制冷空调设备安装与维修项目教程 课件 项目5 双温冷库电控系统安装

1项目5双温冷库电控系统安装制冷设备操作与维修25.1双温冷库控制分析5.1.1双温冷库运行参数调节控制目的：使冷库的温度、相对湿度保持在食品冷藏工艺所要求的变化范围内，以保证易腐蚀食品的质量在储存期间不发生明显变化，功耗不致过大。电气控制系统组成：温度控制、压缩机控制、融霜控制系统等。这些控制是相互关联的，当温度控制系统工作时，压缩机控制系统也随之开始工作。自动控制元件：电子（热力）膨胀阀、高低压压力控制器、温度控制器、电磁阀、蒸发压力调节阀、热气旁通调节阀、化霜温度控制器等。3电气控制系统的种类：继电接触器系统、电子控制系统、数字式控制系统。继电接触器系统（或电子控制系统）：采用温度控制器或温度继电器来实现双位式控制。在单机单库场合，可用温度控制器直接控制压缩机的开停，使库温稳定在所需温度范围。在一机多库或多机多库场合，温度继电器一般和供液电磁阀配合使用，对各库的温度进行控制。数字式控制系统：采用单片机、PLC等控制器，PLC控制系统主要在大、中型冷库中应用较多。SX-CSC08B一机双温冷库采用PLC+触摸屏+组态监控+智能仪表的电气控制模式45.1.1双温冷库运行参数调节1.SX-CSC08B双温冷库控制系统简介双温冷库电控系统由主电路和辅助（控制）电路组成。系统控制器为西门子S7-1200PLC控制器，温度采集采用智能温度巡检仪，电子膨胀阀采用专用控制器；智能温度巡检仪与温度数显表、PLC主站、电量数据检测仪间通过RS485网络进行数据交互主电路由压缩机M1、冷凝器风机M2、蒸发器风机M3、除霜加热器、交流断路器、交流接触器和热继电器等组成，辅助电路的主要作用是根据使用要求，自动控制压缩机组、冷风机和融霜加热器的开、停，调节制冷剂流量。5移动终端无线路由L2：远程云终端RemoteCloudTerminalL1：监视和控制Supervisor&ControlL0：执行单元ExecutionUnit触摸屏压缩机冷凝器风机蒸发器风机冷冻室电磁阀电子膨胀阀肇庆三向教学仪器制造股份有限公司电气控制系统云平台PC终端以太网PLC控制器微机控制器冷藏室电磁阀PC终端压力控制器压力控制器流量计门开关温湿度表温湿度表单相电量表多路巡检仪SX-CSC08B现代冷库技术综合实训考核设备电气控制系统设有手动/自动转换开关。还可进行库温、融霜控制，并对电路实施断相保护，对压缩机组、冷风机和融霜加热器实施过压、超温等自动保护，以防烧坏设备。控制电路还包括指示灯与库房灯回路、机组控制回路、低温库温控与运行回路（冷冻库电磁阀）以及高温库温控与运行回路、PLC控制回路。71.SX-CSC08B双温冷库控制系统简介SX-CSC08B现代冷库技术综合实训考核设备操作面板电控箱SX-CSC08B现代冷库技术综合实训考核设备24v压缩机高低压

库门开关库体照明温度传感器温湿度流量计电子膨胀阀压力传感器压缩机冷凝风机蒸发风机化霜加热丝冷冻/藏库电磁阀库门发热丝SX-CSC08B现代冷库技术综合实训考核设备X5X6PEX0X3X4X3X3X3X4X4双温冷库制冷系统传感器位置1.制冷剂流量调节12位置：蒸发器入口作用：节流降压自动调整流入蒸发器的制冷剂流量使蒸发器出口的制冷剂蒸汽保持一定的过热度热力膨胀阀外平衡式内平衡式■外平衡式热力膨胀阀原理:通过过热度控制流量(1)负荷变大过热度变大阀开度变大流量变大过热度变小(2)负荷变小过热度变小阀开度变小流量变小过热度变大t1对应p113■内平衡式热力膨胀阀原理通过把Δtr

