多并联节能压缩机组控制系统设计说明书

1、 . . PAGE- 71 - / NUMPAGES80 . 摘要随着人民生活水平的提高，物流和国零售行业的快速发展，大、中型食品冷藏设施，在解决中转、生产、销售等环节的食品保鲜问题中，发挥着重要的作用；其核心的制冷压缩机组，也已经逐渐从：单个大容量的制冷机到多台中、小容量制冷机一起运作到现在的大型多机组并联的发展过程。多并联制冷压缩机组因为它高效节能、安全稳定、价钱不高等优点，成为目前制冷工程优先选用的系统，被越来越多的设计单位逐渐认可和接受;越来越多的低温配送中心，食品加工厂，冷冻设备和大型的冷库，开始使用并联压缩机制冷系统来替换原来的单台压缩机制冷系统。并联压缩机系统是让多台压缩机并联连

2、接在一起，然后安装在同一个机架上，共用一些部件，例如冷凝器、吸排气管和储液桶等。自带的高性能中央处理器在其结构中一般是一个高性能PLC控制器或者是一台专用的并联机组控制器，在其控制下，测量并控制工作参数，优化并协调系统的运行，给制冷系统的主蒸发器或冷库中的冷风机组提供制冷剂。本设计主要是介绍多并联节能压缩机组控制系统的背景，国当前现状以与当前工艺流程，同时采用西门子PLC来设计控制流程，最后用触摸屏来监控动作过程。关键词：多并联节能压缩机组；西门子PLC；触摸屏AbstractWith the improvement of peoples living standards, logistics

3、, and rapid development of the domestic retail industry, large and medium-sized food cold storage facilities, food preservation issue is resolved in transit, production, marketing and other aspects, and plays an important role; its core compression refrigeration unit, has also been a gradual shift f

4、rom: a single large-capacity refrigerator to more medium and small-capacity refrigerator work together to present the development of large-scale multi-unit parallel. More refrigeration compressor in parallel because it energy efficient, safe and stable, the price is not higher merit, as the current

5、preferred refrigeration engineering system, more and more design units gradually recognized and accepted; more and more low temperature distribution centers, food processing, refrigeration equipment and large refrigerator, start using a parallel compressor refrigeration system to replace the origina

6、l single compressor refrigeration system. Parallel compressor systems allow multiple compressors connected together in parallel, and then installed on the same rack, share some components, such as condensers, intake and exhaust pipe and reservoir barrels. Built-in high-performance central processing

7、 unit in the structure is typically a high-performance PLC controller or a dedicated unit controller in parallel, under its control, measurement and control of operating parameters, optimize and coordinate the operation of the system, to the main evaporator or cold in the cold unit cooling system to

8、 provide refrigerant.Background This design is more energy-efficient compressor control system in parallel, the domestic as well as the current status of the current process, while using the Siemens PLC to design control process, and finally with a touch screen to monitor the course of action.Key wo

9、rds: More energy-efficient compressors in parallel; Siemens PLC; touch screen目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc420170716摘要 PAGEREF _Toc420170716 h IHYPERLINK l _Toc420170717Abstract PAGEREF _Toc420170717 h IIHYPERLINK l _Toc420170718第1章绪论 PAGEREF _Toc420170718 h - 1 -HYPERLINK l _Toc4201707191.1课题背

10、景 PAGEREF _Toc420170719 h - 1 -HYPERLINK l _Toc4201707201.2课题现状 PAGEREF _Toc420170720 h - 1 -HYPERLINK l _Toc4201707211.3课题容 PAGEREF _Toc420170721 h - 2 -HYPERLINK l _Toc420170722第2章多并联节能压缩机组控制系统工艺介绍 PAGEREF _Toc420170722 h - 3 -HYPERLINK l _Toc4201707232.1多并联节能压缩机组控制系统的结构介绍 PAGEREF _Toc420170723 h

11、- 3 -HYPERLINK l _Toc4201707242.2多并联节能压缩机组控制系统的工艺流程 PAGEREF _Toc420170724 h - 3 -HYPERLINK l _Toc4201707252.3本章小结 PAGEREF _Toc420170725 h - 4 -HYPERLINK l _Toc420170726第3章控制要求与方案设计 PAGEREF _Toc420170726 h - 5 -HYPERLINK l _Toc4201707273.1控制要求 PAGEREF _Toc420170727 h - 5 -HYPERLINK l _Toc4201707283.2

12、方案比较 PAGEREF _Toc420170728 h - 5 -HYPERLINK l _Toc4201707293.2.1确定控制方案 PAGEREF _Toc420170729 h - 5 -HYPERLINK l _Toc4201707303.2.2确定控制方向 PAGEREF _Toc420170730 h - 6 -HYPERLINK l _Toc4201707313.3本章小结 PAGEREF _Toc420170731 h - 6 -HYPERLINK l _Toc420170732第4章硬件设计 PAGEREF _Toc420170732 h - 7 -HYPERLINK

