AI温度控制模块在保鲜冷藏库温度控制系统的应用———AI温度控制

关键词：保鲜冷藏库、AIFCS现场总线型计算机监控系统

  一、概述：
   
  保鲜冷藏库从上一世纪开始在食用农产品和食品行业得到了广泛的应用。为防止食品腐败变质,提供新鲜食品方面发挥了很大的作用。随着冷库现代化的发展，保鲜冷藏库冷藏链的一环把冷冻食品在制造、运输、销售的全过程系统地加以综合和组织的一种经济行为。看作是“后勤保障系统”的概念相比，冷库的冷冻属性体现为，在冷库中使用制冷机械使冷库保持一定的低温和湿度。冷库的技术标准包括：冷库所保持的温湿度，-18℃或更低、温度的波动情况、以及冷库的保温状况。
  
  二、冷库结构：
  保鲜冷藏库：分为高温、中温、低温和超低温四大类冷库。①一般高温冷库的冷藏设计温度在-2℃至+8℃；②中温冷库的冷藏设计温度在-10℃至-23℃；③低温度，温度一般在-23℃至30℃；④超低速冻库温度一般为-30℃至-80℃。
      保鲜冷藏库系统：藏冷库采用的大多数是活动式的组合冷库。组合冷库的特点是灵活性强、结构简单、操作方便且易于管理。组合冷库主要由库体、库门、制冷压缩机、冷风机、自控元件、电控系统六大部分组成。
     保鲜冷藏库库体保温材料：一般采用聚氨脂或聚苯乙烯，外敷镀塑彩色钢板、不锈钢板、铝合金板等。库板应当具备自动贴膜、自动灌注、自动轧筋、自动成型的特点才能保证保鲜冷库的保温效果，降低用户运行成本。
     保鲜冷藏库库门：主要起到保温、美观的作用，在大门上装个小窗户，取东西的时候尽量不使冷气外泄而更好地保温。
     保鲜冷藏库制冷压缩机：的作用是让冷库内迅速降温，它应具备性能优良、操作方便、故障率低等特点。
     保鲜冷藏库冷风机：采用的基本为吊顶式冷风机，既能减少库内的占用体积，又可解决系统回油问题，使机组能正常工作，使用寿命长。起到保温、通风、排除浊气的作用。
     保鲜冷藏库电控系统：自控元件是为了确保系统制冷调节的灵敏度和使用可靠性而设的。进行电动控温，设有电动化霜终温控制。一个电控系统可以对多个库体进行电动控温。
　 保鲜冷藏库断水保护：采用水冷机组的应检查水池内是否干净，如发现废塑料袋等杂物应及时取出，否则会堵住水泵的吸入口，造成水量小或断水。
     保鲜冷藏库电源控制：冷冻机使用电源必须单独架设，并且要安装可靠的断路器，电源电压控制在３８０Ｖ±１０％、２２０Ｖ±１０％内，电源网络电压过高、过低易造成电机烧毁。
  保鲜冷藏库库AIFCS现场总线型计算机监控系统
  
  二、系统简介：
  该系统是由宇电工控组态软件AIFCS V9.0经过二次开发而成的软件产品，用户无需系统组态即可直接使用。该软件与AI仪表配套使用共同构成AIFCS现场总线型计算机监控系统。系统见图1
  计算机记录软件采用AI-FCS组态软件组建系统而成。
  工业现场安装AI仪表和开关量模块采用多条RS485总线连接控制层计算机，在计算机上可如％操作仪表，修改设定控制参数。
  系统采用显示控制仪表或开关量控制模块配合一套控制软件
  
  三、控制原理图：
     系统采用三条总线连接相近的冷库，来达到控制目的，冷库温度控制采用位式控制。压缩机不允许频繁起停。（见图2）
  
  
  四、功能说明:
    保鲜冷藏库每个房间的温度自动控制在5℃～－10℃范围内。
  仪表选型：仪表采用多路巡检显示仪AI-706MJ2J1J1L4L4型位式控制温度；
  远程控制压缩机采用AI-301ME5L5L4L4L5I5S型开关量输出模块；
  接线图如下：压力报警、压缩机动画采用热电偶断偶报警功能，快速显示设备状态。（见图3）
  
