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冷媒自动充填机控制系统的设计 冷媒 自动 充填 控制系统 设计

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本科生毕业论文(设计)附件题 目： 冷媒自动充填机 控制系统的设计 学生姓名： 胡 阳 波 学 号： 200716010320 专业班级： 自动化07103班 指导教师： 梅 英 完成时间： 2011年 5月1日 本科生毕业论文(设计)调研报告题 目： 冷媒自动充填机 控制系统的设计 学生姓名： 胡 阳 波 学 号： 200716010320 专业班级： 自动化07103班 指导教师： 梅 英 完成时间： 2011年2月27日 冷媒自动充填机控制系统的设计一、冷媒的概念冷媒： （以下是是把载冷剂和制冷剂统称冷媒）冷冻空调系统中，用以传递热能，产生冷冻效果之工作流体。依工作方式分类可分为一次(Primary)冷媒与二次(Secondary)冷媒。依物质属性分类可分为自然(Natural)冷媒与合成(Synthetic)冷媒。理想冷媒：无毒、不爆炸、对金属及非金属无腐蚀作用、不燃烧、泄漏时易于察觉、化学性安定、对润滑油无破坏性、具有较的蒸发潜热、对环境无害 。理想的冷媒物理特性：1.蒸发压力要高蒸发温度会随应用温度而变化，例如冰水机之蒸发温度约为05，冷冻库主机之蒸发温度约为-20 -30，家用空调机之蒸发温度约为510。蒸发温度愈低，蒸发压力亦愈低，若冷媒之蒸发压力低於大气压力时，则空气易侵入系统，系统处理上较为困难，因此希望冷媒在低温蒸发时，其蒸发压力可高於大气压力。2.蒸发潜热要大冷媒之蒸发潜热大，表示使用较少的冷媒便可以吸收大量的热量。3.临界温度要高临界温度高，表示冷媒凝结温度高，则可以用常温的空气或水来冷却冷媒而达到凝结液化的作用。4.冷凝压力要低冷凝压力低，表示用较低压力即可将冷媒液化，压缩机之压缩比小，可节省压缩机之马力。5.凝固温度要低冷媒之凝固点要低，否则冷媒在蒸发器内冻结而无法循环。 6.气态冷媒之比容积要小气态冷媒之比容积愈小愈好，则压缩机之容积可缩小使成本降低，且吸气管及排气管可以用较小的冷媒配管。7.液态冷媒之密度要高液态冷媒之密度愈高，则液管可用较小的配管。8.可溶於冷冻油，则系统不必装油分离器 理想的冷媒化学特性：1.化学性质稳定蒸发温度会随应用温度而变化，例如冰水机之蒸发温度约为05，冷在冷冻循环系统中，冷媒只有物理变化，而无化学变化，不起分解作用。2.无腐蚀性对钢及金属无腐蚀性，氨对铜具有腐蚀性，因此氨冷冻系统不得使用铜管配管；绝缘性要好，否则会破坏压缩机马达之绝缘，因此氨不得使用於密闭式压缩机，以免与铜线圈直接接触。3.无环境污染性对自然环境无害，不破坏臭氧层，温室效应低。4.无毒性 5.不具爆炸性与燃烧性二、研究背景国外针对不同需要，通过多年工作已经掌握了一系列冷媒自动填充机设计制造技术，我国制冷行业部分技术采取引进消化发展和自行开发能提供企业需要外，多数产品还需要研究开发或通过引进消化吸收发展，逐步形成系列化。因为冷媒自动填充控制系统的输入、输出点数多，兼有模拟量和开关量输入、输出，要求控制核心的实时数据处理能力强，响应时间快，采用PLC作为控制核心即能满足控制的高要求，又能满足企业的低投入要求。而采用PLC改造控制系统，投入少，系统的使用寿命长，无须维修，维护容易，编程简单易学。因此用PLC控制的本系统有很大的市场潜力和非常广泛的应用前景，具有很大的实际意义。目前各厂家采用的冷媒充填设备大都是由微机控制 ，虽然各种工作要求都能满足，但是性能价格比较低 ，而且要由专业技术人员操作，不利于维护。作为现代工业三大支柱 (机器人、CAD/CAM、PLC)之一的 PLC，具有可靠性高、操作灵活简单、抗干扰能力强、接线简洁、性能价格比高等优点，再结合体积小价格低的触摸屏，这样整个控制系统的性能价格比可以大大提高，操作简单易行，同时系统的可靠性和充填的准确性也得到了保证。三、主要目标任务综合运用所学知识，如模拟电子技术、数字电子技术、自动控制原理、现代电气控制技术、可编程序控制器原理，设计一个冷媒自动充填机控制系统。1）对以前所学知识进行系统的复习，全面的综合并将其联贯；2）学会了独立的分析和解决问题和进行相关社会调查的能力；3）学会了查阅文献的方法和培养查阅文献的良好习惯；4）提高专业相关外文的阅读、翻译能力。提高专业英语水平；5）提高编写程序的水平，优化软件结构。提高电脑绘图水平。四、技术性能指标1）采用PLC进行实时控制；2）冷媒的注入量的精度为1g。五、简要工作原理以PLC为控制器，结合真空感应器, 流量传感器,温度传感变送器，A/D转换器等，设计出一个冷媒自动充填机控制系统。在系统中，温度传感变送器获得温度的感应电压，转变成15V的标准电压信号，再由A/D转换器转换成数字信号进入PLC内部。PLC将给定电压的A/D转换结果与测量电压的结果相比较，得出偏差量，然后输出控制量。在执行器中由开关频率较高的静态电子开关完成，采用模拟的PWM控制方法，改变同一个周期中电子开关的闭合时间。从而调节灌注泵开关的导通时间，以达到控制效果的目的。六、课题文献综述1、基于dsPIC30F3014冷媒填充装置控制系统设计1）作者：李银华，杨存祥，包空军2）摘要：针对目前国内冷媒填充使用状况和存在的问题，利用微电脑控制计量技术和差压检漏原理进行数字化定量填充及检漏，提出了基于单片机dsPIC30F3014的汽车冷媒填充装置控制系统设计方案，给出系统硬件组成结构和软件设计思想，详细介绍了关键电路的工作原理，对系统的抗干扰措施进行了讨论。测试结果表明：制冷剂称重精度小于5 g，达到了系统的设计要求。为中小型制冷系统维修企业提供了低成本的维修工具。3）设计方案由上述工作特点，我们设计了嵌入式冷媒填充装置控制系统。它主要以MCU为核心，包括电子秤、温度检测、压力检测、显示、键盘接口、通信接口、打印机接口、多个状态检测、多个开关的控制等电路构成，主要完成冷媒的回收、清洗、放空气、低压加注、高压加注、抽真空和冷媒填充量的控制、检漏等，每过程都是通过MCU控制相应的执行机构来实现。4）实施结果本文设计的微电脑式冷媒填充装置控制系统已经投放市场，经过维修人员实际使用，完全能满足冷媒填充的需要。其性能稳定，可靠性高，操作方便，价格低。为提高汽车空调的维修质量提供了一个廉价的设备。冷媒充填装置采用先进的微电脑控制计量技术进行数字化定量填充和差压检漏原理对密闭容器进行检漏，同样适合冰箱、冷柜等家电。2、可编程序控制器在自动充填机中的应用1）作者：王兆义，段勇，金杰2）摘要：介绍冷媒自动充填机PLC控制系统的硬件组成和软件设计,其重点是温度和压力控制的梯形图实现。3）设计方案由上述工作特点，我们设计了嵌入式冷媒填充装置控制系统。它主要以PLC为核心，包括电子秤、温度检测、压力检测、显示、键盘接口、通信接口、打印机接口、多个状态检测、多个开关的控制等电路构成，主要完成冷媒的回收、清洗、放空气、低压加注、高压加注、抽真空和冷媒填充量的控制、检漏等，每过程都是通过PLC控制相应的执行机构来实现4）实施结果自行设计的智能化冷媒自动充填机已投入试用，冷媒自动充填机的智能化使制冷家用电器的生产线起了根本性的变化，灌注的冷媒剂量准、速度又快，即节省了冷媒又提高了劳动生产率。