6ES7241-1AA22-0XA0大量现货

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一、行业背景

冷库是利用制冷机组和加湿、除湿装置控制室内湿度和低温环境的仓库，又称冷藏库，应用于加工、贮藏食品和药品等场所。据统计，每年约有3000万吨水果、蔬菜、乳制品和其它易腐蚀食品有待于从变质中拯救出来，避免损失和浪费。随着经济的发展，人民生活水平和营养需求的逐步tigao，冷库数量逐年增加，冷库设计自动化程度要求逐步tigao。实现冷库自动化控制，实现智能控制，成为冷库行业发展的迫切需求。

制冷系统的自动化控制是tigao制冷品质的有效手段之一。采用自动化控制保证冷库温度稳定，避免不必要的低温，并可使食品在贮藏期间质量稳定，减缓食品表面水分的蒸发。采用稳定、可靠、高效的自动化控制系统，是冷库实现自动调节、节约能耗的重要手段。

二、系统简介

基于蓝普锋PLC的冷库制冷自控系统，适用于活塞式单并联机组、螺杆式单并联机组、涡旋式单并联机组等组成的冷库制冷自控系统，机组制冷蒸发温度可以达到7.5℃～-45℃。PLC控制过程如下：

（1）PLC采集压缩机运行状态、压差开关、油压开发、排温开关、压缩机吸气压力、压缩机排气温度等，根据触摸屏设定参数，控制压缩机顺序启停和能级加减载，为冷库提供冷空气；

（2）PLC采集冷库开关机信号、冷库蒸发器温度，根据触摸屏设定参数，控制系统压缩机组启停，压缩机组根据冷库的制冷需求，调节压缩机组工作能级或个数；

（3）PLC采集每个压缩机热继电器保护、油位保护、压差开关保护等，保护对应的压缩机；（4）PLC采集三相电参数，对系统总供电回路三相电压、电流进行采集，用于保护压缩机和风机。通过采集三相电参数，并记录存储系统用电量，用于能耗分析。

三、系统结构图

图1  系统结构示意图

四、某冷库PLC配置

（1）PLC控制配置清单

（2）触摸屏显示

图2  触摸屏画面

五、系统特点

（1）冷库机组出厂均标配缺相、相序错误、过电压、欠电压、油压、高压、低压、电机过载等全套的故障保护措施，并可以有效避免频繁开停机的控制；

（2）冷库机组根据冷库冷量需求自动调节压缩机运行台数或能级，均衡单台压缩机运行时间，节省电能损耗，使机组寿命与单机机组相比延长30%以上；

（3）独特的低环境冷凝压力恒定调节系统，杜绝了环境温度低导致供液不足或油liuliang报警的情况，保证了系统的稳定运行；

（4）多台机头并联运行，可提供多级能量调节级数，冷量输出可以更加平滑地动态匹配实际使用负荷。采用高效油分离器，润滑油只有很少一部分进入系统，更加tigao了换热器的效率；

（5）PLC控制器根据回气压力调整开机台数，均衡系统机组负荷，保持高的使用效率。PLC控制器可设置佳运行曲线(电网的峰谷及低谷)，为终端用户节省大量电能；

（6）预留有远程通讯接口，方便客户异地监控。

一、简介

模具机是生产水果托盘模具的设备，以前客户是使用数控系统，根据客户要求替换成plc控制。

二、工艺要求

1、手动模式（对每个部件可单独手动操作）。

2、自动模式（设备自动启动后，可连续不间断对垃圾袋进行包装）。

3、数据生成模式（根据设置参数生成对应的自动运行位置）。

4、可在触摸屏设定各项控制参数。

三、机器特色

此产品自动化程度高，使用3轴步进，且具有自动找原点、只需设置一些简单参数，便可生成自动运行数据，相较于传统数控系统，其效率tigao了2—3倍，动作的灵活可变性大大tigao，设备电气成本降低，工人劳动强度降低。

