專利名稱：一種帶制冷機組工業(yè)裝置的控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種帶制冷機組エ業(yè)裝置的控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在エ業(yè)裝置中，制冷機組的使用非常廣泛，利用制冷機組可獲得滿足生產(chǎn)、科研過程中所需要的低溫環(huán)境或低溫介質(zhì)，諸如低溫吸收吸附、低溫反應(yīng)條件等場合大多數(shù)使用制冷機組來實現(xiàn)。制冷機組的傳感及控制部分非常復(fù)雜，例如制冷機蒸發(fā)壓カ測量、電機電流測量、壓縮機自身保護(hù)信號以及對于電磁閥的控制信號等，必須通過控制系統(tǒng)來收集、運算并輸出相應(yīng)操作信號。制冷機組本身自帶ー套控制系統(tǒng)來實現(xiàn)上述操作，但自帶系統(tǒng)在實際應(yīng)用中往往有很多弊端。一是制冷機組應(yīng)用環(huán)境很多是有爆炸危險的石油、石化、化工 企業(yè)，如將制冷機組控制柜安放于現(xiàn)場，很難解決防爆或開箱檢修的要求，如將控制柜安放與車間控制室，又會帶來占地和操作方面的麻煩。ニ是成本問題，一套滿足控制要求的控制系統(tǒng)(例如PLC或エ控機)，再加上操作臺及人機界面等，成本很高，給制冷機組用戶帶來應(yīng)用成本的增加。CN200820018072. 9公開了ー種冷藏集裝箱制冷機控制器，利用可編程控制器和遙控器實現(xiàn)對制冷機的遠(yuǎn)程控制，在特定エ廠環(huán)境下，由于對無線信號的限制，不適宜使用該方法。CN02218557. 7公開了ー種溴化鋰制冷機在線濃度監(jiān)測顯示及結(jié)晶預(yù)警的智能控制裝置，亦無法解決制冷機組使用中的安全問題和成本問題。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種帶制冷機組エ業(yè)裝置的控制系統(tǒng)，在實現(xiàn)制冷機組有效控制的基礎(chǔ)上，降低成本。本實用新型帶制冷機組エ業(yè)裝置的控制系統(tǒng)，包括如下內(nèi)容制冷機組設(shè)置傳感器和電磁閥，傳感器包括電機工作電流傳感器、制冷劑蒸發(fā)壓カ傳感器、壓縮機油位保護(hù)信號傳感器、壓縮機高壓保護(hù)信號傳感器、壓縮機低壓保護(hù)信號傳感器、電源相序及電壓保護(hù)信號傳感器、壓縮機電機過熱保護(hù)信號傳感器、壓縮機油差壓保護(hù)信號傳感器，電磁閥設(shè)置在調(diào)節(jié)流經(jīng)換熱器制冷劑流量管路上；エ業(yè)裝置包括主控制系統(tǒng)，上述傳感器與主控制系統(tǒng)的接ロ模塊以電連接方式連接。制冷機組自身不含控制系統(tǒng)。本實用新型中，電機工作電流傳感器位于制冷機組接線箱內(nèi)，三相供電電纜上各套接ー個一體化電流互感變送器，將制冷機組工作時的交流電流轉(zhuǎn)換為4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號，送至主控制系統(tǒng)中進(jìn)行監(jiān)測報警。本實用新型中，制冷劑蒸發(fā)壓カ傳感器位于制冷機組換熱器的冷端出口，將制冷劑換熱后的壓カ信號轉(zhuǎn)換為4_20mA標(biāo)準(zhǔn)信號，送至主控制系統(tǒng)中進(jìn)行監(jiān)測、控制、報警。本實用新型中，各保護(hù)信號由制冷機組自帶的溫度開關(guān)、壓カ控制器、差壓控制器、電源相序及電壓保護(hù)器等發(fā)出，此類信號作為數(shù)字量信號送至主控制系統(tǒng)中進(jìn)行監(jiān)測報警。[0009]本實用新型中，制冷機組所在的主エ業(yè)裝置的主控制系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)采集、I/O處理、邏輯控制、聯(lián)鎖動作等功能，可實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的控制和監(jiān)測，以及數(shù)據(jù)管理、打印、報警等功能。主控制系統(tǒng)為制冷機組預(yù)留必需的接ロ模塊，包括模擬量輸入模塊、數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊等。