准确无误的控制、稳定可靠的生产又一次证明了可编程控制器的优越性。3、PLC控制系统中故障的检测与显示1）作者：王小平2）摘要：介绍了PLC控制系统中故障产生的原因、检测和显示故障的方法 ，同时还介绍了显示故障的原理、控制电路和控制软件，并用实例进行了说明。3）主要设计内容故障产生的原因：PLC故障 ：浪涌电压、噪声瞬时加到基本单元内，引起程序出错，程序执行时间大于PLC规定时间，电池电压 跌落，I0口的编号出错等。 外围设备故障：PLC的外围设备多种多样，故障的产生也多种多样。但常见的有行程开关、接触器、液位检测组件等触点的损坏，控制逻辑出现了错误等。这些故障可用编程的方法进行检测和处理。 故障检测的一般方法：直接检测法：根据有关设备或检测组件本身信号之间相互矛盾或相互联系的逻辑关系来检测判断其是否已处于故障状态。例如：行程开关常开和常闭触点的状态，这是一对矛盾的信息，在正常情况下，它们的状态不可能相同，若出现了相同状态，则为故障状态。这种方法一般适用于单体设备，方法简单，易于实现。 判断检测法：根据设备的故障状态与控制过程之间的逻辑关系来判断运行是否正常。例如：某一送料设备应在信号发生 1min后到达，但1min后没有到达，这说明它已处于故障状态。可设计1个计时器 ，1min后计时器发出的信号与检测是否到达组件的信号相比较，来判断故障状态。这种方法适用于一般较为复杂条件控制系统中的一些重要设备，如物料跟踪。4）实施结果本系统在啤酒厂试运行收到了预期的效果，在生产中查验故障都比较准确，得到了使用者的一致好评。4、一种支持多点扫描输入的 PLC输入方法设计1）作者：周艳平2）摘要：介绍了一种支持多点扫描输入的PLC输入方法设计，该方法通过外部的接口板，可以实现多个开关输入信号接入PLC 单个输入点，节省PLC的输入点数，提高了PLC的工作效率。 3）主要设计内容对于输入输出点数比较少的系统，可以不需要扩展；当点数较多时，需要进行输入输出扩展，不同公司PLC产品，对系统总点数及扩展模块数量都有限制，当扩展仍不能满足需要时，就不得不使用网络结构，这既增加了系统的复杂度，也提高了系统成本。针对这一问题，本文设计了一种支持多点扫描输入的 PLC输入方法，借助于输入接口板，可以实现多个开关输入信号接入PLC单个输入点，使用这种方法，对输入点数较多的控制系统，可以节省PLC 的输入点数，提高 PLC的工作效率，对降低控制系统成本具有重要意义。 4）实施结果本设计研究的网络环境下 PowerFlex70的控制系统，采用了罗克韦尔实验室的先进网络结构，系统在功能上实现了变频器网络监控的目的，只要上位机联网就可以实现远程控制。而且为了延长电机的使用寿命，PowerFlex70变频器还提供了S曲线(参数146)的变速功能，使其可以平滑变速。运用网络技术实现变频调速的方法具有普遍意义 ，本设计结构可应用于工业传动控制。5、冷媒自动充填系统1）作者：张文明，贺刚2）摘要：介绍了冷媒自动充填系统的组成和工作原理。着重叙述了PLC与触摸屏结合的控制要求和控制方式，使系统的自动化性能得到很大提高。 3）主要设计内容采用 PLC作为冷媒自动充填机控制系统的下位机，而触摸屏则作为上位机。PLC一方面要采集对整个充填过程进行控制，另一方面它还要与触摸屏进行通信，接受执行操作者发出的指令。触摸屏则作为上位机用于参数设置、自动，手动和启停控制以及监控画面显示。 根据冷媒自动充填机的操作和控制要求 ，采用松下 FP0c40可编程控制器作为整个系统的控制核心，该模块小巧，具有强大功能的指令集。扩展模块 FP0El6，模拟量扩展模块 FP0 A21，为二路输入，一路输出。其组成控制系统的作用是：一、 是通过高速脉冲输入 2个编码器信号检测步进电动机接受的脉冲数和进行正反转控制，根据脉冲数计算冷媒的充填量。二、是通过模拟量模块输1路压力传感器信号，和1路温度传感器信号，其信号通过压力变送器变成05伏的电压信号传递到可编程控制器的模拟量模块，并在触摸屏上实时显示采样数据，控制系统根据运行工况数据和控制程序实时监控。三、是按照一定的控制策略与触摸屏进行实时通讯，由可编程控制器的数据寄存器为触摸屏的显示提供数据，并对于触摸屏输入的信息进行处理等。四、模拟量模块信号输出给变频器，根据工艺要求控制其运行的快慢。采用松下变频器，价格性能比高。由可编程控制器Yo、Y1控制其正反转。旋转编码器采用OMRON公司产品，性能稳定可靠。4）实施结果冷媒自动充填机控制系统采用 PLC与触摸屏结合的上位机下位机控制模式，设计简洁，操作方便，性能稳定，功能齐全，经调试成功后，各项指标达到了时间要求，已经在生产厂得到长时间应用，工作一直较为稳定可靠，大大提高了生产效率。6、PLC程序模块化的工业应用1）作者：宋超杰2）摘要：在工业自动化领域中，PLC程序的编制采用具体功能的模块化和必要的程序嵌套，使得PLC程序更加简单、明确。从前期的流程图编写就考虑程序模块化功能及合理的嵌套，就显得尤为重要 。 3）主要设计内容程序模块化的实施方法：首先把整个区域的工艺流程熟悉，并细心的划分好整体的块：前台、主机 、后台他们各占一个功能块。再把前台的各个设备细分出来，单独做它们的程序功能块。具体做该设备的手动、自动、半自动模式下具体的动作触发和终止，连锁条件和启动条件都应考虑周到。这样单独对设备编写程序会使程序结构清楚，逻辑合理，编写简单。然后在前台的主循环功能块中调用各个设备的程序功能块。主机分为运行和调整两个模式：当运行的时候，必要的连锁条件和启动条件是必不可少的，还有一些故障的停车条件也应该认真考虑，把这些主机的控制条件有条理性的罗列出来，然后在一个功能块中把主机运行的整个过程编写出来 。当把主机运行和凋整两大功能块都编写好以后，在主机的主循环功能块中调用相应子功能块后台分为后台一段和后台二段，后台一段和后台二段设备之间关联很多，所以选择把两段设备放在一起编写应用程序，既方便前后关联，也为以后审查程序更容易找到关联项。在主的循环功能块中调用前台主机和后台的主循环功能块，这样整个程序的编写任务完成，进入程序审查阶段。程序审查就应先对单体设备的单个动作进行审查，然后前台主机和后台主循环功能的审查，最后对主循环功能块审查。 4）实施结果工业PLC程序的编写，需要成熟的模块化编程思路和合理的嵌套层次，两者相辅相承，缺一不可。多数经典程序的编写都是用必要的功能块加上合理的嵌套来完成的，很多成熟的PLC区程序都拥有自己独立的程序块，这样才更容易实现工业技术要求，更方便程序的编写和应用；PLC程序需要合理化的嵌套，这样程序才可以正常并流畅的运行。所以，建议程序员使用符合IEC113l3国际标准的FBD功能块编写程序。