- 冷庫(kù)自動(dòng)化控制現(xiàn)狀及管理應(yīng)用
- 活塞式制冷壓縮機(jī)的組件組成?是怎么分類的?
- 冷庫(kù)制冷系統(tǒng)管道保溫的概述?保溫層該怎么做呢?
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冷庫(kù)自動(dòng)化控制現(xiàn)狀及管理應(yīng)用
冷庫(kù)經(jīng)過(guò)了原始的機(jī)械制冷、氨液設(shè)備制冷、氟設(shè)備制冷一直到現(xiàn)在環(huán)保節(jié)能冷庫(kù),一步步走向今天更節(jié)能、更環(huán)保、更有效的自動(dòng)化管理。
自70年代起,繼美國(guó)之后,日本、法國(guó)等先后研究設(shè)計(jì)了微機(jī)控制分散式制冷系統(tǒng),而且發(fā)展很快。這主要是由于其系統(tǒng)簡(jiǎn)單,實(shí)現(xiàn)微機(jī)全自動(dòng)控制,既節(jié)能,又確保食品的貯藏質(zhì)量。采用微機(jī)控制和調(diào)節(jié)生產(chǎn)過(guò)程,使制冷裝置保持在最經(jīng)濟(jì)、最合理的工況下運(yùn)行,使食品在冷加工和冷藏過(guò)程中保持最好的質(zhì)量,同時(shí)可以降低經(jīng)營(yíng)管理費(fèi)用。整個(gè)制冷裝置由一臺(tái)主計(jì)算機(jī)(自由程序)和一臺(tái)備用的計(jì)算機(jī)(固定程序)來(lái)控制。
我國(guó)大型冷庫(kù)一般為集中式供憐方式,系統(tǒng)復(fù)雜,實(shí)現(xiàn)金自動(dòng)控制的難度較大,就目前國(guó)內(nèi)大型冷庫(kù)自動(dòng)化程度看,一般是制冷壓縮機(jī)、中間冷卻器、低壓循環(huán)貫主液桶等設(shè)備實(shí)現(xiàn)局部自動(dòng)控制,也即處于自控發(fā)展的第二三階段。而中小型冷庫(kù),特別是采用氟利昂為工質(zhì)的,一般為分散式供冷方式,制冷壓縮冷凝機(jī)組與庫(kù)房冷卻器采用一一對(duì)應(yīng)方式,制冷系統(tǒng)簡(jiǎn)單,每個(gè)庫(kù)房的系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立,控制參數(shù)少,易于實(shí)現(xiàn)微機(jī)全自動(dòng)控制??梢詫?duì)每個(gè)小系統(tǒng)獨(dú)立控制,然后再由一臺(tái)主機(jī)進(jìn)行匯總、顯示、報(bào)警,即為微機(jī)分散式控制的第四代自控技術(shù)。目前在國(guó)內(nèi),一般只做到對(duì)制冷系統(tǒng)的自動(dòng)控制,在貨物進(jìn)出、裝卸作業(yè)自動(dòng)化、庫(kù)房計(jì)算機(jī)管理、工廠人員自動(dòng)化管理等方面還需要進(jìn)一步努力。品質(zhì)不高,往往難以達(dá)到更高精度的調(diào)節(jié)要求。特別是難以適應(yīng)大的負(fù)荷變化和工況變化,同時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)不能對(duì)多個(gè)信號(hào)進(jìn)行綜合處理和調(diào)節(jié);③可編程控制器階段,在制冷控制系統(tǒng)中引入串級(jí)調(diào)節(jié)與補(bǔ)償調(diào)節(jié),并完善專用的電動(dòng)執(zhí)行器,④隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,電子計(jì)算機(jī)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中普遍應(yīng)用。加之現(xiàn)代控制論的發(fā)展,使自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)生了新的飛躍。
一、冷庫(kù)節(jié)能控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)以及存在的問(wèn)題
?。?)冷庫(kù)設(shè)備自動(dòng)控制水平低,完全依賴于人工操作,而人的主觀能動(dòng)性與技術(shù)水平等,因人因時(shí)等都有很大的差異,難以達(dá)到最佳控制。
?。?)壓縮機(jī)星--三角起動(dòng)時(shí)對(duì)壓縮機(jī)設(shè)備以及電網(wǎng)沖擊,影響設(shè)備使用壽命;而且,設(shè)備起動(dòng)完成后只能全速運(yùn)行,通過(guò)調(diào)整回氣閥門(蒸發(fā)壓力)開(kāi)口度來(lái)控制制冷能力。造成電耗浪費(fèi),設(shè)備故障率較高,運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性差。
(3)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)到最佳效果。
二、進(jìn)行自動(dòng)化控制改造的目的
隨著電子技術(shù)的發(fā)展,可編程序控制器(PLC)、交流變頻調(diào)速技術(shù)的成熟發(fā)展,各種類型檢測(cè)用傳感變送器的大量應(yīng)用,使得自動(dòng)化控制功能越來(lái)越強(qiáng)大,系統(tǒng)優(yōu)化和節(jié)能管理控制能力也越來(lái)越強(qiáng)。為冷庫(kù)的自動(dòng)化改造提供了良好的前提條件。通過(guò)改造,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化智能控制,提高冷庫(kù)儲(chǔ)藏質(zhì)量,降低電耗,提高設(shè)備使用壽命,降低設(shè)備故障率,減少值班人員費(fèi)用。綜合提高冷庫(kù)效益,2年內(nèi)確保收回投資成本。
三、冷庫(kù)設(shè)備改造的主要工作
?。?)冷庫(kù)的自控系統(tǒng)采用S7 PLC控制與編程;通過(guò)MPI通訊實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)通訊;對(duì)于大型冷庫(kù),采用Profibus-dp通訊方式,與各分支冷庫(kù)、冷卻間控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)全數(shù)據(jù)交流;