  
  在保鲜冷藏库控制在5～－10度除霜时关闭风机、电磁阀，除霜按时间比例周期除霜。仪表采用AI-706MJ2J1J1L4L4型位式控制温度，当温度高于5度时要除霜处理。开启电加热器。远程控制压缩机采用AI-301ME5L5L4L4L5I5S型开关量输出模块。配合现场三位开关切换。
  参数设置：表1
  
  远程控制开关状态：
  1、现场有三位开关切换：手动/中间停止位/自动控制与计算机上手动启停。
  2、当三位开关切中间停止位时压缩机不能启动。
  3、当三位开关切手动位时开压缩机。
  4、当三位开关切自动位时，计算机上需按投入自动开关，进入自动控制。
  5、当三位开关切自动位时不按投入自动开关时，也可在计算机上启动压缩机，不受自动控制。（见图4）
  
  6、当压缩机在任何一种方式运行时在计算机上都可停止压缩机运行。
  7、压缩机断水、压力保护动作时，可直接切断停压缩机。有音响报警、在电脑上有动画显示。
  8、计算机画面有各种按钮（见图5）
  
  多库控制：中心库、第三方库
  中心库与第三方库设立总控制接触器。
  1．每个房间的温度自动控制在5℃－10℃范围内。
  每个车间有独立的除霜控制，按时间比例周期除霜。除霜时关闭风机、电磁阀，如果二个车间同时除霜停总KM1接触器。
  二个房间的温度均到达设定温度时停压缩机。
  4．现场有三位开关切换：手动/中间停止位/自动与计算机上手动按钮。
  当三位开关切中间停止位时总KM1接触器不能动作。
  6．当三位开关切手动位时KM1接触器动作。
  7．当三位开关切自动位时，在计算机上需按投入自动开关，进入自动控制。
  8．当三位开关切自动位时不按投入自动纽时，也可在计算机上启动总KM1接触器，不受自动控制。
  9．当压缩机在任何一种方式运行时在计算机上都可停止总KM1接触器运行。
  10．计算机上能分别控制5台压缩机的开停，或同时停5台压缩机。
  计算机画面有各种按钮，电脑上有动画显示压缩机、化霜运行状态。
  【压缩机控制系统】的所有控制信息与数据信息都在控制室计算机上统一管理、分配。在计算机上对车间温度进行全方位的监控，数据采集和各项事务的处理。压缩机压力保护动作时，可直接切断停压缩机。有音响报警。计算机画面有各种按钮，电脑上有动画显示压缩机、附图。
  