7、A dynamic fuzzy model for a drum-boiler-turbine system1）Author:Hacene Habbi,Mimoun Zelmat Belkaem Ould Bouamama2）Abstact:A nonlinear dynamic fuzzy model for natural circulation drum-boiler-turbine is presented. The model is derived from Astrom-Bell nonlinear dynamic system and describes the complicated dynamics of the physical plant. It is shown that the dynamic fuzzy model gives exalete linearizations of the nonlinear dynamic system. This closeness is illustrated by simulation in various conditions.3）The proposed dynamic fuzzy modelOn of the most important applications of fuzzy rule-based systems is system modeling. The Takagi-Sugeno-Kang fuzzy model, which is referred as to TSK fuzzy model has recently found wide applicability in fuzzy model-based control, in particular for the case of complex systems. The reason for this is that its consequence part is an affine dynamic model rather than a fuzzy set or constant value. In regard to the complexity of the boiler-turbine dynamics described by the nonlinear model, and in attempt to find a simple model structure which can capture in some appropriate sense the key dynamical properties of the physical plant, we investigate in this section the existence and use of the TSK-type fuzzy model in the modeling process of the boiler-turbine dynamics. The dynamic fuzzy model structure and its interpretability issue are then given.The dynamic TSK fuzzy model is formed by nine IF-THEN logical rules that have a fuzzy antecedent part and a functional consequent part.Regarding the physics of the boiler-turbine system and its nonlinear model structure, two fuzzy variables are considered in the antecedent part of the TSK fuzzy model, the drum steam pressure and the dynamic of fluid in the system. The consequent part is composed of local dynamic models. The derivation of the plant-rules describing the dynamic behavior of the physical model is based on an approximate reasoning with respect to the plant operating points show in Table.4) ConclusionIn this paper, a fossil-fuelled nonlinear boiler-turbine dynamic fuzzy model is presented, The global behavior of the TSKfuzzy model accurately approximates the global behavior of the nonlinear physical model, A theoretical understanding of the proposed model is developed by relating the dynamic TSKfuzzy model with local affine models to dynamic linearization about a time-varyig point, The modeling errors due to the variation of the load point have beer significantly reduced by the use of the fuzzy model instead of the linearized model about the nominal operating point.The dynamic fuzzy nodel could be useful for applications to model-based control. In addition, from a control engineer perspective the use of local linear models bridges the gap between fuzzy control and conventional control. This way give some improvements in the control of the complex rink-and -swell phenomenon associated with the drum wary level.七、方案选择论证方案一该系统由集成的热电偶变送器对系统温度进行检测，并完成信号标准化、变送功能。单片机执行控制功能、由固态继电器控制大功率发热器电源的导通与断开，从而达到控制温度的目的。也可以控制变频器从而实现对电机的控制和调速。系统控制原框图如图1所示。图1单片机控制原理框图方案二外部信号经A/D转换后输入到工控机，作为给定量（给定量是变化的）。热电偶温度变送器作为测量工具，对温度变量进行检测，并输出到A/D转换器。A/D转换后输出到工控机。工控机根据给定量与测量量的偏差进行运算，得出输出量，控制加热器的开启，真空泵进行空气的抽取，然后灌注泵进行冷媒的关注，从而起到了调节温度的目的。LED显示器用于实时的显示测量的温度。系统控制原框图如图2所示。图2工控机控制原理框图方案三在系统中，由分立的热电阻做成测量工具，对温度变量进行检测，并输出到A/D转换器。