调研报告--冷库制冷装置集散控制系统的研究与设计

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1、冷库制冷装置集散控制系统的研究与设计一、主要目标任务综合大学期间所学的相关专业知识，如《单片机原理及其应用》、《微机原理及其应用》、《检测与传感技术》、《自动控制原理》、《微机控制技术》等专业课程，完成一个冷库制冷装置集散控制系统的设计。1、了解和掌握冷库制冷的工作原理及其基木结构；2、学习和掌握集散系统的原理和应用；3、将集散系统应用于冷库制冷系统，并对整个控制系统的工作原理和运行控制作出详细的设计，完成设计所要求的主要内容；4、对系统进行MCGS组态软件仿真，对系统各个时刻的工作状态进行时时监控；5、完成设计的程序编写与调试，提高自身的

2、编程能力。6、翻译相关的英文文献资料，加强学牛的专业英语的阅读与写作能力。二、技术性能指标1、温度显示精度：土0.2°C；2、液位显示精度：±0.1ml；3^压力显不精度：±0.1N；4、控制能力：8通道制冷控制；5、控制方式：降温，恒温。三、简要工作原理如图（1）所示为带有4台压缩机的冷库制冷系统，起主要结构图如图所示。从制冷机蒸发器出来的制冷剂蒸汽（氨气）进入压缩机，由压缩机工作压缩派入冷凝器（冷却塔），经冷凝器冷却变成液体再进入储液桶，然后进入蒸发器再蒸发，这样形成循环，制冷剂蒸发吋吸收库房的热量在冷凝器中传给冷却水，从而产生制冷作用

3、。在图（1）所示的制冷系统中，4台压缩机并联工作，吸气口和排气口各有一压力表（变送器）和温度表（变送器），分别用来测量传送吸气压力（PQ、温度（Tg）和排气压力（Pout）＞温度（T°Q。在库房和冷却水出口也各有一温度变送器，分别用来测量传送库房温度（Th）和冷却水出水温度（TQ。储液桶上装有一液位变送器用来测量传送制冷剂液位高度（Hy）。通过对这些数据监控和调节就可以达到对整个冷库制冷系统的控制。在本次设计中采RS-232总线来实现对整个系统的集散控制，完成设计内容中的要求。具体实现将在具体设计中完整体现。图（1）带有多台压缩机的冷库集散

4、控制系统课题文献综述文献仁文献1针对冷库制冷控制参数多、管理复杂目前我国绝大多数冷库还处在采用传统模拟控制器分散控制和人工管理的落后状态的情况，研究和设计了一种基于MCGS工作组态软件和RS-485总线网络的冷库集散控制系统。其中RS-485总线控制网络的设计和现场控结构如下图（2）所示。现场控制设备选用0MRONPLC和PI16F877单片机，各台PLC、单片机和两台监控PC机连接在RS-485总线上，各台设备之间都可以进行通信，采用两台PC机双机热备更加强了系统工作的可靠性。两台监控PC机都可以连入局域、网甚至Internet,这样只要

5、连网的PC机装有MCGS软件，登录MCGS系统后都可以对现场控制设备进行操作、管理、维护和监控。图（2）基于RS-485的冷库集散控制系统总线结构该系统克服了冷库采用传统分散控制方式的操作和管理不方便，控制性能、质量差,能耗大，效率低的缺点，不但能有效的提高冷库的控制性能和质量和安全性、可靠性，而且还能降耗，提高冷库的运行经济效益。该设计通过基于ICGS的“冷库集散控制系统”进行了模拟调试和仿真运行，结果表明，本系统设计正确，效果良好，达到了预期的设计任务目标，具有较好的实际运用价值。冷库采用微机集散控制系统对提高起控制性能、质量和管理水

6、平，从而提高其运行的经济是有效的。文献2：文献2是在分析氨制冷系统经典模型的基础上，采用面向对象的高级语言技术，研究和设计了一冷库集散控制系统，实现了冷库的集散控制，并应用模糊控制来调节冷库的温度和制冷动力设备，保证系统能高效稳定运行。木文研制了一以计算机为上位机，以可编程控制器和单片机为下位机的冷库集散控制系统，该系统配以外围控制和检测电路，组成一以通信网络为纽带的集屮显示操作管理，控制相对分散，灵活配置、组态方便的计算机网络系统，实现了冷库的实吋检测和控制，同时也在实施过程中引入了模糊控制调节冷库的温度和动力设备，提高了系统的运行效率。

7、本文设计的系统的现场控制系统包括制冷监控单元和冷库监控单元，他们通过通信网络与操作站相互连接，分时向操作站发送现场的工作情况和接受来自操作站的命令，现场设备的控制和保护由现场监控单元完成，在手动控制的方式下，可以利用控制盘上的键盘操作设备。其中制冷站监控单元采用OMPONC200H实现各种制冷设备的控制、调节和保护，其结构方图如图（3）所示。图（3）制冷站监控单元结构图冷库监控单元以PIC16F877单片机为核心，这种单片机速度快，功耗低、体积小、价格廉，其片内除含有程序存储器、数据存储器、1/0口及定时器外，还含有256字节的EEPR0M

8、,五路的A/D转换器和定时器看门狗及RS-232通讯模块，因此，只需在外围配以少量的测量和控制电路即可完成系统的设计其结构图如图（4）所示。木文提出的冷库制冷集散控制系统以计算机