  五、软件结构
  该软件的内部结构可分为以下三个部分：
  数据采集、数据处理、权限管理
  数据采集：软件系统从【压缩机控制系统】现场温度控制器采集测量值，呈现仪表外型图显示实时数据，并存入系统内数据库，以便日后数据查询等使用。
  数据处理：系统根据开发要求从历史数据库中提取数据并完成指定的处理功能。包括历史数据显示，历史曲线绘制，报表，报警，各类数据报表可导出到软件外以Microsoft Excel文档或浏览器的形式保存。
  1. 仪表控制数据可以随时下载控制参数。
  2.实时曲线 /历史曲线可随时改变曲线颜色。
  3. 1～15分钟可选、半小时或1小时采样的日报表、班报表。
  4.历史报警事件报表有音响。
  5.数据库里有每5秒曲线数据表。
  6.历史曲线可写入备忘录59个字。
  7.可随时打印实时8个数据曲线图表、8个历史数据曲线显示图表及每5秒数据表和班报、日报、报警报表。
  8.各类数据报表可导出到软件外以Microsoft Excel文档或浏览器的形式保存。
  权限管理：用户自行定义系统的权限以及操作密码，适于各管理层拥有不同的操作权限。
  工业现场：
  在每台仪表安装通讯模块。仪表上窗口显示温度，下窗口显示温度给定值。
  控制室：
  在控制室按装一台电脑并采用屏蔽超五类四对双绞网络线利用RS485作为AI仪表与电脑连接现场通讯总线。在电脑上按装已组态好的AIFCS网络版监控软件，并采用简洁可靠的自有的通讯协议在计算机上对现场控制器实现100%的功能操作。实时读取测量值，随时修改控制参数。
    软件使用：
  点击桌面图标项目编辑器“宇电AIFCS V9.0 ”。
  点击“管理登入”输入密码“姓名111”、“口令111”回车”。
  点击“项目导入”在光盘里选中【压缩机控制系统】文件点“打开”，出现“工程数据导入成功”按“确定”
  点击“系统配置”进入“系统环境配置”查看工程项目名称。设置参数修改权限，打勾退出。
  下载仪表参数。点击“控制策略栏里的”的“下载参数”按钮执行下载仪表参数功能。【下载仪表参数
  功能主要用于将软件内设置好的参数下传给现场仪表或故障后更换新的仪表时使用，首先在现场用新的仪表替换故障仪表，然后执行“下载仪表参数”功能将原软件保存的参数下载到新的仪表中。】
  如需修改“口令”点击“操作员”修改口令。
  点击“运行系统”点击“以本地方式运行”点击“进入”
  点击“登入”输入“姓名111”“口令111”。
  点击“仪表画面”、“实时趋势图”、“历史趋势图有报表选项”。查看数据曲线、报表。可随时打印实时、历史8个数据曲线图表
  在仪表画面和实时趋势图上点击“仪表温度显示框”可看到该AI仪表定义控制设备的名称，位号类型，地址，量程上限，量限下限，测量单位，此时AI仪表温度的所有参数都显示，根据权限分配提供可“修改”参数和“只读”参数
  点击“参数名称”修改“上限绝对值报警值HAL”在对话框里填写参数，点击“确定”参数就下传到现场AI仪表温度调节器，执行控制命令。关闭窗口完成参数设置。
  实际应用：
  动态监测当前的各个冷库的实测温度；设定和修改各个冷库的设定温度值等所有的参数；按所设定的时间间隔自动记录各个冷库的温度和其它工作情况；按要求记录或打印各个冷库的温度变化曲线或表格；按要求记录或打印各个冷库的工作情况报告；设有三层口令保护系统，能有效的保护所存储数据的安全；定时或随时用软盘来备份所记录的各种数据。
  温度数据自动贮存，贮存温度数据并永久保存，查询快捷、方便，输入要查询的日期即可快速调出该日的全部库房温度及历史温度曲线。  
    多个界面分别显示各路号最新温度、报警提示；各库房当前温度；棒图表形式显示全部测温点当前温度；曲线图形式分别显示各库房全天的温度变化走势。  
  点击“实时趋势”可看到并列8台设备的实时曲线以不同颜色表示，曲线刷新5秒一次，点击色框可改变曲线颜色，可打印实时曲线，大于8台设备的实时数据按下页。
  点击“历史趋势”可分析历史曲线数据，同时显示8台设备的曲线，数据，大于8台设备按下一页，可改变曲线颜色如选白颜色屏蔽其它曲线专门观察分析其中单条曲线。
  备忘录使用：当在分析“历史趋势”图时发现有异常需要用文字来说明时，点击备忘录输入文字59个字与曲线一并打印保存。
  点击“报警”记录可以知道报警次数。点击导出到软件外以Microsoft Excel文档或浏览器的形式保存。当通讯发生故障仪表显示中断。
  六、施工方案
  每台设备仪表按功能要求设置参数。特别是量程范围dIL 输入下限显示值； dIH输入上限显示值，关系到曲线的量程范围。
  仪表在仪表通讯口插入通讯模块S，请将所有仪表接线端子A与A与A，B与B与B连接好后接转换器AI485G模块的A与B， 9针串口插入计算机串口1号。仪表按功能表设定好地址号。通讯线采用屏蔽超五类四对双绞线(网络线)
  计算机采用工控机，P4级CPU、40G以上硬盘DDR256M内存，光驱、软驱、网卡、声卡、多串口卡、不间断电源。
  结束语：
  计算机自动测温记录控制系统是在原模拟信号测温仪基础上，最新改进开发的新一代高科技数字信号自动温度记录控制系统。出口水产、肉类冷藏库、冷冻库，蔬菜、果品保鲜库、也可用于现代化的农业大棚及大型粮食储备库等需要多点测温的行业。目前，该系统在国内自动化测温领域处于领先水平。AIFCS计算机自动测温记录系统的出现极大的提高了出口冷藏库、冷冻库及保鲜库、恒温库的现代化管理水平，强大的内存功能可保存几十年的温度变化数据，管理人员可以随时查看以前任一时间的温度变化情况，机房工作人员更是足不出户即可将全库的温度状况尽收眼底，做到及时降温或停止开车，避免因控温不及时而可能发生的损失。