信号转换成p1-p0’或p₁-p0

信号，控制阀的开度，调节流量，实现过热度控制14两种热力膨胀阀的适用场合内平衡式：结构简单，常应用于蒸发器阻力损失较小的制冷系统外平衡式：蒸发器的压力降较大时采用，例如低温装置、或者蒸发器采用分液器多路供液的场合15（1）压缩机能量调节的原因：根据负荷的变化，调节压缩机的制冷能力，使两者匹配，提高系统运行的经济性（2）压缩机能量调节的方法：变速变容量运行台数控制热气旁通2.压缩机能量调节压缩机KVC排气管吸气管调节方法：热气旁通。位置：能量调节阀安装在压缩机排气管、吸气管之间的旁通管路上。将制冷系统高压侧气体旁通到低压侧，用于补偿负荷下降而减少的蒸发器回气量，保持压缩机连续运行时所必需的最低吸气压力。KVC12能量调节阀1-保护帽2-垫片3-设置螺丝4-主弹簧5-阀体6-均衡波纹管7-阀板8-阀座9-减振装置旁通调节阀的工作特性当负荷下降到对应的蒸发温度为-15℃时，压缩机制冷能力为15.7kW，这时热气旁通形成的“虚负荷”为5.8kW，实际负荷为9.9kW如果没有热气旁通，实际负荷9.9kW时，蒸发温度将降到-23℃热气旁通使制冷系统在低负荷时能以较高蒸发压力工作S代表系统工作的最低蒸发温度，制冷压缩机产生的冷量完全被“虚负荷”抵消（3）蒸发压力控制——蒸发压力调节阀KVP位置：装在高温库蒸发器出口管路上，以蒸发压力（阀前压力）为控制信号，自动调节开度，调节蒸发压力，使库温均匀。M压缩机冷冻室蒸发器冷藏室蒸发器内平衡膨胀阀外平衡热力膨胀阀电磁阀电磁阀干燥过滤器贮液器能量调节阀蒸发压力调节阀单向阀M冷凝器LPHPP高低压开关冷凝压力开关平衡管+5℃-15℃P01P02P02接蒸发器出口管路接压缩机吸气管路主要作用：保证蒸发温度恒定，减少系统温度波动防止蒸发压力过低，当蒸发压力低于设定值时，阀门关闭一机多库时，可使不同库温中的蒸发器在各自不同的蒸发压力下运行。在这样的制冷系统中，KVP安装在具有最高蒸发压力的蒸发器之后，每一个蒸发器由液体管路的电磁阀启动（4）库温控制在双室温度达到设定温度后，电磁阀关闭停止向蒸发器供液；不参与循环的冷媒存储在高压储液器中；为保证压缩机不会因低压保护而停机，通过控制压缩机能量调节阀形成旁通，保证一定的低压温度控制由电磁阀通断来实现总电源接通，温控器模块检测实际温度和设定温度，并进行比较，控制继电器触点KA1、KA2接通与断开触点KA1接通，冷藏电磁阀得电接通，触点KA2接通，冷冻室电磁阀打开。反之关闭。图中与电磁阀线圈并联的灯是对应电磁阀工作的指示灯。1一螺母2一接头和阀体3一座板