?。?)制冷壓縮機(jī)采用交流變頻調(diào)速裝置拖動(dòng);通過(guò)modbus通訊與PLC實(shí)現(xiàn)全數(shù)據(jù)交換以及控制;
?。?)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)管理畫(huà)面。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示冷庫(kù)所有設(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)分析資料,對(duì)各種異?,F(xiàn)象進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警。
?。?)對(duì)調(diào)節(jié)站的進(jìn)氣閥改為電動(dòng)機(jī)構(gòu),增設(shè)各類所需的傳感器,實(shí)現(xiàn)PLC自動(dòng)控制。
?。?)實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)冷庫(kù)的制冷系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行調(diào)試。
四、冷庫(kù)設(shè)備改造后具有的功能:
?。?)對(duì)整個(gè)冷庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行上位機(jī)管理控制,在上位機(jī)上,用畫(huà)面實(shí)時(shí)顯示冷庫(kù)各冷卻間溫度、壓縮機(jī)運(yùn)行狀況、設(shè)備各點(diǎn)的工作狀態(tài),如設(shè)備起停、運(yùn)行、故障、閥控狀態(tài)、各冷間設(shè)定溫度值和實(shí)際控制值等等,用曲線記錄各冷間溫度,壓縮機(jī)運(yùn)行負(fù)載電流。對(duì)溫度、壓力等參數(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控報(bào)警提示,顯示回氣閥壓力等參數(shù)和操作設(shè)備的運(yùn)行。具有針對(duì)不同制冷間儲(chǔ)藏不同儲(chǔ)物的工藝溫度,設(shè)定儲(chǔ)藏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。
?。?)系統(tǒng)按照無(wú)人值守方案考慮,并考慮每間冷庫(kù)溫度單獨(dú)檢測(cè)與控制,實(shí)現(xiàn)閥開(kāi)閉度與當(dāng)時(shí)開(kāi)機(jī)本庫(kù)房實(shí)測(cè)溫度的閉環(huán)控制。溫度的檢測(cè)與控制采用PLC,溫差控制范圍的精度高;冷庫(kù)的實(shí)測(cè)溫度與設(shè)定溫度均在觸摸屏上顯示,并設(shè)有上限、下限報(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,并設(shè)有多種自動(dòng)保護(hù)裝置,出現(xiàn)故障時(shí),自動(dòng)給出報(bào)警信號(hào)(可以遠(yuǎn)程傳送報(bào)警信號(hào))提醒用戶進(jìn)行處理,出現(xiàn)嚴(yán)重事故時(shí)自動(dòng)停車并報(bào)警。用戶如需要,可以采用發(fā)送短信通知方式告知用戶。系統(tǒng)具有控溫準(zhǔn)確,操作簡(jiǎn)單,可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。
?。?)壓縮機(jī)具有軟起動(dòng)、軟停車,連續(xù)平滑調(diào)速功能,可延長(zhǎng)設(shè)備壽命,實(shí)現(xiàn)節(jié)能調(diào)節(jié)。根據(jù)各冷間實(shí)測(cè)溫度進(jìn)行智能模糊起??刂?,減少起停次數(shù)。
?。?)根據(jù)工藝要求設(shè)置有入庫(kù)、出庫(kù)、儲(chǔ)藏等不同工作模式;針對(duì)不同庫(kù)房的實(shí)際情況,進(jìn)行單獨(dú)自動(dòng)控制;通過(guò)PLC編程,針對(duì)庫(kù)房存儲(chǔ)物儲(chǔ)藏需求、分別設(shè)置不同溫度,通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)供液閥或冷風(fēng)機(jī)速度,既滿足不同冷凍房冷凍(冷藏)要求,又避免個(gè)別庫(kù)房過(guò)度冷凍的浪費(fèi)現(xiàn)象。如此溫庫(kù)調(diào)節(jié)可以達(dá)到節(jié)能的要求,也能滿足某些庫(kù)房高精度溫度調(diào)節(jié)的需要,溫控可達(dá)到0.250C的精度要求。
?。?)利用峰谷電價(jià),夜間做制冷節(jié)能儲(chǔ)備,降低電價(jià)消耗;
?。?)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)對(duì)應(yīng)冷凍(冷藏)間實(shí)際溫度與設(shè)定溫度之間的差值,以及各冷藏庫(kù)間溫度差值的大小自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整,無(wú)差值時(shí)閥關(guān)閉,差值大時(shí)閥的開(kāi)口度自動(dòng)增大,差值小時(shí)閥的開(kāi)口度自動(dòng)減?。?nbsp;
?。?)對(duì)冷凝器結(jié)霜狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè),及時(shí)除霜,保證冷凍效率的發(fā)揮;
?。?)對(duì)循環(huán)水冷卻系統(tǒng),根據(jù)環(huán)境溫度,實(shí)際工作溫度,在保證冷卻作用工作狀態(tài),實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。
(10)所有的風(fēng)機(jī)運(yùn)行監(jiān)控功能,隨便哪臺(tái)風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行,立刻給出報(bào)警信息;
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