13、l _Toc4201707334.1硬件控制系统 PAGEREF _Toc420170733 h - 7 -HYPERLINK l _Toc4201707344.2I/O地址表 PAGEREF _Toc420170734 h - 7 -HYPERLINK l _Toc4201707354.3控制系统主回路 PAGEREF _Toc420170735 h - 8 -HYPERLINK l _Toc4201707364.4外部接线图 PAGEREF _Toc420170736 h - 9 -HYPERLINK l _Toc4201707374.5硬件选型 PAGEREF _Toc420170737

14、 h - 10 -HYPERLINK l _Toc4201707384.5.1PLC的选型 PAGEREF _Toc420170738 h - 10 -HYPERLINK l _Toc4201707394.5.2压缩机设备的选型 PAGEREF _Toc420170739 h - 11 -HYPERLINK l _Toc4201707404.5.3温度传感器的选型 PAGEREF _Toc420170740 h - 12 -HYPERLINK l _Toc4201707414.5.4电磁阀的选型 PAGEREF _Toc420170741 h - 12 -HYPERLINK l _Toc420

15、1707424.5.5压力传感器的选型 PAGEREF _Toc420170742 h - 13 -HYPERLINK l _Toc4201707434.5.6蒸发冷风机的选型 PAGEREF _Toc420170743 h - 14 -HYPERLINK l _Toc4201707444.5.7蒸发冷水泵的选型 PAGEREF _Toc420170744 h - 15 -HYPERLINK l _Toc4201707454.5.8压力开关的选型 PAGEREF _Toc420170745 h - 16 -HYPERLINK l _Toc4201707464.5.9按钮的选型 PAGEREF

16、_Toc420170746 h - 16 -HYPERLINK l _Toc4201707474.5.10指示灯的选型 PAGEREF _Toc420170747 h - 17 -HYPERLINK l _Toc4201707484.5.11熔断器的选型 PAGEREF _Toc420170748 h - 18 -HYPERLINK l _Toc4201707494.5.12交流接触器的选型 PAGEREF _Toc420170749 h - 20 -HYPERLINK l _Toc4201707504.5.13热继电器的选型 PAGEREF _Toc420170750 h - 21 -HYP

17、ERLINK l _Toc4201707514.6本章小结 PAGEREF _Toc420170751 h - 22 -HYPERLINK l _Toc420170752第5章软件设计 PAGEREF _Toc420170752 h - 23 -HYPERLINK l _Toc4201707535.1软件设计思想 PAGEREF _Toc420170753 h - 23 -HYPERLINK l _Toc4201707545.2编程理论基础 PAGEREF _Toc420170754 h - 23 -HYPERLINK l _Toc4201707555.2.1高压与数字输出的关系 PAGERE

18、F _Toc420170755 h - 23 -HYPERLINK l _Toc4201707565.2.2低压与数字输出的关系 PAGEREF _Toc420170756 h - 24 -HYPERLINK l _Toc4201707575.2.3温度与数字输出的关系 PAGEREF _Toc420170757 h - 25 -HYPERLINK l _Toc4201707585.3程序流程图 PAGEREF _Toc420170758 h - 25 -HYPERLINK l _Toc4201707595.4本章小结 PAGEREF _Toc420170759 h - 27 -HYPERLI

19、NK l _Toc420170760第6章触摸屏的设计 PAGEREF _Toc420170760 h - 28 -HYPERLINK l _Toc4201707616.1触摸屏的选择 PAGEREF _Toc420170761 h - 28 -HYPERLINK l _Toc4201707626.2触摸屏画面的制作 PAGEREF _Toc420170762 h - 28 -HYPERLINK l _Toc4201707636.3触摸屏的调试 PAGEREF _Toc420170763 h - 35 -HYPERLINK l _Toc4201707646.4本章小结 PAGEREF _Toc

20、420170764 h - 37 -HYPERLINK l _Toc420170765第7章程序的调试与仿真 PAGEREF _Toc420170765 h - 38 -HYPERLINK l _Toc4201707667.1软件的确定 PAGEREF _Toc420170766 h - 38 -HYPERLINK l _Toc4201707677.2程序的调试 PAGEREF _Toc420170767 h - 38 -HYPERLINK l _Toc4201707687.3软件的仿真 PAGEREF _Toc420170768 h - 39 -HYPERLINK l _Toc4201707

21、697.4本章小结 PAGEREF _Toc420170769 h - 42 -HYPERLINK l _Toc420170770第8章总结 PAGEREF _Toc420170770 h - 43 -HYPERLINK l _Toc420170771致 PAGEREF _Toc420170771 h - 44 -HYPERLINK l _Toc420170772参考文献 PAGEREF _Toc420170772 h - 45 -HYPERLINK l _Toc420170773附录 PAGEREF _Toc420170773 h - 46 -HYPERLINK l _Toc42017077