A/D转换器将数据进行A/D转换后输出到PLC。PLC执行控制器的作用，根据给定量与测量的偏差进行运算，得出输出量，控制加热器。温度调节仪根据PLC的输出量自动的调节，从而起到了调节温度的目的。LED显示器用于实时显示测量的温度。系统控制原框图如图3所示。图3 PLC控制原理框图论证分析单片机是微型计算机的一个主要分支，在结构上的最大特点是把CPU、存储器、定时器和多种输入/输出接口电路集成在一块超大规模集成电路芯片上。就其组成和功能而言，就是一台计算机。单片机拥有优异的性价比；集成度高、体积小、很高的可靠性；控制功能强、低功耗、低电压，便于携带；支持扩展等等特点。单片机的单芯片以微小的体积和极底的成本,可广泛地方便的嵌入到玩具、家用电器、机器人、仪器仪表、汽车电子系统、工业控制单元、办公自动化设备、金融电子系统、舰船、个人信息终端及通信产品中，成为现代电子系统中主要智能化工具之一。但是，单片机只是一片集成电路，不能直接和外部I/O信号相连，要将它应用于工业控制还要附加一些配套的集成电路和I/O接口电路，硬件设计、制作和程序设计的工作量相当大。工业控制计算机系统是以计算机为核心部件的自动控制系统。在工业控制系统中，计算机承担着数据采集与处理、顺序控制与数值控制、直接数字控制与监督控制、最优控制与自适应控制、生产管理与经营调度等任务。工业控制计算机采用总线式结构，各厂家产品兼容性强。有实时操作系统的支持，在要求快速、实用性强、功能复杂的领域中占优势。但是工业控制计算机价格较高，将它用于开关量控制有些大材小用。而且外部I/O接线一般都用多芯扁平电缆和插头、插座，直接从印刷电路板引出，不如接线端子可靠，这些因素都导致工业控制计算机对环境的适应性能差。多年来，可编程控制器从其产生到现在，实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。今天的PLC配备各种硬件装置供用户选择，用户不用自己设计和制作硬件装置，只需要确定可编程控制器的硬件配置和设计外部接线图；同时采用梯形图语言编程，在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都己大幅提高，成为工业控制领域的主流控制设备，在各行各业发挥着越来越大的作用。对控制系统的分析中可以看出，PLC控制系统的优点是其它控制系统不可比拟的，PLC不仅自带A/D转换D/A转换，系统接线、结构简单控制简便，而且价格适宜，灵活性、环境适应能力强，响应速度快，可靠性能高。综上所述，选择PLC控制系统控制变频器来实现对灌注泵的速度控制，实现对电动机的自动控制。这样整个系统调速范围广，控制精度高、可靠性好、自动化程度高，便于管理。八、参考文献1廖常初.可编程序控制器应用技术M.第四版.重庆大学出版社.2007:50-64.2陈伯时.电力拖动自动控制系统运动控制系统M.第三版.机械工业出版社.2003:78-90.3韩雪清、苏颖杰.电力拖动自动控制系统M.第三版.机械工业出版社.2005:112-122.4高国富、罗均、谢少荣、李小鸥.智能传感器及其应用M.第一版.化学工业出版社.2005：150-164.5忘汝文、宋政湘、杨伟.电器智能化原理及应用M.第一版.电子工业出版社.2003:44-60.6赵负图.国内外传感器手册M.第二版.辽宁科技出版社.2001：143-155.7侯恩奎.电机与拖动M.第三版.机械工业出版社.1991:233-245.8 陈伯时.电力拖动自动控制系统M. 第二版.机械工业出版社.1997:213-224.9张广溢、郭前岗.电机学M.第一版.重庆大学出版社.2002:97-113.10杨振宽.电工最新基础标准应用手册M.第四版.机械工业出版社.2005:101-125.本科生毕业论文(设计)开题报告书题 目 冷媒自动充填机 控制系统的设计 学生姓名 胡 阳 波 学 号 200716010320 专业班级 自动化07103班 指导老师 梅 英 2011年 2月 27日论文（设计）题目冷媒自动充填机控制系统的设计课题目的、意义及相关研究动态：目 的： 综合运用所学知识，如模拟电子技术、数字电子技术、自动控制原理、现代电气控制技术、可编程序控制器原理，设计一个冷媒自动充填机控制系统。技术指标：1）采用PLC进行实时控制；2）冷媒的注入量的精度为1g。意 义：1）对以前所学知识进行系统的复习，全面的综合并将其联贯；2）学会了独立的分析和解决问题和进行相关社会调查的能力；3）学会了查阅文献的方法和培养查阅文献的良好习惯；4）提高专业相关外文的阅读、翻译能力。提高专业英语水平；5）提高编写程序的水平，优化软件结构。提高电脑绘图水平。研究动态： 冷媒填充和检漏是制冷系统维修的重要环节，制冷系统内的冷媒量和冷媒纯度都是影响制冷效果的关键因素，需要按期进行系统检测和冷媒更换.目前，市场上有进口成套的冷媒填充中心设备，价格昂贵，中小型企业难以接受。部分企业采用歧管压力表加真空泵的办法，此方法虽然有效，但要求维修人员有丰富的经验，且操作过程显得较为复杂。另外一些小型企业采用人工加注方式，直接利用冷媒灌的压力将冷媒加入制冷系统，其工作过程繁杂，效率低下，不能确保空调系统中的空气完全排除，导致系统损伤，同时剩余冷媒直接倒出容易出现资源浪费和环境污染，不利于资源节约和环境友好型社会的建立。因此设计一种低价科学的冷媒填充系统以满足中小企业的需要十分必要。冷媒自动填充机加充冷媒剂的精度直接影响到空调、冰箱的制冷效果和使用寿命。传统的冷媒自动填充机采用继电器接触器系统控制，具有响应速度慢、精度低、系统工作可靠性差、不易扩展等特点。采用微机控制系统可以满足控制要求，但由于微机对环境要求较高，不适合使用在工业现场。而PLC专为在工业环境下应用而设计的微型计算机，具有很高的抗干扰性能和较强的数据处理能力以及扩展性能好，系统升级方便等一系列优点。课题的主要内容（观点）、创新之处：本文主要为真空泵、灌液泵等电气控制系统设计,其一通过PLC逻辑控制：当由电磁阀YV1驱动的快速接头打开，压缩空气，使针状阀顶开冷机内冷媒通道。然后打开真空阀门，启动真空泵开始抽真空，由真空传感器对通道进行真空感应，待真空度满足要求后，停止真空泵抽真空，同时开始灌液，由于液体、气体的质量与压力、温度、速度有关，则控制电机速度恒定，通道温度、压力恒定，则电机每转动一圈灌注的质量是相同的。故在灌注时，通道内压力与温度都由压力调节仪与温度变送器进行控制，并由压力温度传感器实时把压力温度传送给PLC。其二使用变频器控制灌液泵的转速，并采用速度传感器负反馈进行PID闭环调节，精确控制交流电动机的速度，这样就实现了冷媒自动填充中的冷媒灌注重量与灌注速度的电气控制；进行了控制方案的选择；实现了PLC、变频器的选型及参数设置；根据PLC的程序设计特点，完成了控制程序的编程；利用组态软件设计了良好的控制界面及实现与PLC的通信。研究方法、设计方案或论文撰写提纲：研究方法：1）对冷媒自动充填机控制系统的应用情况进行调查研究、收集相关资料； 2）对冷媒自动充填机控制系统应用情况进行实地考查； 3）收集并整理相关的论文和文献，并得出总结，做出最佳的设计方案；设计方案：1）电气原理图设计通过对整个课题的熟悉,明确控制对象后,确定系统的控制方案,绘出系统主电路图和控制电路图。