專利名稱：一種冷庫自動控制及管理系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及冷庫控制技術領域，具體是一種冷庫自動控制及管理系統(tǒng)。
背景技術：
目前的大多數(shù)冷庫的控制是人工，尤其是中小冷庫。有相當一部分操作 人員執(zhí)行的不是經(jīng)過論證后的"專家方案"，操作沒有科學依據(jù)，從而執(zhí)行的 比較隨意，使得冷庫控制運行過程中對電能、人工及地下水資源的浪費是驚 人的。
有的冷庫控制及管理中，溫度、濕度數(shù)據(jù)可用顯示器顯示在操作室，不
用再開啟冷庫門進入冰冷的冷藏間觀察；但是當判斷是否需要打開水閥沖除 蒸發(fā)器上的凝結霜時，還是要進入冷庫觀察的，很不方便，其控制也還是人工。 雖然目前個別冷庫(大都是以氟里昂作冷媒的制冷機組)實現(xiàn)了以單片 機+傳感器+控制組件或以電接點溫度計+控制組件來控制機組的自動開停與 沖霜，但不能完成全自動的智能控制過程，動輒8萬、IO萬的改造投入是造 成中小冷庫不能實現(xiàn)自動化控制的重要原因，已成為千余噸以下的中小冷庫 不能實現(xiàn)自動控制的主要障礙；而且只能單庫近距離控制，不能實現(xiàn)多庫遠 程控制。這樣當需要控制的冷庫比較多時，需要相應的增加很多人力，從而 造成人力浪費。
實用新型內容
為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺點，本實用新型的目的在于提供一種冷 庫自動控制及管理系統(tǒng)，它實現(xiàn)了冷庫的遠程全自動智能控制，多庫時節(jié)省人力，且便于多庫同時管理及控制。
為解決上述問題，本實用新型采用以下技術方案該冷庫自動控制及管 理系統(tǒng)，包括各冷庫內設置的PLC可編程控制器、數(shù)據(jù)采集裝置和執(zhí)行設備; 數(shù)據(jù)采集裝置、執(zhí)行設備分別與PLC可編程控制器的數(shù)據(jù)采集接口、控制信 號輸出接口連接；所述的數(shù)據(jù)采集裝置包括設置在冷庫內的溫度傳感器、設 置在制冷壓機上的壓力控制器、與各閥門配合的行程開關；所述的執(zhí)行設備 包括制冷壓機、風機、閥門開度控制器、現(xiàn)場聲光報警裝置；各PLC可編程 控制器分別對應連接一公共有線電話網(wǎng)的終端調制解調器，所述的各終端調 制解調器通過公共有線電話網(wǎng)與遠程控制端調制解調器連接，遠程控制端調 制解調器與設置在遠程監(jiān)控中心的工控機連接；所述的各冷庫內還設置有監(jiān)
控儀表是否正常工作的攝像機，攝像機與無線視頻服務器的一個數(shù)據(jù)接口連 接；攝像機的云臺通過解碼器與無線視頻服務器的另一個數(shù)據(jù)接口連接；無 線視頻服務器與設置在遠程監(jiān)控中心的工控機通過無線廣域網(wǎng)絡通訊。
工作時，數(shù)據(jù)采集裝置將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇LC可編程控制器，經(jīng)PLC 可編程控制器根據(jù)運算后將指令傳送到執(zhí)行設備進行相應的動作。同時，PLC 可編程控制器將數(shù)據(jù)信息經(jīng)終端調制解調器、公共有線電話網(wǎng)及遠程控制端 調制解調器傳輸至監(jiān)控中心的工控機。監(jiān)控人員通過工控機分析解讀PLC通 過公共有線電話網(wǎng)發(fā)送來的程序數(shù)據(jù)與故障代碼，根據(jù)解讀結果及工作需要 遠程修改PLC可編程控制器的程序參數(shù)。當現(xiàn)場溫度或執(zhí)行設備異常時，PLC 可編程控制器控制現(xiàn)場聲光報警裝置啟動，發(fā)出報警。
攝像機拍攝的視頻圖象傳輸?shù)綗o線視頻服務器，由無線視頻服務器發(fā)通 過無線廣域網(wǎng)絡傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的工控機。監(jiān)控中心通過視頻圖象全天侯遠 程監(jiān)控冷庫現(xiàn)場的電流、電壓、壓力儀表的指針。如發(fā)現(xiàn)異常，派人前往現(xiàn)場檢查。如發(fā)現(xiàn)異常，遠程解讀PLC程序狀態(tài)后，屬硬件問題指揮、調派巡 檢人員前往現(xiàn)場檢修，屬于需修改PLC程序的則遠程完成程序修改。無線視 頻服務器接收到控制云臺信號后通過解碼器對云臺控制，完成對攝像機的變 焦等功能控制。
