| 氨制冷劑冷藏（冷凍）冷庫的節(jié)能與自動化控制 |
| 2012-7-9 中國冷鏈物流網(wǎng)m.jsslwood.com |
節(jié)約能源問題是當今全球性需迫切解決的問題之一，是國家經(jīng)濟建設的長遠戰(zhàn)略方針。同時冷藏（冷凍）冷庫的產(chǎn)品質(zhì)量和制冷成本將決定一個企業(yè)的生死存亡。通過對冷庫進行高新技術(shù)改造和自動化管理，達到合理使用設備，提高設備利用率和使用壽命，提高制冷系統(tǒng)操作運行的自動化管理措施，提高安全運行可靠性，節(jié)約能源、降低冷庫企業(yè)生產(chǎn)成本，提高冷藏（冷凍）冷庫的產(chǎn)品質(zhì)量，具有重要的經(jīng)濟效益與現(xiàn)實意義。
一、冷庫節(jié)能控制系統(tǒng)的主要特點
冷庫的節(jié)能往往需要通過先進的制冷設備、合適的系統(tǒng)匹配、靈活的應變措施和嚴格的運行管理得以實現(xiàn)。我公司在優(yōu)化制冷工藝設計的基礎上，熟悉節(jié)能需要、結(jié)合項目特點，運用其專業(yè)知識，設計出完整和優(yōu)化的冷庫節(jié)能自動控制方案。通過上位機+PLC控制、變頻控制、電動閥調(diào)節(jié)、控制點改造等一系列措施，實現(xiàn)冷庫的節(jié)能改造以及智能化控制，減少非正常原因造成的儲物質(zhì)量損失，運行成本可以減少15%至30%以上，一般大中型冷庫節(jié)能改造，按綜合效益計算，一到二年內(nèi)就可收回投資成本，具有很高的節(jié)能投資性價比。系統(tǒng)具有多點溫度參數(shù)的庫房溫度調(diào)節(jié)、變蒸發(fā)溫度調(diào)節(jié)、變流量調(diào)節(jié)、加設超限控制、自動除霜、循環(huán)水溫度閉環(huán)控制以及冷庫工藝操作需求的各種功能。
二、目前一般冷庫設備工作中存在的問題
1、冷庫設備自動控制水平低，完全依賴于人工操作，而人的主觀能動性與技術(shù)水平等，因人因時等都有很大的差異，難以達到最佳控制。甚至有時會因為開機不當造成設備事故，或者因開機不及時，造成儲存物損壞或減少儲存物儲存周期，帶來重大的經(jīng)濟損失。值班人員需要全天守候，帶來人工運行成本的支出。
2、壓縮機星--三角起動時對壓縮機設備以及電網(wǎng)沖擊，影響設備使用壽命；而且，設備起動完成后只能全速運行，通過調(diào)整回氣閥門（蒸發(fā)壓力）開口度來控制制冷能力。造成電耗浪費，設備故障率較高，運行的經(jīng)濟性差。
3、 各分支庫根據(jù)儲物不同或出入庫情況變化以及保溫性能差異，難以做到各分支庫根據(jù)自身需求，分別自動調(diào)節(jié)制冷量，對原不需要制冷的分支庫造成過度制冷的浪費現(xiàn)象；蒸發(fā)器除霜以及冷卻水泵運行難以達到最佳效果。
三、進行自動化控制改造的目的
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，各種類型檢測用傳感變送器的大量應用，使得自動化控制功能越來越強大，系統(tǒng)優(yōu)化和節(jié)能管理控制能力也越來越強。為冷庫的自動化改造提供了良好的前提條件。
改造的目的是：通過改造，實現(xiàn)自動化智能控制，提高冷庫儲藏質(zhì)量，降低電耗，提高設備使用壽命，降低設備故障率，減少值班人員費用。綜合提高冷庫效益，2年內(nèi)確保收回投資成本。
四、設備改造的主要工作：
1、 冷庫的自控系統(tǒng)采用S7 PLC控制與編程；通過MPI通訊實現(xiàn)與上位機之間的數(shù)據(jù)通訊；對于大型冷庫，采用Profibus-dp通訊方式，與各分支冷庫、冷卻間控制設備實現(xiàn)全數(shù)據(jù)交流；
2、 制冷壓縮機采用交流變頻調(diào)速裝置拖動；通過modbus通訊與PLC實現(xiàn)全數(shù)據(jù)交換以及控制；
3、 用上位機+工業(yè)觸摸顯示器（或觸摸屏）+wincc組態(tài)軟件制作冷庫系統(tǒng)的上位機管理畫面。實時動態(tài)顯示冷庫所有設備的運行狀態(tài)，記錄設備運行參數(shù)和運行曲線提供節(jié)能數(shù)據(jù)分析資料，對各種異?，F(xiàn)象進行實時報警。
