plc制冷剂自动充填控制系统【字数：14831】
摘 要随着人们对制冷设备需求的日渐增加，制冷剂自动充填机便成为了制冷设备生产线上不可或缺的一部分，它专为制冷设备充注冷剂。本文着重介绍了PLC控制的制冷剂填充系统方案，主要讲述了总方案的设计和软硬件的过程设计，具体展示了的主要硬件电路的原理和接线图以及上位机软件和PLC梯形图程序的设计。鉴于国内制冷剂机的现状和问题，本设计运用了现在工控中常用的电器元件，如三菱FX2N-64MR、感应式交流步电动机、温度和压力变送器、昆仑通态触摸屏等，以及相关的通讯接线和程序编写方法，利用PLC控制充注电动机完成制冷剂的定量充填任务。同时，制冷剂通道中的温度和压力则是靠温度和压力变送器来进行实时检测，并判断它是否满足系统要求。经系统模拟仿真运行后得出采用PLC作为下位机来对制冷剂的充注进行控制，系统稳定有效，满足了系统的设计要求。该系统对于研究和开发类似系统也很重要。
目 录
摘 要 I
第1章 制冷剂自动充填控制系统的介绍 1
1.1前言 1
1.2课题意义 1
1.3课题背景 1
1.4制冷剂充填系统的研究现状 2
1.5本文设计内容 2
第2章 制冷剂自动充填液压系统的设计 4
2.1 制冷剂自动充填液压系统原理图方案一 4
2.1.1 制冷剂自动充填液压系统方案一原理图 4
2.1.2 抽真空及真空度的检测 4
2.1.3 制冷剂自动充填的过程 5
2.1.4 填充量的计算 5
2.2 制冷剂自动充填液压系统原理图方案二 6
2.2.1 制冷剂自动充填液压系统方案二原理图 6
2.2.2 抽真空及真空度的检测 6
2.2.3 制冷剂自动充填的过程 6
2.2.4 填充量的计算 6
2.3 制冷剂自动充填液压系统原理图方案三 7
2.3.1 制冷剂自动充填液压系统方案三原理图 7
2.3.2 抽真空及真空度的检测 7
2.3.3 制冷剂自动充填的过程 7
2.3.4 填充量的计算 8
2.4 制冷剂自动充填液压系统方案的确定 8 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
第3章 制冷剂自动充填控制系统的方案设计 9
3.1控制方案选择 9
3.1.1 单片机控制 9
3.1.2 工控机控制 9
3.1.3 三菱可编程控制器控制 10
3.1.4 方案确定 10
第4章 控制系统硬件设计 12
4.1 传感器 12
4.1.1 温度变送器 12
4.1.2 压力变送器 13
4.2 真空度计 13
4.3滚珠丝杠的选型计算 14
4.4 充注电动机 17
4.5 变频器 19
4.5.1 变频器的分析 19
4.5.23 变频器的选型 19
4.6 编码器 19
4.7联轴器的选型 19
4.8真空泵的选型计算 21
4.9 可编程控制器 21
4.9.1 可编程控制器的选型 21
4.9.2制冷剂自动充填控制系统PLC接线原理图 22
4.10 模拟量输入输出模块 23
4.10.1 A/D模块 23
4.10.2 D / A模块的作用 25
4.11系统电器元件布置图 26
第5章 控制系统软件设计 27
5.1 PLC控制系统框图设计 27
5.2 PLC系统输入输出表如下： 28
5.3 PLC控制程序的设计 29
5.3.1 部分PLC程序分析 29
第6章 上位机系统的设计 32
6.1 基于MCGS组态软件的上位机控制系统 32
6.2 TPC7062TD触摸屏接口介绍 32
6.2.1 TPC7062TD触摸屏接口如图6.2.1所示： 32
6.3 TPC7062TD触摸屏与三菱FX2N64MR的通讯： 33
6.3.1TPC7062TD触摸屏与三菱FX2N64MR的通讯接线 33
6.3.2 TPC7062TD触摸屏与三菱FX2N64MR通讯参数设置： 34
6.4 MCGS组态设计： 35
6.4.1 MCGS人机界面介绍 35
6.4.2 MCGS系统界面设计如下： 36
结论 46
致谢 47
参考文献 48
第1章 制冷剂自动充填控制系统的介绍
1.1前言
制冷剂自动充填机是用于制冷工业，例如空调、冷柜等充填制冷剂的专用设备。随着PLC的出现和技术的不断更新，使得PLC被广泛应用于各种控制设备以及教育行业，其抗干扰性、数据处理能力和可扩展性超过了其他控制器件。使用PLC来控制整个系统的运行可以满足系统控制的高要求，而且价格不是很高，能满足低投入要求。并且PLC系统有较长的使用寿命，方便维护，编程简单容易。因此用PLC来控制制冷剂充注系统拥有很大的价值潜能和十分宽广的使用前途。
1.2课题意义
制冷剂加注是制冷系统维护中的一个重要环节，制冷剂含量的多少会严重影响制冷的效果。因此，系统的按期检测和制冷剂的充填便是不可或缺的。目前，市场上有进口成套的制冷剂填充设备，但价格十分高昂。一些企业采用在真空管路、加注管路安装压力表和真空泵抽真空的办法，虽然有效，但需要经验丰富的维护人员，且过程操作起来更为复杂。另外一些则采用人工手动添加制冷剂，直接倒出剩余的制冷剂，然后利用制冷剂罐的压力将制冷剂添加到系统中，其工作过程复杂而且效率低下，这种做法不仅浪费了冷媒资源而且污染了社会环境，它不能促进建立一个环境和资源友好的社会。因此，很有必要设计一种性能优越价格低廉而且不会污染环境的制冷剂充装系统。
1.3课题背景
