冷庫(kù)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用是有一個(gè)過(guò)程的,從最初的原始機(jī)械制冷、氨液制冷、氟制冷,到現(xiàn)在的環(huán)保節(jié)能冷庫(kù),再發(fā)展到今天節(jié)能、環(huán)保、高效的冷庫(kù)自動(dòng)化控制管理。隨著電子技術(shù)的發(fā)展,可編程控制器(PLC)、隨著交流變頻調(diào)速技術(shù)的成熟發(fā)展和各種檢測(cè)傳感器的廣泛應(yīng)用,自動(dòng)控制功能越來(lái)越強(qiáng),系統(tǒng)優(yōu)化和節(jié)能管理控制能力越來(lái)越強(qiáng)。為冷庫(kù)的自動(dòng)化改造提供了良好的前提。通過(guò)改造,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)智能控制,提高冷庫(kù)儲(chǔ)存質(zhì)量,降低功耗,提高設(shè)備使用壽命,降低設(shè)備故障率,降低值班人員成本。全面提高冷庫(kù)效率,確保2年內(nèi)收回投資成本。
我國(guó)大型冷庫(kù)一般為集中冷卻模式,系統(tǒng)復(fù)雜,難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,目前國(guó)內(nèi)大型冷庫(kù)自動(dòng)化,一般是制冷壓縮機(jī)、中間冷卻器、低壓循環(huán)主液桶等設(shè)備實(shí)現(xiàn)局部自動(dòng)控制,即在自動(dòng)控制發(fā)展的第二、第三階段。中小型冷庫(kù),特別是氟利昂,一般分散冷卻,制冷壓縮冷凝機(jī)組和倉(cāng)庫(kù)冷卻器一對(duì)應(yīng),制冷系統(tǒng)簡(jiǎn)單,各倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立,控制參數(shù)少,易于實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動(dòng)控制??瑟?dú)立控制每個(gè)小系統(tǒng),然后由主機(jī)匯總、顯示、報(bào)警,即微機(jī)分散控制的第四代自動(dòng)控制技術(shù)。
目前,我國(guó)一般只實(shí)現(xiàn)制冷系統(tǒng)的自動(dòng)化控制,在貨物進(jìn)出、裝卸操作自動(dòng)化、倉(cāng)庫(kù)計(jì)算機(jī)管理、工廠人員自動(dòng)化管理等方面需要進(jìn)一步努力。質(zhì)量低,往往難以滿足更高精度的調(diào)整要求。特別難以適應(yīng)大負(fù)荷變化和工況變化,調(diào)整系統(tǒng)不能綜合處理和調(diào)整多個(gè)信號(hào);③在可編程控制器階段,將串級(jí)調(diào)節(jié)和補(bǔ)償調(diào)節(jié)引入制冷控制系統(tǒng),完善專用電動(dòng)執(zhí)行器,④隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,電子計(jì)算機(jī)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著現(xiàn)代控制論的發(fā)展,冷庫(kù)自動(dòng)化技術(shù)取得了新的飛躍。
一、冷庫(kù)節(jié)能控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)及存在的問(wèn)題
(1)冷庫(kù)自動(dòng)化控制水平較低,完全依賴于人工操作,人的主觀主動(dòng)性和技術(shù)水平差異較大,難以實(shí)現(xiàn)最佳控制。
?。?)當(dāng)壓縮機(jī)星-三角形啟動(dòng)時(shí),會(huì)對(duì)壓縮機(jī)設(shè)備和電網(wǎng)產(chǎn)生影響,影響設(shè)備的使用壽命;此外,設(shè)備啟動(dòng)后只能全速運(yùn)行,通過(guò)調(diào)整回氣閥(蒸發(fā)壓力)開(kāi)口度來(lái)控制冷卻能力。造成電耗浪費(fèi),設(shè)備故障率高,運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性差。
?。?)各分支庫(kù)根據(jù)儲(chǔ)物不同或出入庫(kù)情況變化以及保溫性能差異,難以做到各分支庫(kù)根據(jù)自身需求,分別自動(dòng)調(diào)節(jié)制冷量,對(duì)原不需要制冷的分支庫(kù)造成過(guò)度制冷的浪費(fèi)現(xiàn)象;蒸發(fā)器除霜以及冷卻水泵運(yùn)行難以達(dá)到更好效果。
二、冷庫(kù)自動(dòng)化改造的主要工作
?。?)冷庫(kù)的自控系統(tǒng)采用S7 PLC控制和編程;通過(guò)MPI通信實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的數(shù)據(jù)通信;對(duì)于大型冷庫(kù),使用Profibus-dp通信分支冷庫(kù)、冷卻室控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)全數(shù)據(jù)通信;
(2)采用交流變頻調(diào)速裝置拖動(dòng)制冷壓縮機(jī);modbus通訊與PLC實(shí)現(xiàn)全數(shù)據(jù)交換和控制;
(3)使用上位機(jī)工業(yè)觸摸顯示器(或觸摸屏)wincc組態(tài)軟件制作冷庫(kù)系統(tǒng)的上位機(jī)管理圖片。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示所有
