基于PLC的冷库控制系统设计.pdfVIP

目录

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附录…………………

1、绪论

冷库系统研究背景

冷库，是利用降温设施创造适宜的湿度和低温条件的仓库,又称冷藏库,是加

工、贮存农畜产品的场所。它能摆脱气候的影响，延长农畜产品的贮存保鲜期限，

以调节市场供应。冷库主要用作对食品、乳制品、肉类、水产、禽类、果蔬、冷

饮、花卉、绿植、茶叶、药品、化工原料、电子仪表仪器等的恒温贮藏。从冷库

的现状与发展趋势来看，果品恒温气调库发展迅速，低温库比例有所增加，适合

农户建造使用的微型冷库异军突起。冷库设计自动化控制程度逐步提高，政府安

全生产和质量监督等管理部门对冷库的监管力度大大加强。因此，本论文就是根

据市场需要研究自动化的果蔬恒温冷库。

在我国，食品专用冷库严重的不足，食品的冷藏链的不完善，加之食品经营

管理的各种因素，每年约有3000万吨水果、蔬菜、乳制品和其他易腐食品有待于

从变质中拯救出来，易腐食品每年要损失十多亿元。养殖种植业的大幅度发展与

保鲜、存储及流通的发展极不协调，产量越大亏损越多，我国现有人口已达13

亿，食品资源非常宝贵，如不尽快改观，不仅是中国的食品工业的水平将大幅度

落后于先进国家，而且将会照成资源的大量浪费。当务之急，我们要提高冷库整

体的自动化管理水平，加强管理，降低运营成本，促进冷库向安全、规范、节能、

环保结构简单、操作方便的方向发展。

制冷系统、控制装置、隔热库房、附属性建筑物等是冷库的基本组成部分。

冷库的制冷系统主要包括冷库机组，它是冷库的核心，保证冷库库房内的冷源供

应。控制装置是冷库的大脑，它指挥制冷系统保证冷量供应。冷库的冷库房如图

1-1所示。

图1-1冷库的冷库房外观图

制冷系统的自动控制是提高制冷品质的最有效手段之一采用自动控制。可以

保证库温稳定，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。此外，采用自动控制还可以使冷库制冷系统运行中的温度、压

力、液位等状态参数保持在要求的范围内，保证系统安全高效运行。据统计，冷

库制冷系统采用自动控制比手动控制可节能10%~15%。

近年来，随着计算机控制技术的不断发展，计算机越来越广泛地被应用到工

业领域中，冷库系统也不例外。目前，越来越多的冷库系统采用计算机进行检测、

实施控制与管理，使产品的自动化提高了一个新的水平。典型的微机过程控制系

统如图1-2所示。图1-2中，该系统以微型计算机作为控制器，由A/D和D/A转换

器、计算机、执行器和被控对象组成。A/D转换器将物理信号转换成计算机能够

识别的数字信号，经计算机分析计算出调节量，D/A转换器将计算机输出的数字

量转换成模拟量，控制执行器的调节工作。整个系统控制规律的实现是通过软件

来完成的，改变控制规律只需要通过改变相应的程序即可。

图1-2微机过程控制系统

制冷系统的自动控制，可采用继电器与其它控制仪表组成全自动控制器、工

业可编程控制器，即PLC、单板计算机和工业控制计算机等。事实上，PLC也是

一种计算机控制系统，只不过具有更强的与工业控制元件相连接的接口，具有更

直接地适应控制要求的编程语言。另外，现代PLC的功能指令越来越大，能够实

现许多复杂的控制算法，结合模拟量输入、输出扩展模块，在复杂的过程控制、

运动控制中应用越来越广泛。其中，将模糊控制技术和PLC现结合，对一些无法

建立精确数学模型的、复杂的非线性控制系统具有较好的控制效果。还有，当前

许多PLC配备有模糊控制软件程序，使用起来很方便。因此，PLC控制应用到冷

库中具有很大的前景。

国内外冷库发展现状

随着人民营养和生活水平的提高，食品冷藏链近年来有了快速的发展，已经

有了良好的基础，然而与国外发达国家相比仍由非常大的差距。国内外食品冷藏

发展情况对比如表1-1所示。目前国内冷库较多，但冷库的压缩机控制大多仍采

用继电器逻辑电路组成的控制器，这种控制器具有接线复杂、功耗高、工作寿命

短、可靠性、通用性及灵活性低的缺点；而且大多数选用库房温度作为检测信号，

反应慢，不经济。我国冷库的制冷设