在正常工作時，主控制系統(tǒng)根據(jù)制冷機組的蒸發(fā)壓カ來打開或關(guān)閉電磁閥，控制流過制冷機組的制冷劑量，改變換熱器的冷端溫度，從而改變被制冷介質(zhì)的溫度。在非正常情況下，主控制系統(tǒng)接收由機組發(fā)送的故障信號，顯示在人機界面并發(fā)出報警信號，自動做出減載、緊急停機或人工干預(yù)停機等動作，以確保裝置本身和操作人員的安全。本實用新型的其它內(nèi)容，如制冷機組的控制方法等是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的內(nèi)容。本實用新型具有以下優(yōu)點本實用新型可以減少一套制冷機組控制系統(tǒng)，在成本降低的同時，也相應(yīng)減少了整套裝置的故障點，從而降低了操作、維護(hù)和維修的成本。同吋，由于主控制系統(tǒng)位于相對安全且環(huán)境穩(wěn)定的操作室，相比在工作現(xiàn)場或操作室內(nèi)設(shè)立ー套獨立的制冷機操作系統(tǒng)，主控制系統(tǒng)更加可靠，占地更少，提高了正常工作和故障處理的及時性和準(zhǔn)確性。

圖I為本實用新型的控制方案原理圖。其中1、被冷卻介質(zhì)入口 ；2、被冷卻介質(zhì)出口 ；3、換熱器；4、制冷劑蒸發(fā)壓カ傳感器；5、電磁閥Vl ;6、電磁閥V3 ;7、電機工作電流傳感器；8、壓縮機；9、制冷機組保護(hù)信號；10、電磁閥V2 ; 11、過濾器；12、制冷劑緩沖罐；13、制冷劑加入ロ閥門；14、制冷劑加入ロ ；15、主控制系統(tǒng)。圖2為主控制系統(tǒng)的制冷機組部分邏輯框圖。
具體實施方式
本實用新型中，由エ業(yè)裝置的主控制系統(tǒng)來接收制冷機組的傳感信號，經(jīng)過邏輯處理后，給制冷機組輸出控制信號，來控制制冷機組運行的控制方案。將制冷機組的控制系統(tǒng)并入主エ業(yè)裝置控制系統(tǒng)，制冷機組只負(fù)責(zé)輸出傳感信號和執(zhí)行操作命令，而由主控制系統(tǒng)來進(jìn)行遠(yuǎn)程邏輯處理和操作命令輸出，在解決制冷機組控制的同時，降低了成本，提高了穩(wěn)定性。以下結(jié)合圖I、圖2對本實用新型的技術(shù)方案做進(jìn)ー步闡述。如圖I所示，被冷卻介質(zhì)從被冷卻介質(zhì)入口 I進(jìn)入，與制冷劑在換熱器3中換熱，然后從被冷卻介質(zhì)出ロ 2離開制冷機組。制冷劑儲存在緩沖罐12中，在制冷機組中進(jìn)行循環(huán)使用，正常情況下無損耗。當(dāng)機組管道有微量泄露導(dǎo)致使用一段時間后制冷劑不足時，打開制冷劑加入ロ閥門13，通過制冷劑加入ロ 14補充適量的制冷劑。結(jié)合圖2當(dāng)制冷機組開機吋，由主控制系統(tǒng)發(fā)出電磁閥工作指令。以電磁閥所在管路管徑的差別來調(diào)節(jié)制冷劑的流過量。為保護(hù)電機，設(shè)置為分段増加功率。首先將電磁閥Vl關(guān)閉，電磁閥V2打開，電磁閥V3打開，以25%功率運行一段時間，然后將電磁閥Vl打開，電磁閥V2關(guān)閉，電磁閥V3打開，以50%功率運行一段時間,最后將電磁閥Vl打開，電磁閥V2關(guān)閉，電磁閥V3關(guān)閉，制冷機以100%功率正常運行。工作過程中，制冷劑蒸發(fā)壓カ傳感器4表征制冷機的運行狀態(tài)。當(dāng)壓カ過高，代表制冷機輸出冷量偏小，需要進(jìn)行加載，將電磁閥Vl打開，電磁閥V2關(guān)閉，電磁閥V3關(guān)閉直至壓カ正常；當(dāng)壓カ過低，代表制冷機輸出冷量偏大，需要進(jìn)行減載，將電磁閥Vl打開，電磁閥V2關(guān)閉，電磁閥V3打開直至壓カ正常。當(dāng)正常工作時，將電磁閥Vl打開，電磁閥V2打開，電磁閥V3關(guān)閉。 當(dāng)有異常發(fā)生時，制冷機組保護(hù)信號9傳感器輸出不同的保護(hù)信號，主控制系統(tǒng)自動做出減載、緊急停機或人工干預(yù)停機等動作。當(dāng)制冷機組手動停機時，停機過程與開機過程相反，即分段降低功率直至停機。