22、41.主电路 PAGEREF _Toc420170774 h - 46 -HYPERLINK l _Toc4201707752.控制电路 PAGEREF _Toc420170775 h - 47 -HYPERLINK l _Toc4201707763.外部接线图 PAGEREF _Toc420170776 h - 48 -HYPERLINK l _Toc4201707774.PLC主程序 PAGEREF _Toc420170777 h - 49 -HYPERLINK l _Toc4201707785.1#压缩机程序 PAGEREF _Toc420170778 h - 54 -HYPERLINK

23、 l _Toc4201707796.2#压缩机程序 PAGEREF _Toc420170779 h - 55 -HYPERLINK l _Toc4201707807.3#压缩机程序 PAGEREF _Toc420170780 h - 56 -HYPERLINK l _Toc4201707818.温度压力处理程序 PAGEREF _Toc420170781 h - 57 -HYPERLINK l _Toc4201707829.故障报警处理程序 PAGEREF _Toc420170782 h - 61 -HYPERLINK l _Toc42017078310.压缩机启动顺序程序 PAGEREF _

24、Toc420170783 h - 67 -HYPERLINK l _Toc42017078411.压缩机运行时间程序 PAGEREF _Toc420170784 h - 71 -第1章 绪论1.1课题背景近几年来，随着国际制冷压缩机行业的迅速发展，全球压缩机组市场集中度逐渐提高，领先的压缩机生产企业通过行业整合不断提高竞争力，逐渐出现了以德国比泽尔和美国英格索兰等为代表的行业领先企业，占据优势市场地位。与此同时，近几年我国 HYPERLINK :/baike.baidu /view/641189.htm t _blank 制冷压缩机组行业也受下游需求带动而快速发展。十一五期间，我国工业制冷各大

25、领域的制冷压缩机组成套设备国产化率不断提高，冷链物流以与家电等领域对制冷压缩机组的需求量也不断攀升，为中国制冷压缩机组的发展提供了巨大的商机。2008-2010年装配有冷媒压缩机组的制冷系统市场需求，每年平均在500亿元左右，根据成本分析估算，冷媒压缩机组的市场需求在100亿元左右;装配有冷媒离心式压缩机组的制冷系统市场容量平均在190亿元左右，根据成本分析估算，冷媒离心式压缩机的市场容量约在60亿元左右。在同一系统中采用多台压缩机并联来代替单台压缩机运行，在冷负荷发生动态变化时，并联压缩机组将通过 PLC 和各种传感器所组成的控制系统，通过给机组设定恒定值，使机组在设定的值工作，通过设定值来

26、启动关闭压缩机，最终起到节能的效果。特别是是在制冷需求量比较大的地方，而且制冷不稳定的情况下，并联压缩机组的节能效果会明显的表现出来。1.2课题现状伴随我国十二五发展规划的提出，国市场将给制冷压缩机组行业提供广阔的发展空间，同时也为制冷压缩机组行业加快提升产品品质、赶超世界水准提供了前所未有的机遇和挑战。十二五期间我国冷链物流领域的总量需求比十五、十一五期间的需求总量进一步增加，加之工业制冷需求的快速增长以与家电市场的稳定需求作为保障。预计十二五期间，我国制冷压缩机组市场规模将保持高于10%的速度快速增长。目前，我国制冷压缩机企业众多，绝大多数从事中低端制冷压缩机的生产。而生产螺旋式制冷压缩机

27、的大部分企业的主要核心零部件双螺旋转子(占总成本25%以上)基本依赖进口。正是由于国大多数企业不具备核心技术，只能提供整机产品，从而很大程度上抑制了国制冷压缩机行业的发展。随着中国逐渐成为全球制造业中心，全球压缩机制造重心也逐渐向中国大陆转移，国际主要的压缩机生产企业纷纷进入中国市场。上世纪八十年代开始，比泽尔、英格索兰和莱富康先后进入中国市场，英格索兰于1997年第一个在中国大陆设立生产基地;随后，阿特拉斯等公司也纷纷在国投资建厂。目前，全球主要的压缩机生产企业在中国均有生产基地。国际主要的压缩机生产企业均十分重视在中国的发展，中国已经成为比泽尔全球重要市场之一。国际主要压缩机生产企业进入中

28、国加剧了我国制冷压缩机行业的市场竞争。1.3课题容（1）第一章为绪论。对课题进行简要的介绍，主要介绍多并联节能压缩机组控制系统的背景与现状。（2）第二章为多并联节能压缩机组工艺的介绍。详细介绍了多并联节能压缩机组控制系统的工艺流程。（3）第三章为控制要求与方案比较。先是介绍了本次设计的控制要求，然后对继电接触器控制系统、单片机控制系统与PLC控制系统的比较。（4）第四章为硬件设计。主要包括控制系统的硬件设计系统框图，硬件的选型，I/O地址分配表与PLC接线图。（5）第五章为软件设计。主要包括软件设计思想，编程理论基础，各程序块的流程图，梯形图与相应的解释。（6）第六章为触摸屏设计。包括触摸屏的