4一衔铁5—电磁线圈6-接线盒231.压缩机高低压力保护KP15内部电路低压保护：出现堵塞、制冷剂泄露等问题，导致系统低压过低高压保护：冷凝器风扇不转或很慢，冷凝器翅片过脏时，造成冷凝器散热不良，使冷凝温度、冷凝压力过高KP15高低压控制器功能：在制冷系统的高、低压力出现异常时，能及时切断电路压力控制器接线端子通常有A、B、C三个或A、B、C、D四个A端接电源线，B端接低压故障显示，C端接压缩机控制电路，D端接高压故障显示245.1.2双温冷库运行保护设置25带有自动复位的压力控制器（低压侧）：在“CUT-IN”挡上设定低压侧切断压力。低压旋杆旋转一圈约0.7bar。在“DIFF”挡上设定低压侧压差。压差旋杆旋转一圈约0.15bar。低压侧接通压力为低压侧切断压力加上压差后的值。带有自动复位的压力控制器（高压侧）：在“CUT-OUT”挡上设定高压侧切断压力。高压旋杆旋转一圈约2.3bar。（高压侧的压差是固定值3bar，不可调节）高压侧接通压力为高压侧切断压力减去压差3bar后的值P12KM1KPNLM12冷凝器风机PE原理：控制风机间歇运行原因：环境温度比较低的时候，冷凝器的冷凝压力往往很低，使得膨胀阀两端的的压力降减小，而导致蒸发器获取的冷媒偏小，从而使制冷系统故障产生。措施：冷凝压力控制开关，控制冷凝器风扇的运转和停止。262.冷凝压力保护双温冷库制冷系统调节27控制内容控制措施控制原理库房温度调节采用PLC与电磁阀YV1、YV2进行库房温度调节当库房温度回升到调定值的上限时，PLC控制器的输出端KA2、KA3中间继电器线圈得电，其触点接通电路，电磁阀YV1、YV2打开供液，冷风机启动工作，压缩机通电正常运行当库房温度下降到调定值的下限时，PLC控制器的输出端KA2、KA3中间继电器线圈失电，其触点断开电路，分别切断冷风机和电磁阀控制电路，停止供液降温，冷风机也停止运行。当两个库房的温度都达到调定值的下限时，压缩机自动停止运行压缩机能量调节采用热气旁通能量调节阀压缩机运行时负荷降低，吸气压力降低，当吸气压力降低到能量调节阀的开启设定值时，能量调节阀开启，使压缩机的排气有一部分旁通到系统的低压侧，从而使压缩机在低负荷时仍能维持运行所需要的吸气压力而继续运行制冷剂流量控制采用热力膨胀阀和电磁阀YV及电子膨胀阀进行制冷剂流量控制当温度下降到设定值时，PLC控制器动作，电磁阀YV关闭，系统停止向库房供液；当库温回升到设定值后，PLC控制器输出动作，电磁阀YV得电开启供液，热力膨胀阀节流降压，使制冷系统正常循环双温冷库制冷系统调节（续表）28控制内容控制措施控制原理蒸发压力调节与防止倒流蒸发压力调节阀可保证两个冷库在各自所需的蒸发压力下工作。止回阀控制制冷剂的流向，防止制冷剂回流用于一机多库的制冷系统中，在高温库的蒸发器出口管道上安装蒸发压力调节阀（也称为背压阀），使阀前的压力保持在库房温度所对应的压力值上，通过吸气压力调节阀后，与压力值较低的回气总管相连，以保证系统中各个蒸发器在各自的要求下正常工作在调节蒸发压力的同时，从低温库蒸发器来的吸气管路上需装止回阀，压缩机停止运行期间，可以防止高温库蒸发器制冷剂向低温库蒸发器倒流融霜控制采用PLC控制器、融霜加热器EH1和融霜温度传感器TT8进行融霜控制电热融霜仅对低温库冷风机（蒸发器）而言。在PLC控制器上进行每天融霜次数、融霜温度等编程设置，每次融霜时间在10~30min内调校。融霜时间开始时，电磁阀关闭，供液停止，然后融霜加热器通电发热，融化冷风机（蒸发器）内的结霜，霜水经管道流出库外，融霜完毕。加热器发出的热量影响蒸发器内的温度上升，此时，如果融霜加热器仍在融霜阶段运行，则蒸发器内的温度上升到设定值时（一般不超过8℃），融霜温度传感器发出信号，PLC控制器动作，停止加热器供电。待融霜阶段结束，PLC控制器发出制冷信号，电磁阀动作，压缩机、冷风机才运转双温冷库主要安全保护29安全保护名称安全保护措施安全保护目的短路保护当电动机或其他电器、电路发生短路事故时，电力电流剧增很多倍，熔断器FU（包括FU1、FU2和FU3）很快熔断或自动开关QF1自动跳闸，使电路和电源隔离，达到保护目当电动机或其他电器、电路发生短路事故时，电路本身迅速切断电源，防止事故扩大电动机过载保护热继电器当电动机或其他电器超载时，在一定时间内及时切断主电源电路压缩机过热保护电子热保护器、PTC当由于某种原因造成电动机线圈热量增加而又不能良好地冷却时，线圈热量就会积累性地增加，严重时就会烧毁线圈。