人员所研究的课题，现在最常用的储藏工具就是冷库，其能操纵仓库中的温度、湿度，为储存、加工各种产品提供了良好的条件，保障了长时间储存食物的安全使用度，缓解了市场供需压力。从目前的现状和发展趋势来看，恒温冷藏果实贮藏，在低温贮藏的比例增加并且快速发展。蓄冷系统设计的自动化控制的水平逐步提高，并且监管机构的监管质量明显改善。因此，本文基于plc的冷库控制系统在市场的供求明显提高。
在我国，专用冷藏食物的短缺，食品冷链的不完善，和食品管理等因素，导致约30000000吨的水果，蔬菜，奶制品和其他易腐烂的食物需要冷库的改善，每年损失约十亿元人民币。畜牧业的发展，保护，存储和流通的不协调发展，导致生产的越多的失去的越多。所以我们现在的首要任务，就是需要提高冷库自动化整体的管理水平，增强管理经验，减低运营的成本，提高冷库的发展以及环境保护标准结构的简便。
制冷系统，控制装置，保温库，配套建设，这些都是冷存储的基本组成部分。冷库系统其中包含蓄冷的装置，这是冷库系统的核心，从而确保供应的内部冷源。控制装置主要的作用就是调节冷库的温、湿度，保证整个系统的顺利运行。
自动控制能保证系统的温度稳定，避免低温度的发生，而且在储存过程中使食品的质量稳定，食品表面水分蒸发速度比较慢。
近几年来，计算机技术的发展非常迅速，计算机技术广泛地被应用于很多工业领域之中，当然了，冷库控制系统也是其中之一。
可以使用自动控制装置的继电器和其他控制器，工业可编程逻辑控制器，单板计算机和工业控制计算机来实现制冷系统的自动控制。随着计算机控制技术的迅速发展，自动控制技术的适用度，简便度，快捷度都得到了很大程度的提高。因此，PLC控制在应用于冷库控制的前景是很大的。
1.2本课题研究的发展历史
随着人们生活水平的逐渐提高，近几年来食品冷链的发展速度非常迅速，已经有了相当好的基础，但是，依然落后于很多的发达国家。最明显的是很多国内冰箱，很多冷压缩机控制仍然采用继电器逻辑电路；冷库制冷的设备在我国很多的地方是采用手动控制系统，相对于整个的制冷系统，自动控制的环节非常少。总之，国内冰箱的行业没有完全理解plc控制的应用。
冷库制冷装置在国外广泛应用于自动控制技术，并采用的PLC可编程逻辑控制器具有可靠性高，功能完善，组合灵活，编程简单，使用方便，低功耗的优点。很多国外冷库只有几个运营商，夜间都是没有人值班的。
使用PLC控制技术来进行冷库系统的自动调控已经是时代发展的大方向，智能化，模块化，经济化的无人冷库成为了工程师们实验的方向，所以，PLC还需要不断的更新和发展，就是为了适应像冷库存储系统这样的工艺要求。
1.3 plc在冷库控制系统中的研究现状
PLC与单片机相比，具有编程简单，易于掌握的优点，是专为工业现场自动化设计的。冷库制冷的要求是低温冷冻室，大厅，预冷不同的房间温度控制之间是不同的，每个单元操作独立可调的温度控制和需要协调的监控管理网络由上位机实现。
与传统的控制器相同，PLC控制实现所需的蓄冷装置的功能，包括蓄冷单元能量调节的实现，安全功能执行计划的停机时间和停机时间达到正常运行的程序等。采用PLC控制系统，不仅实现了传统操作的控制，还可将最先进的控制方法应用于机组，机组运行效率更高。此外，plc控制系统还允许远程监控功能，采用通信接口能与其他计算机通信连接，并进行远程监控。
1. 绪论 1
1.1本课题的研究背景和意义 1
1.2本课题研究的发展历史 2
1.3 plc在冷库控制系统中的研究现状 2
2. 冷库控制系统的总体设计方案 3
2.1 本课题方案的比较 3
2.2 本课题方案的确定 3
2.3 本课题的基本结构 3
3. 冷库控制系统的硬件设计 4
3.1可编程控制器的选型 4
3.1.1 plc的定义 4
3.1.2 plc的选型分析 4
3.2 plc硬件电路的设计 5
3.2.1plc硬件接线图 5
3.2.2温度控制流程 5
3.3 冷库系统配件的选取 6
3.3.1压缩机组的选取 6
3.3.2变频器的选取 7
3.3.3 A/D,D/A转换器的选取 7
3.3.4传感器的选取 8
4. 冷库控制系统的软件设计 9
4.1冷库控制系统总体流程图 9
4.2冷库控制系统各部分plc程序的开发 9
4.2.1总程序的说明 9
4.2.2 变频器故障的设计 10
4.2.3变频器启动的设计 10
4.2.4温度传感器输入计算的设计 10
4.2.5高温报警的设计 11
4.2.6低温报警的设计 12
4.3 I/O资源的分配 13