29、选型、触摸屏制作过程和模拟测试。（7）第七章为程序调试与仿真。包括软件的确定、程序的调试。（8）对本次设计的总结。第2章 多并联节能压缩机组控制系统工艺介绍多并联压缩机组控制系统控制过程是通过控制三台压缩机，使三台压缩机按照设置好的程序来工作，当达到指定压力，压缩机就开始工作，可能一台工作，也可能一起工作，从而通过控制压力来分配压缩机工作，最终达到节能的效果。2.1多并联节能压缩机组控制系统的结构介绍多并联压缩机组控制系统由主回路机组控制系统、冷凝器控制系统、供液系统三大部分组成。其结构如下图2-1所示：图2-1 多并联节能压缩机组控制系统的结构其中，主回路控制系统中包括压缩机，接触器，热继电

30、器，中间继电器，熔断器等组成。冷凝器控制系统由蒸发冷水泵，蒸发冷风机组成，冷凝器控制系统是根据高压信号控制，当达到预设压力，风机和水泵才会运行。供液系统主要反馈库房温度信号，温度信号也会反应在PLC控制系统中。2.2多并联节能压缩机组控制系统的工艺流程将多并联节能压缩机组控制系统分为三个部分：主回路控制系统，启动风机和水泵、关闭风机和水泵，开启和关闭冷凝器三个部分。如图2-2为工艺流程图，后面详细介绍了整个系统控制的容。图2-2 多并联节能压缩机组控制系统工艺流程图整个控制系统是以机组为核心的，机组发生动作其它才会跟着发生动作。当运行机组前，首先判断压力，确定运行几台压缩机，这里有个设定值，当

31、压力大于等于1.0bar时第一台压缩机开始工作，当压力大于等于1.2bar时第二台压缩机开始工作，当压力大于等于1.4bar时第三台压缩机开始工作。当第一台压缩机已经运行，压力升高开启第二台压缩机时，第一台压缩机是不关闭的。当机组运行后，这时冷凝系统和供液系统也会根据设定条件运行。当压力大于等于14bar时水泵启动，当压力大于等于13bar时风机启动。此时系统处于稳定运行状态，然后继续判断机组压力。当压力小于等于11bar时风机停止，当压力小于等于12bar时水泵停止工作。机组关闭也是有预定值设置的，当压力小于等于0.9bar时第三台压缩机停止工作，当压力小于等于0.7bar时第二台压缩机停止

32、工作，当压力小于等于0.5bar时第一台压缩机停止工作。当机组全部关闭也就意味着整个控制系统停止了。2.3本章小结本章主要介绍了控制系统的机构和控制系统的主要工作流程，让我们更深入的了解了这个多并联节能压缩机组控制系统。通过了解这个控制系统的工作流程，我们知道这个控制机组的运行状态，为后面我们硬件选型做了很好的铺垫。第3章 控制要求与方案设计3.1控制要求(1)采集库房的温度，根据温度来控制供液电磁阀的打开和关闭，当温度大于等于5时打开电磁阀，当温度小于等于0时关闭电磁阀(2)采集系统的低压吸气压力，由于供液电磁阀的打开和关闭，导致系统低压吸气压力的变化，通过与设定压力的比较，控制压缩机启动停

33、止。当压力大于等于1.0bar时第一台压缩机开始工作，当压力大于等于1.2bar时第二台压缩机开始工作，当压力大于等于1.4bar时第三台压缩机开始工作。当压力小于等于0.9bar时第三台压缩机停止工作，当压力小于等于0.7bar时第二台压缩机停止工作，当压力小于等于0.5bar时第一台压缩机停止工作。(3)采集系统的高压排气压力，根据设定的压力来控制蒸发冷风机和蒸发冷水泵的启动停止。当压力大于等于14bar时水泵启动，当压力小于等于12bar时水泵停止工作。当压力大于等于13bar时风机启动，当压力小于等于11bar时风机停止。3.2方案比较3.2.1确定控制方案下面比较继电接触器来控制系统

34、，PLC控制控制系统以与单片机控制系统的优缺点，最后选择一种控制系统。1.继电接触器控制系统继电接触器控制也称电气控制，主要是由接触器、继电器、行程开关和按钮等电气元件组成的控制系统，是通过线圈的吸合来控制线路的通断的。优点： 价格比较便宜； 电路图直观易懂； 抗干扰能力强。缺点：控制功能固定，需要改变逻辑控制关系时，必须要修改线路，重新分配控制线路；体积庞大，接线比较复杂，故障诊断困难，触点容易被电弧烧坏；而且只能控制一些简单的开关量设备，而不能控制模拟量设备。2.PLC控制系统PLC控制系统就是由PLC与用户的输入输出设备连接而成的。其具有以下优点：采用计算机控制，控制功能通过软元件实现，