2）电气元器件选型根据系统本身的具体情况，选择各种合适的电气元件，使各个部分既能充分发挥作用，又不造成浪费。达到经济，合理。3）软件编程依照系统的特点和控制要求，根据编写PLC程序的顺序给出流程图，明确逻辑编程的思路后，画出顺序功能图和梯形图并编写程序。4）设计操作面板布置图为使控制集中，将所有要控制的按扭和开关布置在一操作盒上，也为了监测方便将需要控制的温度，压力等参数显示在面板上。论文撰写提纲：1）设计目的、摘要、关键词。2）总体设计3）硬件设计4）软件设计 5）参考文献完成期限和预期进度：2010.12.152011.02.28：调研、开题，包括实际考察、收集查阅文献、方案拟定，撰写调研报告、开题报告、翻译课题相关外文资料；2011.03.012011.04.19：设计并撰写提纲；2011.04.202011.05.03：撰写毕业设计报告；2011.05.042011.05.13：修改报告、整理装订上交材料、准备毕业答辩；2011.05.142011.05.15：毕业答辩。主要参考资料：1廖常初.可编程序控制器应用技术M.第四版.重庆大学出版社.2007:50-64.2陈伯时.电力拖动自动控制系统运动控制系统M.第三版.机械工业出版社.2003:78-90.3韩雪清、苏颖杰.电力拖动自动控制系统M.第三版.机械工业出版社.2005:112-122.4赵负图.国内外传感器手册M.第二版.辽宁科技出版社.2001：143-155.5侯恩奎.电机与拖动M.第三版.机械工业出版社.1991:233-245.6陈伯时.电力拖动自动控制系统M. 第二版.机械工业出版社.1997:213-224.7张广溢、郭前岗.电机学M.第一版.重庆大学出版社.2002:97-113.8杨振宽.电工最新基础标准应用手册M.第四版.机械工业出版社.2005:101-125.指导教师意见： 签名： 年 月 日Questions Of PLCs UsingAuthor:Liao Chang Chu Units: Chongqing University School of ElectricalTranslator:Hu Yangbo Units: Hunan University of Arts and SciencePLC is one kind of uses in the industrial production automation control equipment, generally does not need to take any measure, may directly use in the industry environment. However, although it has the reliability which like on states high, antijamming ability stronger, but works as production environment is too bad, electromagnetic interference specially intense, or installs uses is improper, possibly creates the program error or the operation mistake, thus produces inputs by mistake and causes outputs by mistake, this will be able to create the equipment out of control and the disoperation, thus will not be able to guarantee PLC the normal operation, will have to enhance the PLC control system reliability, on the one hand will request PLC to produce the factory to enhance the equipment the antijamming ability; on the other hand, in the request design, the installment and the use maintenance cause highly takes, coordinates to be able in every way to consummate solves the problem, effectively strengthens the system the resistance to interference. Below therefore should pay attention to the question in the use:1. Working conditions The temperature PLC request ambient temperature when 055, installs cannot put under the calorific capacity big part, all around ventilates the radiation the space to be supposed enough to be big.The humidity In order to guarantee PLC the insulating ability, the air relative humidity should be smaller than 85% (not to congeal dew).The vibration We should cause PLC to be far away the intense vibration source, prevented the vibration frequency is 1055Hz is frequent or the vibration. When use environment inevitable vibration, must take the absorption of shock measure, like uses the absorption of shock rubber and so on.The air To avoid having the corrosion and the flammable gas, for example Hydrogen chloride, hydrogen sulfide and so on. Has more dust or the caustic gas environment regarding the air in, may install PLC in aseal better control room or controls in the cabinet. Power source PLC the disturbance which brings regarding the power line has the