施耐德PLC系列在新型全自动冷库控制系统中的应用

［摘要］：
［关键词］： 电机 流量计 直流调速 工控
随着制冷空调工业的迅速发展，冷库制冷系统自动化已成为当今冷库生产管理所应必备功能，以此带来系统运行的安全性、可靠性及节能性，并带来冷藏品质的保证，劳动条件的改善和生产效率的提高。冷库要求冷藏间，低温穿堂，冻结间、预冷间等不同房间的温度控制各有不同，各个单元即要独立运行调节控温又需协调联网及监控管理。北京金日创科技有限公司根据客户工艺要求以及自身多年制冷行业工控经验推出新型全自动冷库控制系统——由上位计算机﹑施耐德电气MODICON系列PLC、现场测控元件组成多级、开放、模块化、可扩展的高性价比冷库全自动控制解决方案，确保制冷控制系统安全、可靠、高效、稳定、节能运行，改善工人劳动条件，提升电控配套设备制造档次。控制系统如下：

监控管理层：
上位计算机系统通过通讯网络与控制级PLC相联，采集冷库各工艺过程的工艺参数，电气参数及主要设备的运行状态信息，并对现场数据进行分析、处理、贮存，对各类工艺参数作出趋势曲线，操作员通过简单的鼠标键盘操作可进行系统功能组态，在线修改和设置控制参数，给控制级可编程控制器下达指令。操作界面可直观显示整个系统动态流程图，并放大显示各工段工艺流程图，带有动态参数显示，趋势曲线显示，报警显示，并可按要求打印有
关即时参数及历史运转参数。通过本系统可达到对整个冷库进行综合监控、管理、分析的功能。
可通过完善的软件程序编制，提高了整个冷库的自动化水平，为制冷空调系统的优化设计及高效节能运转奠定了基础。并可为企业节省大量的运转费用。我们设计的冷库自控系统都提供开放性网络接口，易于扩展，从而使该冷库系统十分方便地与其他生产管理系统或物流系统集成一起，达到整个企业管控一体化。
控制层：
采用Micro可编程控制器或PREMIUM可编程控制器（I/O点可达1024点）能够实时采集整个冷库中各设备的运行工况及各项工艺运行参数，完成制冷及相应循环水系统自动控制（制冷压缩机自动开停； 氨泵回路；冷风机控制回路；冷却塔回路；水泵回路等），而且能够合理解决和协调运行中各工艺单元之间的优化配合，自控系统还有先进的自诊断功能和判别能力，使整个冷库系统能够正常、稳定、安全、高效、低耗运行，减少了操作和维护工作量，提高经济效益。主要完成以下功能：
1、 自动控制制冷压缩机开停，使系统按程序高效节能运转，满足冷库系统要求；
2、 冷藏间温度自动控制；冻结间温度自动控制和冻结时间自动控制；温度及温度波动的范围是衡量食品保鲜贮存的一项重要指标，可长时间记录并贮存温度数据，显示及打印温度数据和曲线，是赢得客户信任的一项重要条件。
3、 氨泵回路自动控制，包括低压循环桶的液位自动控制与报警，氨泵自动保护和氨泵运转台数的自动增减，以及氨泵定时切换使用等；
4、 监控自动型空气分离器的运行，自动排放系统内的空气；
5、 冲霜回路采用热氨冲霜和水冲霜，使冷间温度波动最小，可实现自动冲霜或定时冲霜。
设备层：
设备级采用Twido可编程序控制器（I/O点可达264点）控制，通过网络通讯连接到车间级可编程序控制器控制，并带有相应功能丰富的现场人机操作界面。
空气分离器自动控制特点：自动排放系统内的空气——多个进气阀可任意选择，根据桶压与吸压差、桶压与排压差自动控制进气阀和排气阀，自动循环打开各进气阀，自动判断供液故障、水路故障、排气故障、n#进气阀故障、浮球阀故障，显示报警并记录故障和发生时间。
单级/双级压缩机自动控制：具有各种自动控制功能和完善的自动保护功能，特点:
1、 采用Twido可编程控制器，先进可靠，易扩展，功能丰富。
2、 具有多种标准控制功能和完善的自动保护功能，保证机组安全、高效、节能运行；
3、 系统根据负荷变化及变化率自动控制滑阀上载卸载，实现制冷能量无级调节，最大限度降低设备能耗；
4、 机组可以定时自动开停机，如可实现以一个星期为周期的自动运行程序；可以根据来自楼宇自控系统或上位计算机系统的给定信号进行启/停和能量自动调节。提供开放的网络通讯接口与上一级自控系统双向通讯，也可通过局域网或因特网可实现远程监控。
5、 友好中文显示界面，操作方便直观；
6、 系统具有自诊断功能，可在一些参数接近极限值时采取一定的保护措施，并发出报警，使机组不受损伤，并尽量减少非计划停机。自动记录保存最近十次的机组故障及对应时间，
总结
使用该控制系统，体现出以下几大好处：
1． 典型的三层网络结构，即管理层上位机SCADA，控制层主控制器，设备层控制器，使整个自动化控制系统具有结构紧凑，易于理解，管理，操作和维护等多种优点。
2． 控制层控制器在整个系统中发挥者核心的作用，要求其具有运行稳定，多种通信接口，内存容量大等特点，施耐德的Micro 和Premium 系列PLC属于中档PLC，具有模块化结构，多种可选通信接口，扩展内存卡，完全满足该系统的要求。
3． 设备层控制器采用Twido PLC，具有结构紧凑，易于使用，维护的特点，且与施耐德的其他产品兼容性强，符合施耐德标准通信协议。
4． 设备层使用多台Twido PLC 来控制多台设备，具有分布式控制的优点，各PLC间不会相互影响，保证设备更稳定