35、当需要改变控制时，只需改变程序，通用性好，接线简单，可使用于各种控制系统；控制功能多，可以实现定时、计数、逻辑运算以与算术运算等功能，通过编程可以实现复杂操作的控制功能；可靠性高，没有机械触点，因此避免了电弧损害，接触不良等现象；定时围宽且准确；体积较小，耗电量小，编程和接线可以同步进行，扩展灵活，维修方便。缺点：体系结构封闭各个PLC厂家的硬件体系互不兼容，指令系统与编程语言各不一样；成本较高。3.单片机控制系统单片机也称单片微型计算机，其CPU、一定容量的数据存储器RAM和程序存储器ROM、输入/输出接口、定时器和计数器以与中断系统等部件在一块半导体芯片上集成。其优点是：成本低，外围电路元

36、器件价格也比较低；外部存储容量扩展容易，设计灵活；软件设计可以直接调用现有的子程序，编程方便。缺点：硬件设计比较复杂，电路设计工作量大，系统开发时间长；系统的抗干扰能力较差；需要设计独立的电源，可靠性差；维修比较困难。本次设计的多并联节能压缩机组控制系统，输入输出点都比较多，而且有模拟量在里边，所以继电接触器系统不适合采用。单片机虽然体积小价格便宜但是其适合用于小型控制系统，如仪器仪表等，而PLC虽然价格较高，但是却更适用于工业控制系统中。所以，综合比较用PLC控制系统比继电接触器控制系统和单片机控制系统要合理。3.2.2确定控制方向多并联节能压缩机组控制系统是一个庞大的系统，作为毕业设计，如

37、果将其中每个系统都介绍完整是不现实的，因此只侧重于系统的操作过程，也就是所有的编程以与介绍只是简单的从操作下手的，操作过程所没有涉与到的器件、电机或者系统将不做具体介绍。3.3本章小结本章介绍了控制要求和方案比较，方案比较包括控制方案的确定以与控制方向。控制要求主要是对继电器控制系统、PLC控制系统以与单片机控制系统的比较，然后通过比较确定用PLC控制系统。控制方向主要是对多并联节能压缩机组控制系统进行深入研究后，确定只研究操作过程，不深入研究各个系统。第4章 硬件设计4.1硬件控制系统图4-1 硬件控制系统框图由图4-1可知一共有四个输入信号，分别是水泵开关信号、压力开关信号、冷风机开关信号

38、、按钮控制信号。同时也有四个输出信号，分别是压力控制信号、油位控制信号、模块控制信号、过载控制信号。但是四种信号三台压缩机都有，所以每台压缩机又对应着四种信号。PLC通过接收输入信号，然后再输出对应的信号。4.2I/O地址表一共有19个输入点，每个压缩机都有压力控制信号,油位控制信号，模块控制信号和过载信号，另外还有两个过载信号，分别是蒸发冷风机过载信号和蒸发冷水泵过载信号。每台压缩机还有一个启动按钮。另外机器分手动启动和自动启动两种。一共有7个输出端，三个压缩机输出端，一个冷风机，一个冷水泵，一个供液电磁阀和故障信号灯。（1）输入点名称符号输入地址1#压缩机压力控制KM1I01#压缩机油位控

39、制KM2I11#压缩机模块控制KM3I21#压缩机过载KH1I32#压缩机压力控制KM4I42#压缩机油位控制KM5I52#压缩机模块控制KM6I62#压缩机过载KH2I73#压缩机压力控制KM7I103#压缩机油位控制KM8I113#压缩机模块控制KM9I123#压缩机过载KH3I13蒸发冷风机过载KH4I14蒸发冷水泵过载KH5I15手自动切换手动开关SB1I20手自动切换自动开关SB2I211#压缩机手动开启开关SB3I222#压缩机手动开启开关SB4I233#压缩机手动开启开关SB5I24（2）输出点名称符号输出地址1#压缩机KA1Q02#压缩机KA2Q13#压缩机KA3Q2蒸发冷风机

40、KA4Q3蒸发冷水泵KA5Q4故障指示HL1Q5供液电磁阀YV1Q114.3控制系统主回路在主电路中，如图4-2所示，1#压缩机由接触器KM1控制，2#压缩机由接触器KM2控制，3#压缩机由接触器KM3控制，冷凝风机1由KM4控制，冷凝风机2由接触器KM5控制。每个电动机都设有热继电器FR做过载保护用。图4-2 主电路图4.4外部接线图这里使用的是西门子S7-200系列的PLC，左边是输入点，右边是是输出点。由图4-3可知，一共有19个输入点，每个压缩机都有压力控制信号,油位控制信号，模块控制信号和过载信号，另外还有两个过载信号，分别是蒸发冷风机过载信号和蒸发冷水泵过载信号。每台压缩机还有一个