电子保护器件能有效地保证电动机在正常温升下运行融霜过热保护融霜继电器、融霜温度检测控制融霜加热器的加热温度，防止冷风机内蒸发盘管温度过高，从而维持库房温度的稳定压缩机高、低压保护当压力超过调定值时，压力继电器开关通过PLC能切断压缩机的控制电源控制吸、排气压力，防止压缩机吸气压力过低或排气压力过高，从而保护压缩机漏电保护保护接地、漏电开关电器内部绝缘体老化或损坏，电就可能传到金属外壳上来，如果外壳不接地，这时人若碰上去就会触电，为防机壳带电，采用保护接地的措施5.1.3双温冷库能量调节、压力调节实训（1）阅读双温冷库电气原理图，结合实物，认识基本电气元器件，熟悉主电路与控制电路。（2）对照电气元件实物，表述各执行器的控制原理。（3）制作高低压压力控制气A、B、C、D引线并连接。（4）制作冷凝压力控制器引线并连接。（5）调节高低压控制器和冷凝压力控制器。高低压压力控制器高压侧保护设定为14bar（表压），低压压力接通值设定为1bar（表压），回差设定为0.7bar。冷凝压力控制器接通值设定为7.5bar，回差设定为1.5bar。（6）通电运行双温冷库，控制双室电磁阀通断，检测压力表指针，观察低压压力保护值（压缩机停机）以及低压压力回升接通值（压缩机运行），检验压力表是否达到调节的压力数值，对控制器进行微调。（7）观察冷凝器风机运转开始时的冷凝压力、停止运转时对应压力，对比调节的参数，是否符合调节的接通值和回差值。（8）观察压力控制器压力监测取样管路，掌握压力监测点在制冷系统中的位置。30315.2双温冷库电气检测1.制冷压缩机电动机在启动绕组电路中接有两个电容器电容量较小的电容器CR供运转时使用容量较大的电容器CS供启动时使用（启动结束，该电容器断开）启动绕组中串接一个启动开关K（重锤启动器、PTC启动器）电容启动电容运转型（CSR型）特点：既有较大的启动转矩又能承受较大的运转负载，是较理想的单相交流电动机，适用于大容量的电冰箱、空调器等。325.2.1电气检测压缩机检测方法绕组检测：使用万用表R×1档进行单相压缩机绕组阻值的检测。操作时，分别测量压缩机3个接线柱之间的阻值，根据三者之间阻值对应关系，两个接线柱之间阻值最大时，剩余的接线柱即为公共端C，然后与公共端之间阻值大的为启动端S，阻值小的为运行端R。绝缘电阻检测：使用兆欧表测量压缩机的绝缘电阻，兆欧表一个笔接在压缩机外壳（或者接地端子），一头接压缩机任意一个接线柱，阻值为MΩ~GΩ为绝缘。33（1）重锤式启动器34电源接通时，由于只有运行绕组的回路通电，所以电流较大，从而达到重锤启动器的吸合电流使重锤启动器吸合，使启动绕组也通电，电动机很快就运转起来。当转速达到电动机额定转速的70%~80%时，电路中的电流很快降低到重锤启动器的吸合电流以下，所以重锤启动器释放，启动绕组断电，整个压缩机电动机的启动过程结束。这一过程一般只需要3秒。由于启动绕组的线径较细，匝数也较少，一旦重锤启动器的动合触点粘连，不能及时切断启动绕组的电源，1min后启动绕组就会被烧毁。为防止这一故障的发生，在控制电路中设置了过载保护器。（2）PTC启动器当压缩机开始起动时，PTC元件的温度比较低，电阻较小(仅几十欧)，所以可近似地视为直通电路。起动过程的电流要比正常运行电流高4~6倍。大电流使PTC元件的温度迅速升高，当温度升至临界温度后电阻值突然增大至数万欧，通过的电流又大幅度下降到很小的稳定值。352.温度传感器PT100铂电阻PT100温度传感器0℃阻值为100Ω，100℃时阻值为138.51Ω，电阻变化率为α=0.3851Ω/℃，其电阻和温度变化的关系式如下：R=R0(1+αT)=100（1+0.3851T）。引出导线有两线制或三线制，三条引线时，可用A、B、C（或红、蓝、蓝）来代表，三根线之间有如下规律：A与B或C之间的阻值常温下在110Ω左右，B与C之间为0Ω，B与C在内部是直通的，原则上B与C没什么区别。两线制时可以将三线制两个一样颜色的线合并。363.电磁阀引出导线为三线制，分别为PE地线，火线L和零线N。检测时，用万用表R1x200电阻档测量火线与零线接线柱之间的电阻，阻值约为几Ω。374.高低压力控制器A接火线，C接零线，B接低压报警，D接高压报警。双温冷库开启之前，根据制冷剂运行工况设定好保护参数值，用万用表蜂鸣档测ABCD的通断，判断高低压压力控制器是否正常。385.冷凝风机冷凝风机为220V单相交流电机，检测时，使用万用表R1x200电阻档测量火线与零线接线柱之间的电阻，阻值约几Ω。396.冷库照明灯、冷库门发热丝照明灯与库门发热丝检测时，使用万用表R1x200电阻档测量火线与零线接线柱之间的电阻，阻值约几Ω，401.触摸屏设置HMI操作界面：[1]参数设置画面：对控制参数进行设置5.2.2电气仪表参数设置系统运行前，根据实际工况，设置冷库库温和回差、压缩机延时时间、化霜周期和化霜时间、化霜退出温度、压力上下限、电子膨胀阀的开启度[2]操作控制画面：电气部件运行指示。系统运行期间，通过操作控制界面各电气运行指示灯的颜色来判断系统运行的状况，红色代表有故障，绿色代表正常运行。[3]数据显示画面：[3.1]冷冻库运行参数显示；

