冷库自动化管理与应用

时间：2020-06-06

　　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，一步步走向今天节能、环保、有效的自动化管理。

　　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，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。

　　改造的目的是：通过改造，实现自动化智能控制，提冷库储藏质量，降低电耗，提设备使用寿命，降低设备故障率，减少值班人员费用。综合提冷库效益，2年内确保收回投资成本。

　　三、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、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;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，可靠性等点。

　　(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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