41、启动按钮。另外机器分手动启动和自动启动两种。一共有7个输出端，三个压缩机输出端，一个冷风机，冷水泵，一个供液电磁阀和故障信号灯。SHAPE * MERGEFORMAT图4-3 PLC外部接线图4.5硬件选型4.5.1PLC的选型1.西门子PLC西门子股份公司（SIEMENS AG FWB：SIE, NYSE：SI）是世界最大的机电类公司之一，1847年由维尔纳西门子建立。西门子SIAMTIC模块化控制器有着很大的优势，它可以即买即用，长期兼容性和可用性，可以在恶劣环境下工作，模块还可以扩展和升级。西门子的产品十分的抗震动，通过集中式和分布式I/O控制。所以西门子在最近的一些年能够很有力的打进中

42、国的市场并能在中国的市场牢牢的扎根。这和西门子产品的质量和性能有着十分大的关系. 其中就有S7-200、S7-300、S7-400。S7-200它适用于一系列机械设备的制造或用作独立的解决方案，微型自动化系统的组成部分，STEP 7 Micro/WIN 工程组态软件应用于它，应用于性能要求较低的自动化任务。它是低成本的微型系统。西门子S7-300它设计紧凑，安装在DIN导轨上，在CPU中集成了许多功能，通过在微型存储器上保持数据实现免维护， PROFIBUS上的等时模式，属于故障安全类型。西门子S7-400具有多种机架类型的机架系统，优异的高速处理能力和通讯性能，可以在运行中更改组态。S7-4

43、00 的 三个 H CPU，支持硬件同步, 功能强大的解决方案，不会发生任何信息损失，且可对工程任务提供高级支持，无需额外的编程费用, 可以为安全应用轻松扩展 H 系统。西门子PLC现在不单单配备16位、32位性能高的微处理器，高性能位片式微处理器，RISC(reduced instruction set computer)，而且有多个微处理器在同一台PLC中，进行多通道处理，同时只能模块中也带有微处理器，使得第四代PLC产品成为具有逻辑控制功能、过程控制功能、运动控制功能、数据处理功能、联网通信功能的真正名符其实的多功能控制器。2.三菱PLC三菱PLC英文名又称：Mitsubish Powe

44、r Line Communication，是三菱电机在生产的主力产品。三菱PLC在中国市场常见的有以下型号：FR-FX1N 、FR-FX1S、 FR-FX2N：FX1S系列:三菱PLC是一种集成型小型单元式PLC。且具有完整的性能和通讯功能等扩展性。如果考虑安装空间和成本是一种理想的选择。FX1N系列:是三菱电机推出的功能强大的普与型PLC。具有扩展输入输出，模拟量控制和通讯、功能等扩展性。是一款广泛应用于一般的顺序控制三菱PLC。FX2N系列:是三菱PLC是FX家族中最先进的系列。具有高速处理与可扩展大量满足单个需要的特殊功能模块等特点，为工厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。通过以上比

45、较，因为设计里面有个模拟量的输出，所以西门子更符合我们的要求，选择西门子的PLC，型号为6ES7 214-1BD23-0XB8，如图4-4所示：图4-4 6ES7 214-1BD23-0XB8型PLC4.5.2压缩机设备的选型比泽尔压缩机是 HYPERLINK :/baike.baidu /subview/4649695/4649695.htm t _blank 比泽尔集团生产的，该集团是压缩机一流生产厂家，生产压缩机近60年。比泽尔集团总部设在德国斯图加特，在全世界七十多个国家设有工厂和代表处。比泽尔集团从1994年进入中国以来，至今在已建有三家工厂，在和设有分公司。因其出色的产品和服务，三

46、家工厂的业务得到了迅猛发展，其中 HYPERLINK :/baike.baidu /subview/3886443/3886443.htm t _blank 活塞式压缩机的销售额近3年增长了5倍，车用 HYPERLINK :/baike.baidu /subview/2608154/2608154.htm t _blank 空调压缩机在中国市场占有率达85%。 比泽尔在地区享有卓越的知名品牌形象。其中比泽尔压缩机又分为 HYPERLINK :/baike.baidu /subview/4649695/4649695.htm t _blank 比泽尔半封闭 HYPERLINK :/baike.b

47、aidu /subview/298867/298867.htm t _blank 螺杆压缩机、比泽尔半封式紧凑型 HYPERLINK :/baike.baidu /subview/640472/640472.htm t _blank 螺杆式压缩机、比泽尔 HYPERLINK :/baike.baidu /subview/3886443/3886443.htm t _blank 活塞式压缩机（比泽尔半封闭 HYPERLINK :/baike.baidu /subview/40982/14779697.htm t _blank 活塞 HYPERLINK :/baike.baidu /subview

