PLC—變頻系統在山楂干紅冷凍系統中的應用

摘 要：根據山楂干紅冷凍處理工藝要求，設計基于西門子S-200PLC和臺達M系列變頻器的冷凍自動控溫系統。實踐證明，該系統擁有較高的生產效率和穩定性，完全能夠滿足山楂干紅對冷凍處理的生產要求。

關鍵詞：PLC；山楂干紅；冷凍

引言

山楂干紅在儲存中易于產生沉淀，對紅酒的品質有很大的影響。工藝要求將山楂干紅原酒進行冷凍處理使其中的酒石酸等雜質在低溫情況下從原酒中分離出來。冷凍處理的關鍵點是將原酒從常溫通過速冷機迅速冷凍到2攝氏度+-2度。

1 原系統存在的問題

由于速冷機是新增設備，和原來的冷凍系統不兼容。生產過程中需要操作人員通過手動調節閥門來控制泵的流量。且由于原酒的溫度不穩定使操作人員的調節難度加大。溫度不好控制，增加泵的負荷，不利于節能。

2 系統構成

系統主要包括速冷機、輸送泵、原酒罐、冷凍罐、PLC-變頻控制系統、溫度反饋及執行機構組成。系統整體結構如圖1所示。

PLC控制系統選用西門子S-200PLC，S-200可以實現模擬量的讀取，PID運算單元，具有線性/圓弧插補功能，8點數字輸入，8點數字輸出，模擬輸出單元允許用戶使用變頻器控制輸送泵的流量。

3 控制過程

3.1 系統啟動后，首先打開氣動出料閥，和回流閥。PLC接收到閥門開啟反饋信號后啟動輸送泵和速冷機。

3.2 PLC接收到溫度反饋信號后送PID單元進行處理，處理完成后，模擬輸出單元輸出一0-10電壓控制變頻器改變泵的輸送量。

3.3 PLC接收到溫度反饋信號，溫度達到2度時，打開冷凍閥，接收到冷凍閥開啟到位信號后，關閉回流閥。

3.4 處理完成，PLC 接收到停止信號后，關閉速冷機和輸送泵，延時10秒后，關閉出料閥和冷凍閥。

3.5 運行過程中，當溫度反饋顯示溫度高于4度或低于0度時，打開回流閥，關閉冷凍閥。并開始計時，當計時器達到設定時間（5分鐘）時，PLC關閉速冷機和輸送泵，延時10秒后，關閉出料閥和冷凍閥并輸出蜂鳴器閥報警。當在設定時間內溫度正常的話，打開冷凍閥，關閉回流閥，并清空計時器。

4 PLC輸入輸出配置見下表。

5 結束語

基于西門子S-200PLC和臺達變頻器的山楂干紅冷凍系統充分的滿足了生產的工藝要求，提高了產品的品質，減輕了操作工的工作強度也避免了誤操作對產品品質產生的影響。大大提高了工作效率。