PLC与HMI在冷酷中的应用

PLC和HMI在三并联冷库控制系统中的应用

企业： 欧姆龙工业自动化 (中国) 有限公司领域： PAC

日期： 2008-07-15 点击数： 755

1引言

随着我国经济的快速发展，全国各地区的冷库也逐渐增多。不过当前仍然有很多冷库采用传统的继电接触器控制系统，这种控制方法采用纯硬件接线来实现各种控制逻辑，接线比较复杂、功率损耗高、工作可靠性差、使用寿命短，而且其通用性、灵活性较低。可编程控制器(以下简称PLC)自产生以来，就以其编程简单、可靠性高、通用性好、功能强大、开发周期短、体积小、使用方便等优点，逐步在各行业，尤其在工控领域获得了广泛的应用。本文介绍了omron公司较新的PLC产品和台达的人机界面(Human-Machine Interface，以下简称HMI)产品在冷库控制系统中的应用。采用PLC和HMI,以软件编程代替多数硬件接线，以人机对话代替大多死板的硬件逻辑，使冷库的控制和运行达到了较理想的效果，有利于大大减轻工人的劳动强度，使控制系统更可靠、更经济、更人性化。 2 三并联冷库系统的控制要求 2.1 单台压缩机的启动停止过程

三并联冷库的控制的核心是对压缩机的控制，系统使用了三台同规格同型号的压缩机。压缩机的启动停止过程如图1所示。

图1 单台压缩机启动停止过程

压缩机的启动台数可预先由HMI设定，可以只启动一台，可以是两台，也可三台均启动。两台或三台压缩机的启动间隔时间为5s。启动时，运行时间的最短的压缩机优先启动，运行时间最长的压缩机最后启动，见图2。另外在运行过程中，压缩机因压力降低而逐渐按压力设定值停机后，又可按压力回升的情况逐渐恢复启动，见图3。

2.2 冷库系统的启动和停机控制要求

三台压缩机的停机有按时间方式停机，也有按压力方式停机。按时间停机各台之间也间隔5s，运行时间最长的压缩机优先停机，运行时间最短的压缩机最后停机;按压力停机时，停第一台、停第二台和停第三台的停机压力设定值依次降低，按压力停机的回气压力值可预先由HMI设定，见图3。

图2 压缩机按时间启动停机过程

图3 三台压缩机按设定压力值启动停机过程

按回气压力停机时，各压缩机之间并非间隔5s停机，而是按压力下降至设定值时逐步停机。当系统在未关断水泵、冷凝风扇及压缩机模块电源前，回气压力回升至启动压力值时，会重新启动压缩机。三台压缩机都可以单独急停，也可单独复位启动。 2.3 冷库系统的保护环节及故障的控制要求

系统的模拟量、开关量保护优先级别分为两级,具体叙述如下：

一级模拟量：高压保护压力设定为19bar，范围为0～30bar;低压压力保护设定为-0.5bar，范围是-0.65～10bar(压力值通过HMI设定); 一级开关量：蒸发冷水泵过载、油位故障、水流量开关故障，三台压缩机均不得启动，若在运行中发生上述故障，三台压缩机全部停机，HMI上显示故障内容;

二级开关量：1#～3#空开跳脱、高压控制开关、低压控制开关、压缩机过载、保护模块故障、油流量不足以及油压差故障。 系统发生故障后，HMI可显示并查询故障内容，且有报警输出。HMI可消音停止报警，见图4。

图4 HMI上的故障及报警显示

冷库系统的故障分为一级故障和二级故障。一级故障出现后，三台压缩机全停，延时30s，25%电磁阀也全部断电。此时系统并未全停，直