| 氨制冷剂冷藏（冷冻）冷库的节能与自动化控制 |
| 2012-7-9 中国冷链物流网www.cclcn.com |
节约能源问题是当今全球性需迫切解决的问题之一，是国家经济建设的长远战略方针。同时冷藏（冷冻）冷库的产品质量和制冷成本将决定一个企业的生死存亡。通过对冷库进行高新技术改造和自动化管理，达到合理使用设备，提高设备利用率和使用寿命，提高制冷系统操作运行的自动化管理措施，提高安全运行可靠性，节约能源、降低冷库企业生产成本，提高冷藏（冷冻）冷库的产品质量，具有重要的经济效益与现实意义。
一、冷库节能控制系统的主要特点
冷库的节能往往需要通过先进的制冷设备、合适的系统匹配、灵活的应变措施和严格的运行管理得以实现。我公司在优化制冷工艺设计的基础上，熟悉节能需要、结合项目特点，运用其专业知识，设计出完整和优化的冷库节能自动控制方案。通过上位机+PLC控制、变频控制、电动阀调节、控制点改造等一系列措施，实现冷库的节能改造以及智能化控制，减少非正常原因造成的储物质量损失，运行成本可以减少15%至30%以上，一般大中型冷库节能改造，按综合效益计算，一到二年内就可收回投资成本，具有很高的节能投资性价比。系统具有多点温度参数的库房温度调节、变蒸发温度调节、变流量调节、加设超限控制、自动除霜、循环水温度闭环控制以及冷库工艺操作需求的各种功能。
二、目前一般冷库设备工作中存在的问题
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。甚至有时会因为开机不当造成设备事故，或者因开机不及时，造成储存物损坏或减少储存物储存周期，带来重大的经济损失。值班人员需要全天守候，带来人工运行成本的支出。
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。
三、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。
改造的目的是：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。
四、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。
五、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；
11、氨液液位检测，自动调整；
12、集油排放定时提示。冷库冷藏门的开启数次和时间记录和监控等。
六、冷库改造的步骤
1、 项目洽谈、甲方提供现场工艺设备以及平面布置图等基础资料，乙方按照甲方提供资料，做出节能方案与报价，双方达成共识后，签订合同。
2、 设备制作，现场改造材料准备；（现场支架制作由甲方提供）
3、 现场设备安装、调试；
现场安装包括：新增设备安装，手动阀改为电动阀，库房温度传感器安装，电线（电线由甲方提供）施放连接，旧设备风机以及压缩机动力线改接至新设备。现场调试，投入试运行，交付甲方使用。
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