冷庫(kù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),記錄設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行曲線,提供節(jié)能數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)報(bào)警各種異?,F(xiàn)象。
(4)將調(diào)節(jié)站進(jìn)氣閥改為電氣機(jī)構(gòu),增加各種所需傳感器,實(shí)現(xiàn)PLC自動(dòng)控制。
(5)實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)冷庫(kù)制冷系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行調(diào)試。
三、冷庫(kù)設(shè)備自動(dòng)化改造后的功能:
?。?)對(duì)整個(gè)冷庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行上位機(jī)管理和控制。在上位機(jī)上,用圖片實(shí)時(shí)顯示冷庫(kù)各冷卻室的溫度、壓縮機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和設(shè)備各點(diǎn)的工作狀態(tài),如設(shè)備啟停、運(yùn)行、故障、閥門(mén)控制狀態(tài)、各冷室的設(shè)定溫度值和實(shí)際控制值等,用曲線記錄各冷室的溫度,壓縮機(jī)運(yùn)行負(fù)載電流。實(shí)現(xiàn)溫度、壓力等參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警提示,顯示回氣閥壓力等參數(shù)及操作設(shè)備的運(yùn)行。設(shè)置存儲(chǔ)溫度和最佳制冷能力(回氣壓力)等工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù),供用戶調(diào)用不同制冷室存儲(chǔ)不同存儲(chǔ)的工藝溫度。
(2)系統(tǒng)根據(jù)無(wú)人值守方案考慮,考慮每個(gè)冷庫(kù)溫度的單獨(dú)檢測(cè)和控制,實(shí)現(xiàn)當(dāng)時(shí)啟動(dòng)倉(cāng)庫(kù)時(shí)閥門(mén)開(kāi)關(guān)和測(cè)量溫度的閉環(huán)控制。采用溫度檢測(cè)和控制PLC,溫差控制范圍精度高;觸摸屏上顯示冷庫(kù)的測(cè)量溫度和設(shè)定溫度,并具有上下報(bào)警功能
?。?)系統(tǒng)具有自動(dòng)和手動(dòng)控制的雙位運(yùn)行功能,并配備各種自動(dòng)保護(hù)裝置。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí),自動(dòng)給出報(bào)警信號(hào)(可遠(yuǎn)程傳輸報(bào)警信號(hào)),提醒用戶處理,嚴(yán)重事故時(shí)自動(dòng)停車(chē)并報(bào)警。如有必要,用戶可以通過(guò)發(fā)送短信通知通知用戶。該系統(tǒng)具有溫度控制準(zhǔn)確、操作簡(jiǎn)單、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。
?。?)壓縮機(jī)具有軟啟動(dòng)、軟停車(chē)、連續(xù)平穩(wěn)調(diào)速功能,可延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,實(shí)現(xiàn)節(jié)能調(diào)節(jié)。智能模糊起停控制根據(jù)每個(gè)冷室的測(cè)量溫度,減少起停次數(shù)。
(5)根據(jù)工藝要求設(shè)置不同的工作模式,如入庫(kù)、出庫(kù)、儲(chǔ)存等;根據(jù)不同倉(cāng)庫(kù)的實(shí)際情況自動(dòng)控制;通過(guò)PLC編程,根據(jù)倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)的需要,設(shè)置不同的溫度,自動(dòng)調(diào)整供液閥或冷卻器的速度,不僅滿足不同冷凍室的冷凍(冷藏)要求,而且避免個(gè)別倉(cāng)庫(kù)過(guò)度冷凍的浪費(fèi)。這樣,溫庫(kù)調(diào)節(jié)可以滿足節(jié)能的要求,滿足部分倉(cāng)庫(kù)高精度溫度調(diào)節(jié)的需要,溫度控制可以達(dá)到0.250C精度要求。
(6)利用峰谷電價(jià),夜間制冷節(jié)能儲(chǔ)備,降低電價(jià)消耗;
(7)具有回氣壓力閉環(huán)調(diào)節(jié)穩(wěn)定功能,實(shí)現(xiàn)最佳節(jié)能運(yùn)行控制模式;調(diào)節(jié)站控制閥根據(jù)相應(yīng)冷凍(冷藏)之間的實(shí)際溫度與設(shè)定溫度的差異,以及各冷藏庫(kù)之間的溫差,自動(dòng)調(diào)節(jié)各冷藏庫(kù)之間的溫差。
(8)自動(dòng)檢測(cè)冷凝器結(jié)霜狀態(tài),及時(shí)除霜,保證冷凍效率;
(9)對(duì)于循環(huán)水冷卻系統(tǒng),根據(jù)環(huán)境溫度和實(shí)際工作溫度,實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能,以確保冷卻工作狀態(tài)。
(10)所有風(fēng)機(jī)運(yùn)行監(jiān)控功能,任何風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行,立即給出報(bào)警信息;
以上就是關(guān)于
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