certain resisting ability. Is very high in the reliable request or in the power source disturbance especially serious environment, may install a belt shield level the insulating transformer, and reduces between the equipment and the place disturbance. General PLC all has the direct current 24V output to provide to the input end, when outside the input end use meets the direct-current power supply, should select the direct current voltage-stabilized source. Because of the ordinary rectification filter power source, as a result of the ripple influence, is easy to cause PLC to receive the error message.2. Control systems disturbance and its origin The scene electromagnetic interference is in the PLC control system most is common also is easiest to affect one of system reliable factors, so-called takes stopgap measures first effects a permanent cure, discovers the question to be at, can propose solves the question means. Therefore must know the scene disturbance the source. PLC system disturbs main origin and way The strong electrical PLC system normal electric power supply supplies power by the electrical network. Because the electrical network cover scope is broad, it will receive all space selection magnetic interference but on the line the induced tension. The electrical network interior change, the knife switch operation surge, the large-scale power equipment get up in particular stops the overtone, the electrical network which, the alternating and direct transmission device causes short-circuits the transition condition impact and so on, all passes to through the transmission line nearby the power source.In the cabinet in the interference control cabinet high-pressured electric appliance, the big inductive load, the chaotic wiring all easily creates the certain degree to PLC the disturbance. Comes disturbance and PLC control system connection each kind of signal transmission line which introduces from the holding wire, besides the transmission effective each kind of information, the general meeting has exterior unwanted signal invasion. This disturbance mainly has two ways: One, through changes the delivering electric power supply or altogether uses the electrical network disturbance which the signal measuring appliance the electric power supply string enters, this is often neglected; Two is the holding wire the disturbance which is induced the space electromagnetic radiation, namely on holding wire exterior induction interference, this is very serious. Can cause the I/O signal work by the signal introduction disturbance exceptionally greatly to reduce with the measuring accuracy, is serious when causes the primary device damage. Comes is enhances the electronic installation electromagnetic compatibility from the earth system chaotic time disturbance earth (EMC) one of effective methods. Correct earth, both can suppress the electromagnetic interference the influence, and can the locking device send out the disturbance to outside; But the wrong earth, instead can introduce the serious unwanted signal, will cause the PLC