48、/49203/49203.htm t _blank 压缩机）。这里我们选用的就是比泽尔压缩机，型号是4PES-15。如图4-5，具体参数如下：型号：4PES-15适用围：冷库制冷压缩机 半封闭压缩机 冷藏设备 冷冻设备功率：15HP（kw）重量：240（kg）结构类型：半封闭式类型：冷藏用制冷设备排量类型：定排量压缩机图4-5 4PES-15型压缩机4.5.3温度传感器的选型温度传感器是一种将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表。主要用于工业过程温度参数的测量和控制。带传感器的变送器通常由两部分组成：传感器和信号转换器。传感器主要是热电偶或热电阻；信号转换器主要由测量单元、信号处理和转换

49、单元组成（由于工业用热电阻和热电偶分度表是标准化的，因此信号转换器作为独立产品时也称为变送器），有些变送器增加了显示单元，有些还具有现场总线功能。我们选用PT100温度传感器，如图4-6，基本参数如下：测量围：-200200探头直径：5mm引线接法：三线式图4-6 PT100型温度传感器4.5.4电磁阀的选型电磁阀是用 HYPERLINK :/baike.baidu /view/1437546.htm t _blank 电磁控制的 HYPERLINK :/baike.baidu /view/1172607.htm t _blank 工业设备，是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器，并不限于

50、液压、气动。它可以在一些系统中调节一些介质的流量、速度、方向和其它的一些参数。电磁阀可以在不同的线路中实现控制的作用，而且还可以保证控制的精度和灵活性。电磁阀也有不止一种，而且电磁阀的适用围也很广，作用也很多，最长见到的是单向阀、速度调节阀、方向控制阀等。电磁阀里有腔，而且是密闭的，腔里面有通孔，每一个孔和不同的油管连接，腔中间是活塞，两面各有一块 HYPERLINK :/baike.baidu /view/169830.htm t _blank 电磁铁，阀体会被吸引到磁铁线圈通电的一边，开启或关闭不同的排油孔也是由阀体的移动来控制的，而进油孔是常开的，液压油就会进入不同的排油管，油缸的活塞是

51、通过油的压力来控制的，然后由活塞带着活塞杆，活塞杆控制机械 HYPERLINK :/baike.baidu /view/393108.htm t _blank 装置。机械运动是通过控制电磁铁的电流通断来实现的。这里选用VF4-40型电磁阀其中“V”表示电磁阀，“F”表示防腐蚀，4表示设计序号，40表示口径（mm） 宽度。如图4-7，相关元件主要技术参数与原理如下：材质：聚四氟乙烯使用介质：硫酸、盐酸、有机溶剂、化学试剂等酸碱性的液体介质温度150/环境温度-2060C使用电压：AC：220 V50Hz/60Hz DC：24V功率：2.5KW操作方式：常闭，通电打开、断电关闭，动作响应迅速，高频

52、率图4-7 VF4-40型电磁阀4.5.5压力传感器的选型压力传感器以机械结构型的器件为主，以弹性元件的形变指示压力，但这种结构尺寸大、质量重，不能提供电学输出。压力传感器被应用于各行各业，尤其是工业上应用非常多的压力传感器，但是工业上一般要求压力传感器能够防腐蚀，压力传感器接头和腔体采用进口不锈钢整体加工，作为压力变送器弹体的不锈钢材料耐蚀性高、衰减性能好，可以监测任何与316L相兼容的介质。因为我们使用的是-0.5bar-11bar和0bar-30bar这两个压力区间，所以我们选用小精灵PA-215Y/81553.11型号和PAA-215Y/81553.11的压力传感器。如图4-8，主要参

53、数如下：工作电压：DC24V模拟量:4-20mA压力量程：-0.5-11bar和0-30bar图4-8 PA-215Y/81553.11型压力变送器4.5.6蒸发冷风机的选型蒸发冷风机(又称 HYPERLINK :/baike.baidu /view/1258596.htm t _blank 环保空调，节能环保空调,冷风机， HYPERLINK :/baike.baidu /view/777751.htm t _blank 冷气机,水冷空调，水帘冷风机，湿帘冷风机，空调冷风机，负压冷风机，负压风机，负压式通风机， HYPERLINK :/baike.baidu /view/2521096.ht

54、m t _blank 高效节能空调， HYPERLINK :/baike.baidu /view/2275348.htm t _blank 蒸发型冷风机， HYPERLINK :/baike.baidu /view/2412195.htm t _blank 水帘风机，通风降温)是一种集降温、换气、防尘、除味于一身的蒸发式降温换气机组。用循环 HYPERLINK :/baike.baidu /view/229919.htm t _blank 水泵不间断地把水箱的水抽出，并通过布水系统均匀地喷淋在蒸发过滤层上，室外热空气进入蒸发降温介质，在蒸发降温介质CELdek(特殊材料的蜂窝状过滤层，让降温效