随着生活质量的不断提高，生活环境日渐变暖，人们对冷柜、空调的需求量日渐增加，同时对高质量产品的要求越来越高。为了满足当前社会的高需求，制冷设备生产厂家都已经加大投资自行建立全自动化的流水线车间以提高生产的效率和产品的质量。同时改进一些原始的设备系统，他们希望制冷设备经过改进后，不但系统性能过关，而且能够降低投资成本。传统的制冷剂自动填充机的控制方式是继电器和接触器相结合，这种方法反应慢，可靠性、精度差，且不易扩展。
目 录
摘 要 I
第1章 制冷剂自动充填控制系统的介绍 1
1.1前言 1
1.2课题意义 1
1.3课题背景 1
1.4制冷剂充填系统的研究现状 2
1.5本文设计内容 2
第2章 制冷剂自动充填液压系统的设计 4
2.1 制冷剂自动充填液压系统原理图方案一 4
2.1.1 制冷剂自动充填液压系统方案一原理图 4
2.1.2 抽真空及真空度的检测 4
2.1.3 制冷剂自动充填的过程 5
2.1.4 填充量的计算 5
2.2 制冷剂自动充填液压系统原理图方案二 6
2.2.1 制冷剂自动充填液压系统方案二原理图 6
2.2.2 抽真空及真空度的检测 6
2.2.3 制冷剂自动充填的过程 6
2.2.4 填充量的计算 6
2.3 制冷剂自动充填液压系统原理图方案三 7
2.3.1 制冷剂自动充填液压系统方案三原理图 7
2.3.2 抽真空及真空度的检测 7
2.3.3 制冷剂自动充填的过程 7
2.3.4 填充量的计算 8
2.4 制冷剂自动充填液压系统方案的确定 8 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
第3章 制冷剂自动充填控制系统的方案设计 9
3.1控制方案选择 9
3.1.1 单片机控制 9
3.1.2 工控机控制 9
3.1.3 三菱可编程控制器控制 10
3.1.4 方案确定 10
第4章 控制系统硬件设计 12
4.1 传感器 12
4.1.1 温度变送器 12
4.1.2 压力变送器 13
4.2 真空度计 13
4.3滚珠丝杠的选型计算 14
4.4 充注电动机 17
4.5 变频器 19
4.5.1 变频器的分析 19
4.5.23 变频器的选型 19
4.6 编码器 19
4.7联轴器的选型 19
4.8真空泵的选型计算 21
4.9 可编程控制器 21
4.9.1 可编程控制器的选型 21
4.9.2制冷剂自动充填控制系统PLC接线原理图 22
4.10 模拟量输入输出模块 23
4.10.1 A/D模块 23
4.10.2 D / A模块的作用 25
4.11系统电器元件布置图 26
第5章 控制系统软件设计 27
5.1 PLC控制系统框图设计 27
5.2 PLC系统输入输出表如下： 28
5.3 PLC控制程序的设计 29
5.3.1 部分PLC程序分析 29
第6章 上位机系统的设计 32
6.1 基于MCGS组态软件的上位机控制系统 32
6.2 TPC7062TD触摸屏接口介绍 32
6.2.1 TPC7062TD触摸屏接口如图6.2.1所示： 32
6.3 TPC7062TD触摸屏与三菱FX2N64MR的通讯： 33
6.3.1TPC7062TD触摸屏与三菱FX2N64MR的通讯接线 33
6.3.2 TPC7062TD触摸屏与三菱FX2N64MR通讯参数设置： 34
6.4 MCGS组态设计： 35
6.4.1 MCGS人机界面介绍 35
6.4.2 MCGS系统界面设计如下： 36
结论 46
致谢 47
参考文献 48
第1章 制冷剂自动充填控制系统的介绍
1.1前言
制冷剂自动充填机是用于制冷工业，例如空调、冷柜等充填制冷剂的专用设备。随着PLC的出现和技术的不断更新，使得PLC被广泛应用于各种控制设备以及教育行业，其抗干扰性、数据处理能力和可扩展性超过了其他控制器件。使用PLC来控制整个系统的运行可以满足系统控制的高要求，而且价格不是很高，能满足低投入要求。并且PLC系统有较长的使用寿命，方便维护，编程简单容易。因此用PLC来控制制冷剂充注系统拥有很大的价值潜能和十分宽广的使用前途。
1.2课题意义
制冷剂加注是制冷系统维护中的一个重要环节，制冷剂含量的多少会严重影响制冷的效果。因此，系统的按期检测和制冷剂的充填便是不可或缺的。目前，市场上有进口成套的制冷剂填充设备，但价格十分高昂。一些企业采用在真空管路、加注管路安装压力表和真空泵抽真空的办法，虽然有效，但需要经验丰富的维护人员，且过程操作起来更为复杂。另外一些则采用人工手动添加制冷剂，直接倒出剩余的制冷剂，然后利用制冷剂罐的压力将制冷剂添加到系统中，其工作过程复杂而且效率低下，这种做法不仅浪费了冷媒资源而且污染了社会环境，它不能促进建立一个环境和资源友好的社会。因此，很有必要设计一种性能优越价格低廉而且不会污染环境的制冷剂充装系统。
1.3课题背景
随着生活质量的不断提高，生活环境日渐变暖，人们对冷柜、空调的需求量日渐增加，同时对高质量产品的要求越来越高。为了满足当前社会的高需求，制冷设备生产厂家都已经加大投资自行建立全自动化的流水线车间以提高生产的效率和产品的质量。同时改进一些原始的设备系统，他们希望制冷设备经过改进后，不但系统性能过关，而且能够降低投资成本。传统的制冷剂自动填充机的控制方式是继电器和接触器相结合，这种方法反应慢，可靠性、精度差，且不易扩展。
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