system to be unable the normal work. Comes from the PLC system interior disturbance mainly mutual electromagnetic radiation production by between the system interior primary device and the electric circuit, like the logic circuit mutually radiates and its to the analogous circuit of influence, the simulation and between the logical place mutual influence and the primary device mutually does not match the use and so on. The frequency changer disturbs one is in the frequency changer start and the movement process produces the overtone to have the conducted interference to the electrical network, causes the electrical network voltage distortion, affects the electrical network the power supply quality; two is the frequency changer output can have the stronger electromagnetic radiation disturbance, affects the peripheral equipment the normal work. 3. Main antijamming measures (1) Power source reasonable processing, suppresses the disturbance which the electrical network introduces The electrical network disturbance introduces which regarding the power source may install a belt shield level to change the ratio is 1:1 insulating transformer, reduces between the equipment and the place disturbance, but also may serially connect the LC filter circuit in the power source input end.(2) Installs and the wiring the power line, the pilot wire as well as the PLC power line and the I/O line should separately match the line, between the insulating transformer and PLC and I/O should use the double rubberized wire connection. Separate the line the PLC IO line and the high efficiency line, like must in identical in, separately ties up to hand over the streamline, if the condition permission, divides the trough to walk the line to be best, this not only can cause its finite possible big space length, and can disturb falls the threshold. PLC should be far away disturb the source like electric welding machine, the high efficiency silicon rectifier unit and the large-scale power equipment, cannot install with the high-pressured electric appliance in the identical switch cabinet. PLC should be faraway the power line in the cabinet (between the two distance to be supposed to be bigger than 200mm). Installs with PLC in the identical cabinet the inductive load, like a power bigger relay, the contact device coil, should the parallel RC electric circuit. The PLC input-output best separates the line, the switch quantity and the simulation quantity also must separately lie. The simulation quantity signal transmission should use the shielded wire, the shield level should an end or the beginnings and ends earth, the earth resistance should be smaller than the shield level resistance 1, /10. The exchange output line and the direct current output line do not have to use the identical root electric cable, the output line to be supposed to be far away the high tension line and the power line afar as possible, avoids parallel. (3) I/O end wiring The input wiring input wiring generally does not have to belong. But if environment disturbance smaller, when the loss