四、方案

该控制系统采用维控人机界面LEVI700LK，PLC主机采用LX3V-1212MT4H。

五、程序简要介绍

HMI程序

PLC部分程序

六、工程

水果托盘模具机采用维控触摸屏，维控PLC，通过位置指令进行定位，可达到高速稳定的效果，精度在0.1mm以内。

效益分析: 1、节省人力，tigao生产效率：1人操作机器，每分钟达到15片以上

通过将基于蓝普锋PLC控制的水源热泵机组与室外环境、末端用户集成在物联网上，形成热泵空调机组管理和调度一体化的监控系统，管理人员可以通过PC端和移动终端实时监测热泵机组运行状态、室外环境温度和湿度、末端用户的室内温度和湿度，并依据系统计算分析结果，准确下达系统优化运行的控制指令，以满足舒适性需求并达到节能的目的。现场项目运行结果表明，采用基于蓝普锋PLC和物联网技术的水源热泵监控系统，能够在保证用户室内环境舒适的前提下，稳定可靠运行且显著降低系统的能耗。

行业关键字：中央空调、水源热泵、互联网机组、空调机组、物联网、末端用户

技术关键字：可靠性、节能、环境潮湿、通讯、三相电采集

资料提供：本文涉及方案已在用户现场实施，技术方案先进，运行稳定。欢迎联系蓝普锋深入探讨、交流。

一、行业背景

随着居民生活水平的tigao，空调已经成为生活的必需品，其中大型商用中央空调（如大型水源热泵）已经成为各大型住宅、商场、宾馆、办公楼、学校等建筑物必备的基础配套设施。由于建筑物体量逐渐趋于庞大，水源热泵机组系统规模也在逐年增大，设备的管理、维护和运营调度也越来越复杂，系统的能耗也在不断上升。

水源热泵机组是利用地球表面浅层的水源，采用热泵原理，在夏季将建筑物内的热量通过机组转移到水源中；在冬季则从相对恒定温度的水源中提取热能，通过机组将空气或水作为媒介，tisheng温度后送到建筑物中。通过建筑物中风道或者冷热水管道连接多个末端设备，将水源热泵机组产生的冷热源送至建筑物中各个区域。

水源热泵监控系统主要包括两个方面的内容：一个是基于PLC控制的水源热泵机组，例如通过PLC采集热泵机组的供回水温度、压力，水泵、风机和压缩机的运行状态、电压、电流和电量等，控制水泵、风机、压缩机工作状态；另一个是对系统运行进行管理调度的系统，例如采集末端用户室内温湿度、末端风机运行状态等数据，计算分析后用于调整热泵机组和末端设备运行参数。

水源热泵机组的冷热源相对稳定，冬季机组不会结霜，供热效果好，系统运行稳定可靠、制热效率高。水源热泵机组空调系统大部分仍是有人值守，系统不能远程维护、管理，也不能依据末端室内温湿度情况，合理的调节机组运行状态。随着自动控制技术和物联网技术的发展，水源热泵监控系统设备管理运维智能化、物联网化成为主要发展方向。

二、系统方案简介

某项目现场是由1栋办公楼和2栋宿舍楼组成，采用水源热泵机组进行供暖和制冷，供热末端为暖气片，制冷末端为风机盘管。空调机组为涡旋式六压机水源热泵机组，单台空调机组大容量可以达到1400kW，井水泵和回水泵各2台，循环泵2台。机组供暖时，要求办公楼和宿舍楼内室温达到20℃以上；机组制冷时，要求办公室和宿舍楼内室温低于25℃。

2.1 系统方案设计

选择蓝普锋PLC可编程控制器产品控制水源热泵机组，通过触摸屏进行人机界面显示。蓝普锋PLC广泛应用于水源热泵、地源热泵、空气源热泵、污水源热泵、吸收式热泵等，PLC控制工艺成熟稳定且具备成套现场解决方案，集成智能控制算法和节能算法，并可以通过编程灵活调整，满足不同现场需求。PLC本体自带多路通讯接口，方便进行联网通讯。

