隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，國內(nèi)用工單位對就業(yè)上崗學(xué)生的綜合素質(zhì)的要求也越來越高。結(jié)合學(xué)校實際，為了提高學(xué)生動腦、動手能力，讓學(xué)生能更好地理論聯(lián)系實際，以適應(yīng)社會發(fā)展的需要。對我校的冷庫和中央空調(diào)一體示教機(jī)進(jìn)行了系統(tǒng)改造。改造后的系統(tǒng)主要采用了PLC和觸摸屏自動控制技術(shù)，增加了監(jiān)控功能，具有安全性好、可靠性強(qiáng)、準(zhǔn)確性高、節(jié)能等優(yōu)點，大大減少了開關(guān)損壞、人為的錯誤操作或啟動電流大而造成的故障，降低了降低了實習(xí)成本，達(dá)到了優(yōu)化制冷與電工、機(jī)電專業(yè)實訓(xùn)操作的教學(xué)效果，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)效率和綜合素質(zhì)。

　　1.制冷系統(tǒng)

　　冷庫和中央空調(diào)一體示教機(jī)的系統(tǒng)主要是由制冷壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、和節(jié)流膨脹閥四個基本部件組成。其工作循環(huán)過程如下：首先低壓氣態(tài)氟里昂被壓縮機(jī)加壓進(jìn)入冷凝器并逐漸冷凝成高壓液體。在冷凝過程中氟里昂會釋放出大量熱能，這部分熱能被冷凝器中的冷卻水吸收并送到室外的冷卻塔上，*終釋放到大氣中去。隨后冷凝器中的高壓液態(tài)氟里昂在流經(jīng)蒸發(fā)器前的節(jié)流降壓裝置時，因為壓力的突變而氣化，形成氣液混合物進(jìn)入蒸發(fā)器。冷媒在蒸發(fā)器中不斷氣化，同時會吸收冷庫中的熱量使其達(dá)到較低溫度。*后，蒸發(fā)器中氣化后的氟里昂又變成了低壓氣體，重新進(jìn)入了壓縮機(jī)，如此循環(huán)往復(fù)。

　　在該裝置中還使用了以下調(diào)節(jié)元件：單向止回閥、電磁閥、熱力膨脹閥、溫度繼電器、油壓差控制器、高低壓控制器。

　　這些調(diào)節(jié)元件在裝置中所起的作用如下：電磁閥主要是在停機(jī)時將制冷劑液體貯存在貯液器和冷凝器中，防止液擊和泄漏，其中電磁閥延時關(guān)閉防止蒸發(fā)器排管破裂現(xiàn)象；熱力膨脹閥一方面可使制冷劑節(jié)流降壓，另一方面通過感溫包感受蒸發(fā)器出口制冷劑過熱度的變化，自動調(diào)節(jié)開啟度，使制冷劑流量與蒸發(fā)器熱負(fù)荷相匹配；溫度控制器感應(yīng)庫房溫度來控制1號壓縮機(jī)的開停，2號壓縮機(jī)由吸氣壓力控制開停，在冷負(fù)荷大的情況下，兩臺壓縮機(jī)同時工作來增大制冷量，即在此系統(tǒng)通過控制壓縮機(jī)運(yùn)行臺數(shù)實現(xiàn)能量調(diào)節(jié)；高低壓控制器起安全保護(hù)作用，當(dāng)系統(tǒng)高壓壓力過高或低壓壓力過低時自動切斷電源；油壓差控制器在油壓低于設(shè)定值時，自動啟動油泵向壓縮機(jī)曲軸箱供油，以保證壓縮機(jī)運(yùn)行過程中運(yùn)動部件的潤滑和冷卻。