of voltage is not big, the input wiring may suitable long. The input/output line cannot use the identical root electric cable, the input/output line to have to be separated. Uses as far as possible often opens the electronic contact form to connect the input end, causes the establishment the trapezoidal chart to be consistent with the relay schematic diagram, is advantageous for reading. The outgoing junctions out-port wiring divides into the independent output and the public output. In the different group, may use the different type and the voltage rank output voltage. But only can use the identical type, the identical voltage rank power source in the identical groups output. Because the PLC output part is sealed on the printed circuit board, and connects to the terminal strip, if will connect outputs the part the load to short-circuit, will burn down the printed circuit board. Uses when the relay outputs, withstands the inductive load size, can affect the relay service life, therefore, time use inductive load should reasonably choose, or Canada isolates the relay. The PLC output load possibly has the disturbance, therefore must take the measure to perform to control, if the direct-current output afterglow tube protection, the exchange output anti- accommodates the absorbing circuit, the by-passed resistor protection which the transistor and the bid directional crystal dynatron outputs.(4) The correct choice PE, consummates the earth system the good earth is guaranteed the PLC reliable work the important condition, may avoid the heterogenesis the voltage impact harm. The earth goal usually has two, its one in order to be safe, its two is for suppress the disturbance. The consummation earth system is one of PLC control system anti- electromagnetic interference important measures. PLC control system grounding including systematically, shield, exchange and protection and so on. The earth system chaotic to the PLC system disturbance mainly is each PE potential distribution uneven, is different PE between has the terrestrial electricity potential difference, causes the ring circuit electric current, interferes with the system normal work. For example the cable shielding level must as soon as accept after checking, if cable shielding level beginnings and ends A, B all earth, the existence terrestrial electricity potential difference, has the electric current to flow the shield level, when occurs the abnormal state like is struck by lightning, the grounding electric current is bigger. In addition, the shield level, meets the grounding and the earth haste possibility to constitute the closed ring circuit, in changes the magnetic field under the function, in the shield level can appear the induced current, through between shield level and core coupling, unwanted signal return route. If is systematically chaotic with other earth processing, produces the place circulation on possibly does not have the equipotent distribution in the grounding, affects in PLC the logic circuit and the analogous circuit normal work. PLC work logical volta