控制解决方案设计如下：

（1）信号输入输出：通过输入点（源型漏型均支持，接线方便）采集机组设备运行状态，如水泵、压缩机、水温、压力等；通过继电器输出控制机组设备启停；通过模拟量通道（差分隔离模拟量输入，采集精度0.5%）采集吸排气压力，计算过热度；通过热电阻采集通道采集冷却进出水、冷冻进出水等水温，用于制冷制热运行过程判断；

（2）空调机组一般放置于地下室，且现场环境潮湿，对PLC产品要求苛刻，PLC产品必须长时间稳定可靠。选用蓝普锋PLC经过三防处理后，可以长时间稳定可靠运行；

（3）空调机组三相电故障判断一般是通过相序保护器对缺相、过压等进行判断，PLC通过输入采集无源干接点故障信号，为了防止干扰信号，一般会加100ms以上的程序判断延时。三相电量一般是通过三相电表进行记录，PLC通过RS485通讯读取累计电量。

 选用蓝普锋RPC2731三相电参数采集扩展模块，可以直接采集机组工作电压、电流、电量等参数，对供电回路进行监视和保护，实时保护压缩机、水泵，从采集判断到执行保护动作周期小于20ms；可以记录三相累计电量，实现保护和采集，降低设备成本；

（4）PLC通过RS232接口连接触摸屏，显示机组运行状态；PLC通过以太网接口（ModbusTCP协议），连接至办公楼内中心服务器，进行数据上传、存储、分析、决策；蓝普锋PLC本体自带3路串口，1路网口，方便进行联网；

（5）办公楼和宿舍楼内房间内均安装无线低功耗温湿度传感器（电池供电，可以工作三年），无线采集器采集多个范围内温湿度传感器，通过GPRSDTU连接至服务器，进行数据上传存储，经过分析，结合室外温湿度数据，对房间温度进行智能调节；

（6）上位机服务器通过无线和有线通信，采集机组状态和室内外环境参数，进行综合分析、调度。服务器可以通过PC端实时显示机组运行状态，通过WEB发布方式，实现网页和手机端数据浏览，方便运营维护人员查看现场数据。

图1  系统结构示意图

2.2 方案系统选型

PLC选型如下表所示：

2.3 系统控制策略

机组运行控制策略如下：

（1）制冷模式开关机控制

1）手动开关机：通过按下启动、停止按钮向控制器发出开关机信号；

2）定时开关机：先设定时间，机组到达设定时间后，自动向控制器发出开关机信号；

3）远程开关机：通过控制器预留开关量输入接点，实现开关机。

制冷开机过程：开机指令→空调水泵开启→延时1min【可设】，开启井水泵→检测冷冻水及冷却水水流开关→检测冷冻水出水温度（冷冻水出水温度≥冷冻出水设定温度+2），满足开机条件后，无其他故障保护，关闭四通阀，开启台压缩机→延时1min【可设】执行加卸载程序（根据制冷设定温度与冷冻水出水温度差值调节压缩机运行个数），开启后续压缩机→开机结束；

制冷关机过程：关机指令→延时1min【可设】执行卸载程序依次关闭压缩机，压缩机全部关闭后→关闭四通阀→延时3min【可设】执行关闭井水泵和空调水泵程序→关机结束。

（2）制热模式开机控制

1）手动开关机：通过按下启动、停止按钮向控制器发出开关机信号；

2）定时开关机：先设定时间，机组到达设定时间后，自动向控制器发出开关机信号；

3）远程开关机：通过控制器预留开关量输入接点，实现开关机。

制热开机过程：开机指令→冷冻水泵开启→延时1min【可设】，开启冷却水泵→检测冷冻水及冷却水水流开关→检测冷却水出水温度（冷却水出水温度≤冷却出水设定温度-2），满足开机条件后，无其他故障保护，打开四通阀，开启台压缩机→延时1min【可设】执行加卸载程序（根据制热设定温度与冷却水出水温度差值调节压缩机运行个数），开启后续压缩机→开机结束；