[3.2]冷藏库运行参数显示；

[3.3]系统运行参数显示[3.4]能耗数据；数据显示界面，包括冷冻库运行参数、冷藏库运行参数、制冷系统运行参数、设备能耗数据。此界面可以显示系统运行实时数据，作为系统调试的参考，数据的精确度与传感器仪器精度、安装位置及安装方式有关。[4]手动控制画面:[4.1]通过调试切换按键，手动状态下，按下对应电气部件按钮使能对应的电气部件运行；

[4.2]并显示当前部件输/出输入的状态。手动控制界面，通过调试切换按键，进行自动与手动的切换。手动状态下，按下对应电气部件按键，能使对应电气部件运行，并显示当前部件输/出输入的状态。这个界面作为系统运行前手动调试阶段，可以对电器部件单独进行开机前的调试。[5]数据曲线:[5.1]通过调试切换按下，可观察到温度和湿度的变化；[5.2]按历史表单可以观察到历史温度此界面通过调试切换，可观察到温度和湿度的变化趋势；也可以按历史表单观察历史温度。操作界面2.16路温度巡检仪参数设置双温冷库系统将用16路PT100接入巡检仪，采集系统各点的温度值，并且能自动循环显示采集值。通电设置：1、仪表接通电源后进入自检（见右图），自检完毕后，仪表自动转入工作状态，在工作状态下，按压键显示LOC，LOC参数设置如下：1.1）Loc等于任意参数可进入一级菜单（LOC=00；132时无禁锁）；

2）Loc=132，按压键4秒可进入二级菜单；

3）Loc=130，按压键4秒可进入时间设置菜单,对于带打印功能的表；

4）Loc等于其它值，按压键4秒退出到测量画面。2.如果Loc＝577，在Loc菜单下，同时按住键和键达4秒，可以将仪表的所有参数恢复到出厂默认设置。3.在其它任何菜单下，按压键4秒可退出到测量画面。2、返回工作状态1.手动返回：在仪表参数设定模式下，按压键4秒后.仪表即自动回到实时测量状态。2.自动返回：在仪表参数设定模式下，不按任何按键，30秒后，仪表将自动回到实时测量状态。肇庆三向教学仪器制造股份有限公司参数设置流程：按压键按压或键按压键工作状态参数设置，下翻切换。PV显示：当前参数SV显示：当前参数值设置：选中参数值当前位设置：参数值向左移动一位设置：确认参数值并切换到下一个参数按压键返回上一级参数长按键2秒返回到测量画面长按键4秒按压键按压或键按压