作為本實用新型的進一步的技術方案
在該冷庫自動控制及管理系統(tǒng)中，所述的工控機上連接有監(jiān)控中心聲光
報警裝置。當現(xiàn)場聲光報警裝置啟動報警時，PLC會將相應的信息通過公共
有線電話網(wǎng)傳輸?shù)焦た貦C，工控機也同步啟動監(jiān)控中心的聲光報警裝置，通
知監(jiān)控中心的工作人員。
在該冷庫自動控制及管理系統(tǒng)中，所述的工控機上連接有短信發(fā)送器，
可通過該短信發(fā)送器向冷庫管理人員發(fā)送所需了解的信息。
在該冷庫自動控制及管理系統(tǒng)中，所述的現(xiàn)場聲光報警裝置上連接有檢 測冷庫溫度異常的溫度記錄器。 一旦冷庫內的相應裝置不能根據(jù)溫度實現(xiàn)自 動控制時，如果現(xiàn)場溫度發(fā)生異常，溫度記錄器便可啟動現(xiàn)場的聲光報警系統(tǒng)。
在該冷庫自動控制及管理系統(tǒng)中，所述的各PLC可編程控制器上均連接 有檢測氨儲液罐的液位高度的壓差傳感器。氨儲液罐的液位高度經(jīng)壓差傳感 器采集后，數(shù)據(jù)送入PLC， PLC對相應的閥門開度控制器輸出，自動控制氨 儲液罐對蒸發(fā)器的供液量，使氨儲液罐的液位保持在一個指定的范圍，以達
到最佳的制冷工況。
本實用新型的有益效果是它實現(xiàn)了冷庫的遠程全自動智能控制， 一個
監(jiān)控中心可以監(jiān)控很多個冷庫，而且可以實現(xiàn)異地遠程監(jiān)控，能大幅度的節(jié)
省人力。適用于各種冷庫的控制及管理，而且造價低。


以下結合附圖和實施例對本實用新型做進一步的說明 附圖l.為本實用新型實施例的結構框圖。
具體實施方式
如圖1所示，該冷庫自動控制及管理系統(tǒng)，包括各冷庫內設置的PLC可 編程控制器、數(shù)據(jù)采集裝置和執(zhí)行設備。數(shù)據(jù)采集裝置、執(zhí)行設備分別與PLC 可編程控制器的數(shù)據(jù)采集接口、控制信號輸出接口連接。數(shù)據(jù)采集裝置包括 設置在冷庫內的溫度傳感器、設置在制冷壓機上的壓力控制器、與各閥門配 合的行程開關。執(zhí)行設備包括制冷壓機、風機、閥門開度控制器、現(xiàn)場聲光 報警裝置。每個冷庫的PLC可編程控制器分別對應連接一公共有線電話網(wǎng)的 終端調制解調器，所述的各終端調制解調器通過公共有線電話網(wǎng)與遠程控制 端調制解調器連接，遠程控制端調制解調器與設置在遠程監(jiān)控中心的工控機 連接。各冷庫內還設置有可變焦的紅外攝像機，用于監(jiān)控電流表、電壓表、 壓力表等儀表是否正常工作的。每個冷庫內的攝像機與該冷庫的無線視頻服 務器的數(shù)據(jù)接口連接。攝像機的云臺通過解碼器與無線視頻服務器的另一個 數(shù)據(jù)接口連接。無線視頻服務器接收到控制云臺信號后通過解碼器對云臺控 制，完成對攝像機的變焦等功能控制。無線視頻服務器選用基于CDMA的無線 視頻服務器。每個冷庫的無線視頻服務器與設置在遠程監(jiān)控中心的工控機通 過CDMA無線網(wǎng)絡通訊。工控機上連接有監(jiān)控中心聲光報警裝置。當現(xiàn)該聲光 報警裝置啟動報警時，PLC會將相應的信息通過公共有線電話網(wǎng)傳輸?shù)焦た?機，工控機也同步啟動監(jiān)控中心的聲光報警裝置，通知監(jiān)控中心的工作人員。 工控機上還連接有短信發(fā)送器，短信發(fā)送器將把報警信息發(fā)送到指定的一個 或多個經(jīng)理人的手機，提醒經(jīng)理對監(jiān)控中心的工作進行監(jiān)控，同時自動控制 系統(tǒng)將設備.關閉等候巡檢人員處理。工作時，數(shù)據(jù)采集裝置將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇LC可編程控制器，經(jīng)PLC
可編程控制器根據(jù)運算后將指令傳送到執(zhí)行設備進行相應的動作。