制热关机过程：关机指令→延时1min【可设】执行卸载程序依次关闭压缩机，压缩机全部关闭后→关闭四通阀→延时3min【可设】执行关闭井水泵和空调水泵程序→关机结束。

（3）水温加卸载控制

1）制冷模式加卸载控制

加卸载控制采用模糊控制原则，根据冷冻出水温度与冷冻设定温度进行比较，温度检测周期为3分钟【可设】，按照温差区域分布进行调节，可以分为：加载、保持、卸载、待机；

2）制热模式加卸载控制

加卸载控制采用模糊控制原则，根据冷却出水温度与冷却出水设定温度进行比较，温度检测周期为3分钟【可设】，按照温差区域分布进行调节，可以分为：加载、保持、卸载、待机；

（4）电参数采集和保护控制

RPC2731采集系统工作三相电参数，可以直接采集3路单相0~300V电压，3路单相0~5A电流（超过5A需增加互感器）。PLC可以根据压缩机运行个数，判断电流是否超过大值，存在过载、短路等故障；根据三相电压是否超过设定值，判断是否存在过压、缺相、低压等故障，对系统设备进行保护；直接记录上传机组能耗。

（5）系统调度和末端数据采集控制

上位机服务器通过无线通信方式采集末端房间内温湿度和室外环境温湿度，经过智能计算分析后，对机组运行目标温度和工作模式进行调节，降低机组运行能耗。通过WEB发布的方式，管理人员可以进行远程网页浏览系统运行数据，也可以通过手机APP远程查看，并可以通过账号密码验证后，远程调节机组运行参数，对机组进行远程故障判断维护。

三、现场PLC图片

图2  现场PLC控制柜图

四、典型现场

（1）海淀区政府办公楼

（2）新乡平原新区政府办公楼

（3）石家庄某典型示范小区

1组合机床的运动及控制情况

　　浙江某缝纫机厂，拥有很多的加工缝纫机部件的专用组合机床，用以生产家用缝纫机。如对家用缝纫机的机壳实施机械切削加工的组合机床，其动力头分布与运动情况如图1所示。图1中动力头Ⅰ、Ⅲ分别用于针距大孔和夹线器孔的钻削加工，动力头Ⅱ用于挑线杆行线槽的铣削加工。M1，M2和M3均为三相异步电动机，分别为Ⅰ、Ⅱ和III动力头的切削主运动提供动力。为便于控制组合机床运动，在组合机床上装了许多行程开关，以获取的位置信号。图1中的行程开关的压动情况为：SQ51、SQ61和SQ71分别为Ⅰ、Ⅱ和III动力头在原位时压动;SQ52、SQ63和SQ72分别为Ⅰ、Ⅱ和III动力头工进到位时压动;加工时Ⅱ动力头先动作，当压合SQ62时，Ⅰ、III动力头才能离开原位。还有：后插销滑台降、升到位分别压动SQ11、SQ12;人工拔、插定位销分别压动SQ21、SQ22;针孔杆拔、插销分别压动SQ31、SQ32;夹具松开、夹紧分别压动SQ41、SQ42。

　　组合机床中的液压系统的油泵也由一台三相异步电动机M0驱动。液压系统的个功能是给三个动力头的进、后运动提供动力，液压系统三个动力头的进给、后退运动由液压系统中的三个三位五通换向电磁阀分别控制，动力头从快进转换到工进由液压行程调速阀控制，与电气控制无关。液压系统的第二个功能是：用于加工件——机壳的夹紧和松开。其中机壳的装夹过程是：将机壳（工件）放于工作台上，先由液压驱动后插销滑台上升，再进行人工插销定位，接着由液压驱动针孔杆插销定位，后是液压驱动下夹具压夹紧工件。夹紧过程的动作由液压系统中的三个二位五通换向电磁阀控制，这三个换向阀带有机械自锁。加工好的机壳（工件）的下卸过程正好与装夹过程同样，松开过程的动作也由液压系统中的另三个二位五通换向电磁阀控制。加上三个动力头的进、退动作，共有12个电磁阀线圈的通断电进行控制。