键工作状态参数设置，下翻切换PV显示:L0C(设置参数禁锁)SV显示:L0C当前参数值=132设置：选中参数值当前位设置：参数值向左移动一位设置:参数L0C=132（无禁锁）按压键4S参数设置，下翻切换PV显示:ADDR(设置设备代号)SV显示:ADDR当前参数值=2按压或键按压

键设置：选中参数值当前位设置：参数值向左移动一位设置:参数ADDR=2（设备地址）按压键否是否是参数设置，下翻切换PV显示:BAUD(设置通讯波特率)SV显示:BAUD当前参数值=3按压或键按压

键设置：选中参数值当前位设置：参数值向左移动一位设置:参数BAUD=3（9600bps）按压键否是参数设置，下翻切换PV显示:AI--(通道号1-16)SV显示:AI--当前通道值(1-16)按压或键按压

键设置：选中参数值当前位设置：参数值向左移动一位设置:用到的参数AI--按1-16（通道号）设置按压键否是接下一页调试参数设置：按压或键按压

键参数设置，下翻切换PV显示:EN(设置通道开关)SV显示:对应AI--=1-16通道EN(当前参数值=1）设置：选中参数值当前位设置：参数值向左移动一位根据AI--=1-16通道设置:对应参数EN=1（打开该通道）按压键参数设置，下翻切换PV显示:PN(输入分度号)SV显示:PN当前参数值=14按压或键按压

键设置：选中参数值当前位设置：参数值向左移动一位设置:参数PN=14（热电阻Pt100）按压键否是否是参数设置，下翻切换PV显示:DP(设置显示小数点)SV显示:DP当前参数值=1按压或键按压

键设置：选中参数值当前位设置：参数值向左移动一位设置:参数DP=1（小数点在十位（显示XXX.X））按压键否是参数设置，下翻切换PV显示:UNIT（打印单位）SV显示:UNIT当前参数值=7按压或键按压

键设置：选中参数值当前位设置：参数值向左移动一位设置：参数UNIT=7（单位℃）按压键否是接上一页长按键2秒返回上一级菜单参数设置返回到测量画面长按键4秒3.多功能电量表参数设置与功能调试（1)操作界面及按键功能：多功能电量表用来计量制冷系统的用电量，输出4-20mA。（2)详细功能参数调试设置流程：4.流量计参数设置与功能调试向右移位键：光标位向右移位增加键：光标数值增加1F菜单切换键：参数菜单切换双温冷库用流量计，测量制冷系统的制冷剂流量，输出4-20mA5.2.3电气仪表检测与调试实训（1）熟悉压缩机、电磁阀、温度传感器、高低压压力控制器、冷凝风机、冷库照明、冷库门发热丝的检测电路。分组绘制，并完成检测电路。（2）利用万用表、兆欧表、钳形电流表分组进行电气元件检测，并记录检测数据，分析逻辑关系。（3）熟悉触摸屏、温度巡检仪、库体温湿度仪、流量计、多功能电量表等仪表的参数设置步骤，并能复述、默出操作步骤。（4）开启双冷库设备，分组进行仪表的参数设置，并记录设置参数。575.3双温冷库线路制作与安装5.3.1线路制作1.常用电气线路制作工具电气线路制作工具主要有剥线钳、电工剪刀、压线钳、管型端子、号码管、螺丝刀等2.常用导线分类及表示方法导线从内向外，包括导体、绝缘、屏蔽及护套四部分。根据各部分材料、用途的不同。双温冷库电气控制一般用到如下导线：压缩机电源线RVV3×1.5；电磁阀线RVV3×0.5；冷凝风机电源线RVV3×1.0

双压控制器线RVV4×0.5；冷凝压力开关RVV2×0.5压力传感器线RVVP3×0.5；温