4、 對調(diào)節(jié)站的進氣閥改為電動機構(gòu)，增設各類所需的傳感器，實現(xiàn)PLC自動控制。
5、 實現(xiàn)水產(chǎn)冷庫的制冷系統(tǒng)自動化運行調(diào)試。
五、設備改造后具有的功能：
1、對整個冷庫系統(tǒng)進行上位機管理控制，在上位機上，用畫面實時顯示冷庫各冷卻間溫度、壓縮機運行狀況、設備各點的工作狀態(tài)，如設備起停、運行、故障、閥控狀態(tài)、各冷間設定溫度值和實際控制值等等，用曲線記錄各冷間溫度，壓縮機運行負載電流。對溫度、壓力等參數(shù)實現(xiàn)實時監(jiān)控報警提示，顯示回氣閥壓力等參數(shù)和操作設備的運行。具有針對不同制冷間儲藏不同儲物的工藝溫度，設定儲藏溫度和最佳制冷能力（回氣壓力）等工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫供用戶調(diào)用。
2、系統(tǒng)按照無人值守方案考慮，并考慮每間冷庫溫度單獨檢測與控制，實現(xiàn)閥開閉度與當時開機本庫房實測溫度的閉環(huán)控制。溫度的檢測與控制采用PLC，溫差控制范圍的精度高；冷庫的實測溫度與設定溫度均在觸摸屏上顯示，并設有上限、下限報警功能
3、系統(tǒng)具有自動和手動控制的雙位運行功能，并設有多種自動保護裝置，出現(xiàn)故障時，自動給出報警信號（可以遠程傳送報警信號）提醒用戶進行處理，出現(xiàn)嚴重事故時自動停車并報警。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)具有控溫準確，操作簡單，可靠性高等優(yōu)點。
4、 壓縮機具有軟起動、軟停車，連續(xù)平滑調(diào)速功能，可延長設備壽命，實現(xiàn)節(jié)能調(diào)節(jié)。根據(jù)各冷間實測溫度進行智能模糊起?？刂疲瑴p少起停次數(shù)。
5、 根據(jù)工藝要求設置有入庫、出庫、儲藏等不同工作模式；針對不同庫房的實際情況，進行單獨自動控制；通過PLC編程，針對庫房存儲物儲藏需求、分別設置不同溫度，通過自動調(diào)節(jié)供液閥或冷風機速度，既滿足不同冷凍房冷凍（冷藏）要求，又避免個別庫房過度冷凍的浪費現(xiàn)象。如此溫庫調(diào)節(jié)可以達到節(jié)能的要求，也能滿足某些庫房高精度溫度調(diào)節(jié)的需要，溫控可達到0.250C的精度要求。
6、 利用峰谷電價，夜間做制冷節(jié)能儲備，降低電價消耗；
7、 具有回氣壓力閉環(huán)調(diào)節(jié)穩(wěn)定功能，實現(xiàn)最佳節(jié)能運行控制模式；調(diào)節(jié)站控制閥根據(jù)對應冷凍（冷藏）間實際溫度與設定溫度之間的差值，以及各冷藏間溫度差值的大小自動進行調(diào)整，無差值時閥關閉，差值大時閥的開口度自動增大，差值小時閥的開口度自動減??；
8、 對冷凝器結(jié)霜狀態(tài)進行自動檢測，及時除霜，保證冷凍效率的發(fā)揮；
9、 對循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，根據(jù)環(huán)境溫度，實際工作溫度，在保證冷卻作用工作狀態(tài)，實現(xiàn)閉環(huán)控制自動調(diào)節(jié)功能。
10、所有的風機運行監(jiān)控功能，隨便哪臺風機停止運行，立刻給出報警信息；
11、氨液液位檢測，自動調(diào)整；
12、集油排放定時提示。冷庫冷藏門的開啟數(shù)次和時間記錄和監(jiān)控等。
六、冷庫改造的步驟
1、 項目洽談、甲方提供現(xiàn)場工藝設備以及平面布置圖等基礎資料，乙方按照甲方提供資料，做出節(jié)能方案與報價，雙方達成共識后，簽訂合同。
2、 設備制作，現(xiàn)場改造材料準備；（現(xiàn)場支架制作由甲方提供）
3、 現(xiàn)場設備安裝、調(diào)試；
現(xiàn)場安裝包括：新增設備安裝，手動閥改為電動閥，庫房溫度傳感器安裝，電線（電線由甲方提供）施放連接，舊設備風機以及壓縮機動力線改接至新設備。現(xiàn)場調(diào)試，投入試運行，交付甲方使用。
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