　　2.PLC

　　2.1 I/O接線圖

　　PLC選用三菱公司的FX1N－40MR可編程控制器。該可編程控制器適用于現(xiàn)場惡劣環(huán)境，具有抗于擾能力強(qiáng)，編程方便，易于使用；擴(kuò)展功能也很強(qiáng)。本身具有24路開關(guān)量輸人和16路輸出，精度高，基本指令處理時間短的特點，平均無故障時問達(dá)30萬h，能滿足系統(tǒng)控制需求。根據(jù)工藝流程，可編程序控制器的輸入、輸出接線圖如圖3所示?？刂凭€路中電磁閥線圈YV1～YV4、交流接觸器KM0～KM5、報警器HA均為～220V電壓。

　　2.2軟件編程

　　根據(jù)冷庫和中央空調(diào)一體示教機(jī)的控制流程，編制狀態(tài)流程其工作原理如下：開機(jī)，特殊輔助繼電器M8002脈沖使初態(tài)S0置位，同時給D0～D7寄數(shù)器傳送初始數(shù)據(jù)。按下啟動按鈕X1狀態(tài)轉(zhuǎn)到S20，系統(tǒng)供電交流接觸器KM0閉合，由X2、X3進(jìn)行模式選擇。

　　X2是中央空調(diào)模式選擇，狀態(tài)轉(zhuǎn)到S21，X3是冷庫模式選擇，狀態(tài)轉(zhuǎn)到S23。狀態(tài)S21中央空調(diào)風(fēng)機(jī)交流接觸器閉合并自鎖，延時到狀態(tài)轉(zhuǎn)到S22，狀態(tài)S22接通風(fēng)管風(fēng)門電磁閥，風(fēng)門打開給空調(diào)房送風(fēng)。延時到狀態(tài)轉(zhuǎn)到S23，狀態(tài)S23首先驅(qū)動冷卻塔風(fēng)機(jī)接觸器閉合并自鎖。延時10秒后再驅(qū)動冷庫風(fēng)機(jī)、吸氣電磁閥和排氣電磁閥線圈。再次延時10秒壓縮機(jī)開始工作。但是2號壓縮機(jī)是受溫度開關(guān)控制的。冷負(fù)荷大時才工作。*后延長10秒，啟動排液電磁閥線圈允許制冷劑進(jìn)入低壓側(cè)，系統(tǒng)進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。關(guān)機(jī)時，按下停止按鈕X0狀態(tài)轉(zhuǎn)到S24，關(guān)閉順序和啟動順序相反。

　　程序具有多重保護(hù)：（1）在起動或運(yùn)行過程中，遇到事故或突發(fā)事件時，只需按急停按鈕X20，切斷整個系輸出元件，停止輸出。要重新啟動必須關(guān)閉整個系統(tǒng)供電才能正常操作。

　?。?）當(dāng)冷卻風(fēng)機(jī)、冷卻塔風(fēng)機(jī)、水泵、Ⅰ號壓縮機(jī)、Ⅱ號壓縮機(jī)等過載時，PLC驅(qū)動HA報警，同時驅(qū)使各電機(jī)停止工作。（3）當(dāng)庫房水溫、庫溫、排氣口溫度、高壓、低壓、油壓等達(dá)到設(shè)定值時，對應(yīng)輸入觸點X4、X5、X6、X7、X10、X11、X12閉合，驅(qū)動輔助繼電器M100閉合，PLC關(guān)閉全部輸出，停止工作。

　　3.

　　結(jié)束語

　　改進(jìn)后的控制系統(tǒng)彌補(bǔ)了接觸繼電器控制系統(tǒng)分立元件多、接線點多、易出錯、故障率高等不足。通過冷庫和中央空調(diào)一體示教機(jī)的試驗教學(xué)，學(xué)生既能學(xué)到冷庫的工作原理，又能掌握中央空調(diào)的運(yùn)行過程，并使學(xué)生綜合運(yùn)用PLC控制技術(shù)的能力得到進(jìn)一步提高，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并降低學(xué)校的投入成本，該方案得到了學(xué)校師生的一致好評。筆者認(rèn)為，該控制裝置在同類學(xué)校中應(yīng)有一定的推廣價值。