如溫度傳感器檢測到的冷庫內的溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇LC可編程控制器，根
據(jù)PLC可編程控制器預設的溫度值，如果檢測到的溫度達到開機溫度時，則
依次開冷風機5臺——啟動壓機——上載一檔——啟動水泵——上載二擋一
一液閥閥門開度控制器打開供液閥0.25圈——吸氣閥閥門開度控制器打開吸
氣闊。對于雙壓機控制的制冷機組值班壓機先啟動，2分鐘后備用壓機啟動
(如需要備用壓機投入運行的話)。
所有閥門嚴格執(zhí)行關閉動作的運轉時間是正轉打開動作所累積的時間值 的1.1倍，以防止因干擾等原因不能充分關閉(例如打開時電壓較高，關閉時 電壓卻是低的)。同時為限制過度關閉造成閥門過緊，閥門的關閉被限制在指 定的角度。行程開關實現(xiàn)行程控制與限位。行程控制及限位監(jiān)視綜合運算后 如發(fā)生異常則觸發(fā)報警或停止等動作。
在壓機工作過程中，壓力控制器將壓力的變化傳送到PLC可編程控制器， PLC可編程控制器運算后將指令傳送到吸氣閥閥門開度控制器，把吸氣壓力 值控制在0.15兆帕左右。
自動停機則是通過溫度傳感器檢測實際溫度達到停機溫度后，PLC可編 程控制器按照開機相反的順序逐一關閉各設備。
沖霜控制是根據(jù)累積壓機運轉的時間，壓機工作達到一定時間后，則啟 動沖霜。沖霜時，根據(jù)設定先停壓機、風機、關閉供液閥——水閥開度控制 器關閉冷卻水閥0.25圈——沖霜閥開度控制器打開沖霜水閥0.25圈——開水 泵——沖霜10分鐘——關水泵——打開冷卻水閥、關閉沖霜水閥——延時3 分鐘——根據(jù)溫度值判斷是否需要開機降溫。
關機(尤其是沖霜前)提前數(shù)分鐘關液閥，盡量抽空蒸發(fā)器內的氨液以防沖霜后開機時的液擊(超車)。防液擊的備份措施為只在沖霜后的第一次 開機前使冷風機獨立工作至少60秒以冷凝因沖霜產(chǎn)生的濃霧狀氨液，保障吸 入壓機腔體內的氨液降至無害水平，其他的開機則使冷風機工作僅延時一秒 后即開啟壓機以把"無制冷狀態(tài)下的能耗降至最低"。其他設備的開與停也同 樣遵循該原則，例如水泵的開與停。
沖霜自動完成后，監(jiān)控沖霜閥關閉狀態(tài)，如果沖霜閥未關閉或關閉不到 位，則停機報警，實現(xiàn)防止邊制冷邊沖霜的動作互鎖。電機等設備的動作也 一樣遵循該互鎖原則，例如同時既正轉又反轉是不被允許的。
PLC可編程控制器采集數(shù)據(jù)并發(fā)送指令控制執(zhí)行設備動作的同時，PLC 可編程控制器將數(shù)據(jù)信息經(jīng)終端調制解調器、公共有線電話網(wǎng)、遠程控制端 調制解調器傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的工控機。工控機分析解讀各冷庫的PLC發(fā)送來 的程序數(shù)據(jù)與故障代碼，根據(jù)解讀結果及工作需要可遠程修改PLC可編程控 制器的程序參數(shù)。當現(xiàn)場溫度或執(zhí)行設備異常時，PLC可編程控制器控制現(xiàn) 場聲光報警裝置啟動，發(fā)出報警。PLC可編程控制器根據(jù)保護性檢測裝置檢 測到的數(shù)據(jù)信息，判斷發(fā)生過電流，則根據(jù)不同的設備、不同的危害等級將 觸發(fā)單臺設備停止、部分設備停止、全部設備停止與報警。此外如超高溫、 超低溫、水壓過高、水壓過低、油壓差異常、高壓排氣異常、氨氣味檢測、 沖霜閥開度異常、行程控制與限位監(jiān)視等異常，都將觸發(fā)現(xiàn)場及監(jiān)控中心的 聲光報警裝置并進行保護性關機，在程序、設備運行中保持對諸保護性項目 的監(jiān)控。
攝像機多角度掃描拍攝的視頻圖象傳輸?shù)綗o線視頻服務器，由無線視頻 服務器發(fā)通過無線廣域網(wǎng)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的工控機。監(jiān)控中心通過視頻圖象 全天侯遠程監(jiān)控冷庫現(xiàn)場的電流、電壓、壓力儀表的指針。如發(fā)現(xiàn)異常，派人前往現(xiàn)場檢查。也可規(guī)定工作人員2 3天到設備現(xiàn)場例行巡檢一次。
每個冷庫的現(xiàn)場聲光報警裝置上連接有溫度記錄器。該溫度記錄器為一