4.4 PID控制部分 13
5. 上位机wincc的监控界面设计 15
5.1监控软件wincc的概述 15
5.2 wincc监控界面总体设计 15
5.3wincc监控子界面的设计 16
5.3.1冷库停止工作界面 16
5.3.2冷库正常工作界面 17
5.3.3冷库高温报警界面 17
5.3.4冷库低温报警界面 18
5.3.5PID手动模拟界面 18
6. 冷库控制系统的运行与调试 19
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
6.1 通信的设计与调试 19
6.1.1 通信方式的选择 19
6.1.2 MPI的使用与连接 19
6.2 冷库控制系统总体的调试与运行 19
6.2.1 冷库控制系统的总体调试 19
6.2.2冷库控制系统的总体运行 20
7. 总结与展望 22
参考文献 23
附录 24
致谢 29
1. 绪论
1.1本课题的研究背景和意义
人们的生活离不开新鲜的食物，怎样能够长时间储藏食物一直是工程人员所研究的课题，现在最常用的储藏工具就是冷库，其能操纵仓库中的温度、湿度，为储存、加工各种产品提供了良好的条件，保障了长时间储存食物的安全使用度，缓解了市场供需压力。从目前的现状和发展趋势来看，恒温冷藏果实贮藏，在低温贮藏的比例增加并且快速发展。蓄冷系统设计的自动化控制的水平逐步提高，并且监管机构的监管质量明显改善。因此，本文基于plc的冷库控制系统在市场的供求明显提高。
在我国，专用冷藏食物的短缺，食品冷链的不完善，和食品管理等因素，导致约30000000吨的水果，蔬菜，奶制品和其他易腐烂的食物需要冷库的改善，每年损失约十亿元人民币。畜牧业的发展，保护，存储和流通的不协调发展，导致生产的越多的失去的越多。所以我们现在的首要任务，就是需要提高冷库自动化整体的管理水平，增强管理经验，减低运营的成本，提高冷库的发展以及环境保护标准结构的简便。
制冷系统，控制装置，保温库，配套建设，这些都是冷存储的基本组成部分。冷库系统其中包含蓄冷的装置，这是冷库系统的核心，从而确保供应的内部冷源。控制装置主要的作用就是调节冷库的温、湿度，保证整个系统的顺利运行。
自动控制能保证系统的温度稳定，避免低温度的发生，而且在储存过程中使食品的质量稳定，食品表面水分蒸发速度比较慢。
近几年来，计算机技术的发展非常迅速，计算机技术广泛地被应用于很多工业领域之中，当然了，冷库控制系统也是其中之一。
可以使用自动控制装置的继电器和其他控制器，工业可编程逻辑控制器，单板计算机和工业控制计算机来实现制冷系统的自动控制。随着计算机控制技术的迅速发展，自动控制技术的适用度，简便度，快捷度都得到了很大程度的提高。因此，PLC控制在应用于冷库控制的前景是很大的。
1.2本课题研究的发展历史
随着人们生活水平的逐渐提高，近几年来食品冷链的发展速度非常迅速，已经有了相当好的基础，但是，依然落后于很多的发达国家。最明显的是很多国内冰箱，很多冷压缩机控制仍然采用继电器逻辑电路；冷库制冷的设备在我国很多的地方是采用手动控制系统，相对于整个的制冷系统，自动控制的环节非常少。总之，国内冰箱的行业没有完全理解plc控制的应用。
冷库制冷装置在国外广泛应用于自动控制技术，并采用的PLC可编程逻辑控制器具有可靠性高，功能完善，组合灵活，编程简单，使用方便，低功耗的优点。很多国外冷库只有几个运营商，夜间都是没有人值班的。
使用PLC控制技术来进行冷库系统的自动调控已经是时代发展的大方向，智能化，模块化，经济化的无人冷库成为了工程师们实验的方向，所以，PLC还需要不断的更新和发展，就是为了适应像冷库存储系统这样的工艺要求。
1.3 plc在冷库控制系统中的研究现状
PLC与单片机相比，具有编程简单，易于掌握的优点，是专为工业现场自动化设计的。冷库制冷的要求是低温冷冻室，大厅，预冷不同的房间温度控制之间是不同的，每个单元操作独立可调的温度控制和需要协调的监控管理网络由上位机实现。
与传统的控制器相同，PLC控制实现所需的蓄冷装置的功能，包括蓄冷单元能量调节的实现，安全功能执行计划的停机时间和停机时间达到正常运行的程序等。采用PLC控制系统，不仅实现了传统操作的控制，还可将最先进的控制方法应用于机组，机组运行效率更高。此外，plc控制系统还允许远程监控功能，采用通信接口能与其他计算机通信连接，并进行远程监控。
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