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冷库自动化控制现状及管理应用

分类:冷库保养   作者:   发布时间:2018/9/23 23:11:57   浏览量:

  冷库经过了原始的机械制冷、氨液设备制冷、氟设备制冷一直到现在环保节能冷库,一步步走向今天更节能、更环保、更有效的自动化管理。
  自70年代起,继美国之后,日本、法国等先后研究设计了微机控制分散式制冷系统,而且发展很快。这主要是由于其系统简单,实现微机全自动控制,既节能,又确保食品的贮藏质量。采用微机控制和调节生产过程,使制冷装置保持在最经济、最合理的工况下运行,使食品在冷加工和冷藏过程中保持最好的质量,同时可以降低经营管理费用。整个制冷装置由一台主计算机(自由程序)和一台备用的计算机(固定程序)来控制。

  我国大型冷库一般为集中式供怜方式,系统复杂,实现金自动控制的难度较大,就目前国内大型冷库自动化程度看,一般是制冷压缩机、中间冷却器、低压循环贯主液桶等设备实现局部自动控制,也即处于自控发展的第二三阶段。而中小型冷库,特别是采用氟利昂为工质的,一般为分散式供冷方式,制冷压缩冷凝机组与库房冷却器采用一一对应方式,制冷系统简单,每个库房的系统相对独立,控制参数少,易于实现微机全自动控制。可以对每个小系统独立控制,然后再由一台主机进行汇总、显示、报警,即为微机分散式控制的第四代自控技术。目前在国内,一般只做到对制冷系统的自动控制,在货物进出、装卸作业自动化、库房计算机管理、工厂人员自动化管理等方面还需要进一步努力。品质不高,往往难以达到更高精度的调节要求。特别是难以适应大的负荷变化和工况变化,同时调节系统不能对多个信号进行综合处理和调节;③可编程控制器阶段,在制冷控制系统中引入串级调节与补偿调节,并完善专用的电动执行器,④随着现代科学技术的迅猛发展,电子计算机技术在各个领域中普遍应用。加之现代控制论的发展,使自动化技术产生了新的飞跃。


  一、冷库节能控制系统的主要特点以及存在的问题

  (1)冷库设备自动控制水平低,完全依赖于人工操作,而人的主观能动性与技术水平等,因人因时等都有很大的差异,难以达到最佳控制。

  (2)压缩机星--三角起动时对压缩机设备以及电网冲击,影响设备使用寿命;而且,设备起动完成后只能全速运行,通过调整回气阀门(蒸发压力)开口度来控制制冷能力。造成电耗浪费,设备故障率较高,运行的经济性差。  

  (3)各分支库根据储物不同或出入库情况变化以及保温性能差异,难以做到各分支库根据自身需求,分别自动调节制冷量,对原不需要制冷的分支库造成过度制冷的浪费现象;蒸发器除霜以及冷却水泵运行难以达到最佳效果。 


  二、进行自动化控制改造的目的
  随着电子技术的发展,可编程序控制器(PLC)、交流变频调速技术的成熟发展,各种类型检测用传感变送器的大量应用,使得自动化控制功能越来越强大,系统优化和节能管理控制能力也越来越强。为冷库的自动化改造提供了良好的前提条件。通过改造,实现自动化智能控制,提高冷库储藏质量,降低电耗,提高设备使用寿命,降低设备故障率,减少值班人员费用。综合提高冷库效益,2年内确保收回投资成本。 


   三、冷库设备改造的主要工作

  (1)冷库的自控系统采用S7 PLC控制与编程;通过MPI通讯实现与上位机之间的数据通讯;对于大型冷库,采用Profibus-dp通讯方式,与各分支冷库、冷却间控制设备实现全数据交流; 

  (2)制冷压缩机采用交流变频调速装置拖动;通过modbus通讯与PLC实现全数据交换以及控制;  

  (3)用上位机+工业触摸显示器(或触摸屏)+wincc组态软件制作冷库系统的上位机管理画面。实时动态显示冷库所有设备的运行状态,记录设备运行参数和运行曲线提供节能数据分析资料,对各种异常现象进行实时报警。 

  (4)对调节站的进气阀改为电动机构,增设各类所需的传感器,实现PLC自动控制。 

  (5)实现水产冷库的制冷系统自动化运行调试。 


  四、冷库设备改造后具有的功能:  

  (1)对整个冷库系统进行上位机管理控制,在上位机上,用画面实时显示冷库各冷却间温度、压缩机运行状况、设备各点的工作状态,如设备起停、运行、故障、阀控状态、各冷间设定温度值和实际控制值等等,用曲线记录各冷间温度,压缩机运行负载电流。对温度、压力等参数实现实时监控报警提示,显示回气阀压力等参数和操作设备的运行。具有针对不同制冷间储藏不同储物的工艺温度,设定储藏温度和最佳制冷能力(回气压力)等工艺参数数据库供用户调用。  

  (2)系统按照无人值守方案考虑,并考虑每间冷库温度单独检测与控制,实现阀开闭度与当时开机本库房实测温度的闭环控制。温度的检测与控制采用PLC,温差控制范围的精度高;冷库的实测温度与设定温度均在触摸屏上显示,并设有上限、下限报警功能  

  (3)系统具有自动和手动控制的双位运行功能,并设有多种自动保护装置,出现故障时,自动给出报警信号(可以远程传送报警信号)提醒用户进行处理,出现严重事故时自动停车并报警。用户如需要,可以采用发送短信通知方式告知用户。系统具有控温准确,操作简单,可靠性高等优点。  

  (4)压缩机具有软起动、软停车,连续平滑调速功能,可延长设备寿命,实现节能调节。根据各冷间实测温度进行智能模糊起停控制,减少起停次数。  

  (5)根据工艺要求设置有入库、出库、储藏等不同工作模式;针对不同库房的实际情况,进行单独自动控制;通过PLC编程,针对库房存储物储藏需求、分别设置不同温度,通过自动调节供液阀或冷风机速度,既满足不同冷冻房冷冻(冷藏)要求,又避免个别库房过度冷冻的浪费现象。如此温库调节可以达到节能的要求,也能满足某些库房高精度温度调节的需要,温控可达到0.250C的精度要求。  

  (6)利用峰谷电价,夜间做制冷节能储备,降低电价消耗;  

  (7)具有回气压力闭环调节稳定功能,实现最佳节能运行控制模式;调节站控制阀根据对应冷冻(冷藏)间实际温度与设定温度之间的差值,以及各冷藏库间温度差值的大小自动进行调整,无差值时阀关闭,差值大时阀的开口度自动增大,差值小时阀的开口度自动减小; 

  (8)对冷凝器结霜状态进行自动检测,及时除霜,保证冷冻效率的发挥;  

  (9)对循环水冷却系统,根据环境温度,实际工作温度,在保证冷却作用工作状态,实现闭环控制自动调节功能。  

  (10)所有的风机运行监控功能,随便哪台风机停止运行,立刻给出报警信息;



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