權(quán)利要求1.一種帶制冷機組工業(yè)裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于包括如下內(nèi)容制冷機組設(shè)置傳感器和電磁閥，傳感器包括電機工作電流傳感器、制冷劑蒸發(fā)壓力傳感器、壓縮機油位保護(hù)信號傳感器、壓縮機高壓保護(hù)信號傳感器、壓縮機低壓保護(hù)信號傳感器、電源相序及電壓保護(hù)信號傳感器、壓縮機電機過熱保護(hù)信號傳感器、壓縮機油差壓保護(hù)信號傳感器，電磁閥設(shè)置在調(diào)節(jié)流經(jīng)換熱器制冷劑流量管路上；工業(yè)裝置包括主控制系統(tǒng)，上述傳感器與主控制系統(tǒng)的接口模塊以電連接方式連接。
2.按照權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于電機工作電流傳感器位于制冷機組接線箱內(nèi)，三相供電電纜上各套接一個一體化電流互感變送器，將制冷機組工作時的交流電流轉(zhuǎn)換為4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號，送至主控制系統(tǒng)中進(jìn)行監(jiān)測報警。
3.按照權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于制冷劑蒸發(fā)壓力傳感器位于制冷機組換熱器的冷端出口，將制冷劑換熱后的壓力信號轉(zhuǎn)換為4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號，送至主控制系統(tǒng)中進(jìn)行監(jiān)測、控制、報警。
4.按照權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于各保護(hù)信號由制冷機組自帶的溫度開關(guān)、壓力控制器、差壓控制器、電源相序及電壓保護(hù)器發(fā)出，此類信號作為數(shù)字量信號送至主控制系統(tǒng)中進(jìn)行監(jiān)測報警。
5.按照權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于制冷機組所在的主工業(yè)裝置的主控制系統(tǒng)含有為制冷機組預(yù)留的接口模塊，包括模擬量輸入模塊、數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊。
6.按照權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于主控制系統(tǒng)根據(jù)制冷機組的蒸發(fā)壓力來打開或關(guān)閉電磁閥，控制流過制冷機組的制冷劑量，改變換熱器的冷端溫度，從而改變被制冷介質(zhì)的溫度。
7.按照權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于在非正常情況下，主控制系統(tǒng)接收由機組發(fā)送的故障信號，顯示在人機界面并發(fā)出報警信號，自動做出減載、緊急停機或人工干預(yù)停機動作，以確保裝置本身和操作人員的安全。
專利摘要本實用新型涉及一種帶制冷機組工業(yè)裝置的控制系統(tǒng)，制冷機組設(shè)置傳感器和電磁閥，傳感器包括電機工作電流傳感器、制冷劑蒸發(fā)壓力傳感器、壓縮機油位保護(hù)信號傳感器、壓縮機高壓保護(hù)信號傳感器、壓縮機低壓保護(hù)信號傳感器、電源相序及電壓保護(hù)信號傳感器、壓縮機電機過熱保護(hù)信號傳感器、壓縮機油差壓保護(hù)信號傳感器，電磁閥設(shè)置在調(diào)節(jié)流經(jīng)換熱器制冷劑流量管路上；工業(yè)裝置包括主控制系統(tǒng)，上述傳感器與主控制系統(tǒng)的接口模塊以電連接方式連接。本實用新型既提高了操作的可靠性，又減少了采購、運行、維護(hù)的成本，還節(jié)省了一套操作系統(tǒng)的占地面積，是一種理想的制冷機組控制系統(tǒng)。
文檔編號F25B49/02GK202432782SQ20112039312
公開日2012年9月12日 申請日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者戴金玲, 李建軍, 王海波 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院