　　组合机床的单循环、循环和调整三种工作状态的选择由组合开关SA的三个位置选择;SB1、SB2为油泵电动机M0的起动、停止按钮;SB3、SB4为选择循环工作（含单循环）状态时组合机床工作的起动、停动按钮;其余按钮SB11～SB62（共15个）均为选择调整工作状态时组合机床的点动调整控制按钮。无论选择何种组合机床工作状态，油泵起动是组合机床工作的前提，油泵停止组合机床立即停止工作。选择单循环或循环工作状态时，点动调整按钮SB11～SB62不起作用;选择调整工作状态时，组合机床工作起动、停止按钮SB3、SB4不起作用。

　　原组合机床的控制电路有一个组合开关、19个按钮、4个接触器、12个行程开关、12个电磁阀线圈、还有众多的中间继电器、时间继电器，其控制电路的接线非常复杂，电器触点易损坏。使用时间一长，可靠性变差，故障率增大，维修困难，从而使生产受到很大的影响，迫切需要对此专用组合机床的电气控制电路进行技术改造，经分析决定采用PLC控制技术，以满足生产可靠性的要求。

2 PLC控制的设计

　　2.1 PLC的I/O分配表

　　根据组合机床的电气控制、液压系统原理，设备要求的输入/输出均为开关量，分析输入、输出点数，选择了日本OMRON公司的CPM1A-40CDR型的PLC，继电器输出。其中PLC的输入点是24点，输出是16点。16个输出点对应控制4台电动机的4个接触器，12个电磁阀线圈，刚好够用。对于输入点，有SA的3个档位、油泵电动机的起动、停止按钮，循环工作的起动、停止按钮和调整用的15个按钮共22个输入点，另有行程开关输入点15个，这样有37个输入点，PLC的24个输入点不够用，为此采用输入公共端切换的方法来扩充PLC的输入点数，将单循环和循环控制的输入置于一条公共线上，而将点动调整的输入置于另一条公共线上，这两条公共线的切换由组合开关SA完成。保证每种情况下的输入点不超过24点。具体的PLC的I/O点分配表如表1 所示。

　　表1 I/O点分配表

　　2.2PLC控制的程序设计

　　PLC控制程序用梯型图编程完成，根据控制要求，总框图如图2所示。图中有一个复位至原位的程序，这是考虑到油泵电动机M0起动后，选择循环工作方式时，如果机床不在原位状态，按下工作起动按钮，可能会使各动力头相撞。必须使Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ动力头自动回原位，夹具自动松开，针孔杆自动拔销;如果后插销滑台没有下降，则人工拔定位销使滑台自动下降。

　　图3所示为组合机床循环工作（含单循环）的PLC的梯形图。其中组合机床的循环工作状态与单循环工作状态由SA组合开关选择，它们的不同之处是，单循环工作状态每开始一个循环必须按一下SB3，而循环工作状态则在一个循环结束后设置30秒钟的延时，用于取放工件，延时到，则机床自动开始下一个工作循环，不需再按SB3。梯形图中的内部辅助继电器20110、20111、20112分别代表复位至原位程序中的复位1、复位2和原位，而20000至20010分别用于移位，按加工流程进行控制。

3 结语

　　把PLC技术应用于家用缝纫机的机壳加工专用组合机床，采用了输入公共点切换的方法来扩充输入点数，用少输入点的PLC代替多输入点的PLC，节省了改造成本;用移位指令控制循环加工流程，经改造后的控制系统可靠性高，稳定性好，易于维护，加工零件的质量也得到了得到了很好的保证，产生了良好的经济效益。