55、果更理想，瑞典的高科技专利产品)与水充分进行热量交换，加水蒸发吸热而降温的清凉、清洁的空气由低噪音风机加压送入室，使室的热空气排到室外，从而达到室降温的目的。这里选用SF-W03型蒸发冷风机，如图4-9，具体参数如下：最大风量：3500m/h电压：220V/50Hz功率：220W耗水量：3-4L/H储水量：35L风机类型：离心式工作电流：1.45A外形尺寸：410*620*1160mm出风口尺寸：460*260mm重量：25Kg图4-9 SF-W03型蒸发冷风机4.5.7蒸发冷水泵的选型DFW（DFWR）型卧式离心泵是在IS型单级离心式清水泵与ISG型管道式离心泵的基础上进行设计制造而成；此系

56、列泵在原IS泵的基础上对其结构进行了大胆的改进设计，同时吸取了ISG型泵的优点，性能参数采用了ISO2858标准，产品质量执行/T53062-93标准，其经济技术性能指标达到国同类产品先进水平；在这里选用第二种管道泵，即DFW（DFWR）型卧式离心泵。如图4-10，具体参数如下： 工作条件流量围：21450m3/h；扬程围：5135m；系统最高工作压力：1.6MPa；介质温度：-15T105；环境温度：T40；电机防护等级：IP54或IP44；电机绝缘等级：B级或F级；图4-10 DFW（DFWR）型卧式冷水泵4.5.8压力开关的选型压力开关采用高精度、高稳定性能的压力传感器和变送电路，再经专

57、用 CPU模块化信号处理技术，实现对介质压力信号的检测、显示、报警和控制信号输出。压力开关可以广泛用于石油、化工、冶金、电力、供水等领域中对各种气体、液体的表压、绝压的测量控制，是工业现场理想的智能化测控仪表。压力开关有机械式和电子式两大类。机械式压力开关是当压力增加时，压力传感元器件产生形变，向上移动，通过弹簧等机械结构，最后启动最上面的微动开关，得到电信号输出。电子式压力开关是通过一些压力传感器将采集到的物理信号转换成对应的电信号，再通过放大处理这些电信号使之成为标准的模拟量信号输出或使之成为固态继电器输出。我们要选的冷水泵压力开关是一种到一定压力就动作的开关，所以机械式压力开关比较符合要

58、求。我们选用丹佛斯KP15型压力开关如图4-11，基本参数如下：环境温度：-4065（+80条件下，最多两小时）最高试验压力 LP=20bar,HP=35bar,KP6=46.5bar触点负荷：AC1;AC3:16A400V;AC15:10A400V图4-11 KP15型压力开关4.5.9按钮的选型按钮开关是指利用按钮推动传动机构，使动触点与静触点按通或断开并实现电路换接的开关。按钮开关是一种结构简单，应用十分广泛的主令电器。在电气自动控制电路中，用于手动发出控制信号以控制接触器、继电器、电磁起动器等。按钮开关的结构种类很多，可分为普通揿钮式、蘑菇头式、自锁式、自复位式、旋柄式、带指示灯式、带

59、灯符号式与钥匙式等，有单钮、双钮、三钮与不同组合形式，一般是采用积木式结构，由按钮帽、复位弹簧、桥式触头和外壳等组成，通常做成复合式，有一对常闭触头和常开触头，有的产品可通过多个元件的串联增加触头对数。还有一种自持式 HYPERLINK :/baike.baidu /view/395782.htm t _blank 按钮，按下后即可自动保持闭合位置，断电后才能打开。按钮开关可以完成启动、停止、正反转、变速以与互锁等基本控制。通常每一个按钮开关有两对触点。每对触点由一个常开触点和一个常闭触点组成。当按下按钮，两对触点同时动作，常闭触点断开，常开触点闭合。为了标明各个按钮的作用，避免误操作，通常将

60、按钮帽做成不同的颜色，以示区别，其颜色有红、绿、黑、黄、蓝、白等。如，红色表示停止按钮，绿色表示起动按钮等。按钮开关的主要参数、型式、安装孔尺寸、触头数量与触头的电流容量，在产品说明书中都有详细说明。LA25系列按钮是常用的按钮，适用于频率为50HZ或者60HZ，交流电压为380V和直流电压在220V以下的电路中。型号选用LA25K-10型，颜色有白、绿、黄、蓝、橙、黑、红七种颜色。如图4-12，基本参数如下：其中：L为主令电器 A为按钮 25为设计序号 1表示常开触点有1个 0表示没有常闭触点 K表示为开启式图4-12 LA25型按钮4.5.10指示灯的选型在一个工艺流程进行中，有些电机启动