冗余裝置。記錄的間隔從幾秒到七天可調，最多可記錄32000個數(shù)據(jù)。該溫
度記錄器設定有報警溫度， 一旦控制系統(tǒng)內的相應裝置不能根據(jù)溫度實現(xiàn)自
動控制造成現(xiàn)場溫度發(fā)生異常，溫度記錄器便可激發(fā)現(xiàn)場的聲光報警裝置。 該系統(tǒng)通過PLC可編程控制器中的程序可識別停電后的再上電，并根據(jù)
停電前各閥門的狀態(tài)，再上電后需關閉的閥門自動完成關閉(但沖霜閥除外，
如果停電前系統(tǒng)為沖霜未完成，再上電后沖霜繼續(xù)進行，沖霜閥保持打開狀
態(tài)。也可人工完成停電后閥門的關閉)，而后自動判別需開機與否。
對于一座冷庫"一套制冷機組兩間庫房"的情況，該系統(tǒng)可運算各冷庫溫
度的差值，各冷庫的PLC可編程控制器由此自動調節(jié)各自冷庫中冷風機運轉
的臺數(shù)，自動平衡兩庫溫度差在0.15攝氏度以內。而兩座庫房保管商品不是
同一品種時，所要求保管溫度一般是不一致的，則執(zhí)行雙溫控制程序(但需
手動設置"雙溫度標準選擇"的開關為ON)，使兩庫房溫度各自保持在設定
的溫度范圍內。
權利要求1、一種冷庫自動控制及管理系統(tǒng)，包括各冷庫內設置的PLC可編程控制器、數(shù)據(jù)采集裝置和執(zhí)行設備；數(shù)據(jù)采集裝置、執(zhí)行設備分別與PLC可編程控制器的數(shù)據(jù)采集接口、控制信號輸出接口連接；所述的數(shù)據(jù)采集裝置包括設置在冷庫內的溫度傳感器、設置在制冷壓機上的壓力控制器、與各閥門配合的行程開關；所述的執(zhí)行設備包括制冷壓機、風機、閥門開度控制器、現(xiàn)場聲光報警裝置；其特征是各PLC可編程控制器分別對應連接一公共有線電話網(wǎng)的終端調制解調器，所述的各終端調制解調器通過公共有線電話網(wǎng)與遠程控制端調制解調器連接，遠程控制端調制解調器與設置在遠程監(jiān)控中心的工控機連接；所述的各冷庫內還設置有監(jiān)控儀表是否正常工作的攝像機，攝像機與無線視頻服務器的一個數(shù)據(jù)接口連接；攝像機的云臺通過解碼器與無線視頻服務器的另一個數(shù)據(jù)接口連接；無線視頻服務器與設置在遠程監(jiān)控中心的工控機通過無線廣域網(wǎng)絡通訊。
2、 根據(jù)權利要求l所述的一種冷庫自動控制及管理系統(tǒng)，其特征是所述的工控機上連接有監(jiān)控中心聲光報警裝置。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的一種冷庫自動控制及管理系統(tǒng)，其特征是所述的工控機上連接有短信發(fā)送器。
4、 根據(jù)權利要求3所述的一種冷庫自動控制及管理系統(tǒng)，其特征是所述 的現(xiàn)場聲光報警裝置上連接有檢測冷庫溫度異常的溫度記錄器。
5、 根據(jù)權利要求l所述的一種冷庫自動控制及管理系統(tǒng)，其特征是所述 的各PLC可編程控制器上均連接有檢測氨儲液罐的液位高度的壓差傳感器。
專利摘要一種冷庫自動控制及管理系統(tǒng)，包括各冷庫內設置的PLC可編程控制器、數(shù)據(jù)采集裝置和執(zhí)行設備；數(shù)據(jù)采集裝置、執(zhí)行設備分別與PLC可編程控制器的數(shù)據(jù)采集接口、控制信號輸出接口連接；其特征是各PLC可編程控制器分別對應連接一終端調制解調器，各終端調制解調器通過公共有線電話網(wǎng)、遠程控制端調制解調器與設置在遠程監(jiān)控中心的工控機連接；各冷庫內還設置有攝像機，攝像機與無線視頻服務器的一個數(shù)據(jù)接口連接；攝像機的云臺通過解碼器與無線視頻服務器的另一個數(shù)據(jù)接口連接；無線視頻服務器與設置在遠程監(jiān)控中心的工控機通過無線廣域網(wǎng)絡通訊。實現(xiàn)了冷庫的遠程全自動智能控制，一個監(jiān)控中心可異地遠程監(jiān)控多個冷庫，能大幅度的節(jié)省人力，且造價低。
文檔編號F25D29/00GK201259364SQ20082002777
公開日2009年6月17日 申請日期2008年9月12日 優(yōu)先權日2008年9月12日
發(fā)明者孟慶國 申請人:孟慶國