PLC控制在自動化冷庫中的應用探究

邵文敏

摘 要：PLC是邏輯控制器，其自動化程度很高，控制力度比較大，所以在工業(yè)和機械制造以及交通方面等都應用了這種控制器。自動化冷庫指的是冷庫對庫內(nèi)溫度有控制作用，尤其是制冷方面，自動化程度很高，PLC在制冷系統(tǒng)方面的應用，使得冷庫制冷逐漸脫離手動控制和繼電器邏輯電路控制方式，這極大提高了冷庫的可靠性，將冷庫用于食物或其他物體儲存，儲存質量也會得到保證。

關鍵詞：PLC控制；自動化；冷庫；應用

中圖分類號：TB657.1 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）12-0019-01

PLC控制在自動化冷庫中是以系統(tǒng)和網(wǎng)絡結構形式存在的，其主要包括三層，管理監(jiān)控層、控制層以及設備層，每層都有對應的功能，三層共同作用，使冷庫制冷系統(tǒng)以及其他部分實現(xiàn)完全控制，自動化和智能化程度更高。如此冷庫儲存區(qū)域的溫度總是能滿足儲存要求的。本文主要針對PLC控制在自動化冷庫中的應用進行探究。

1 PLC控制在自動冷庫中的應用

PLC控制器本身消耗的電能就非常少，適應性強，能和很多設備結合在一起，所以其靈活性和擴展性也很強，在此方面PLC控制完勝繼電器。在自動化冷庫中對PLC控制器進行編程設計時，不需要做復雜操作，操作人員在使用PLC時，也會很簡單[1]。在PLC還未使用之前，冷庫中經(jīng)常會應用人機界面來實現(xiàn)手工操作控制，雖然制冷系統(tǒng)的運行參數(shù)和運行狀態(tài)等都能被顯示出來，但還是無法實現(xiàn)高程度的自動調(diào)控，在應用PLC后，人機界面沒有消除，兩者共同作用，制冷系統(tǒng)啟動停止運行狀態(tài)全在控制中，一鍵開關機就可以實現(xiàn)。

在冷庫中，用于制冷的模塊有很多，不僅有冷藏間，還有凍結間和預冷間等，這些模塊之間的運行是互不打擾的，但其運行狀態(tài)都要被統(tǒng)一管理控制，所以可以應用PLC以及計算機網(wǎng)絡，來組成監(jiān)控聯(lián)系網(wǎng)絡，使各模塊被聯(lián)系在一起，PLC可以對每種模塊進行單獨控制，使每個模塊保持不同的溫控標準。此外還有監(jiān)測控制元件，來對溫度進行測量，看其是否符合標準，是否需要PLC調(diào)控。

PLC兼容性和適應性比較強，其上有很多接口，可以連接各種工業(yè)設備，并且里面的編程功能對每種設備也都是適應的。PLC控制指令應用性逐漸變強，在結合多種算法的同時，還會應用多種技術，使控制對象中的各種不可控制系統(tǒng)都可以得到控制，這是PLC技術的發(fā)展現(xiàn)狀，未來也會有更廣闊的發(fā)展前景，所以將其與自動化冷庫結合在一起，冷庫的運行會更加安全可靠。

2 PLC在自動冷庫控制中的網(wǎng)絡結構

自動冷庫控制中，PLC控制器和上位計算機以及檢測元器件連接起來，組成一個自動化程度比較高的網(wǎng)絡結構，來實現(xiàn)溫度調(diào)控，該網(wǎng)絡結構不是集中式，而是分散結構[2]。

2.1 監(jiān)控層

PLC和計算機之間要組成信息交流通道，完成對冷庫相關數(shù)據(jù)的采集、交換、分析以及儲存工作。這些數(shù)據(jù)包括冷庫各模塊的工藝參數(shù)、電氣參數(shù)，設備運行指標參數(shù)等。在該網(wǎng)絡中，還有組態(tài)軟件的存在，該軟件賦予操作員進行參數(shù)更改的權力，所以在發(fā)現(xiàn)冷庫中相關參數(shù)與設計不符合時，可通過該軟件進行自動調(diào)節(jié)。除此之外，PLC也會接受該軟件發(fā)布的指令，進行控制。在工作界面上，會顯示冷庫各模塊的運行狀態(tài)和運行參數(shù)，對于某些參數(shù)，該界面還會將其動態(tài)變化趨勢以曲線的形式顯現(xiàn)出來，如果出現(xiàn)異常，界面所連接的警報系統(tǒng)會作出反應。如果相關人員需要冷庫不同時段的運行數(shù)據(jù)，該界面還會對這些數(shù)據(jù)進行打印。在監(jiān)控層，需要監(jiān)控計算機和加密鎖作為硬件支持，壓控等組態(tài)作為軟件支持[3]。

2.2 控制層

在控制層，PLC是冷庫控制系統(tǒng)的主要部分，該控制器還會對自動控制中涉及到的數(shù)據(jù)進行采集和整理，然后將其傳遞給上位機，完成信息交換工作，在冷庫中，PLC的數(shù)量可能不止一個，所以雖然PLC控制對象不同，但它們之間也要進行數(shù)據(jù)交換。在PLC控制器支持下，制冷控制系統(tǒng)進行溫度控制通常分為兩種情況，一種是本地模式，一種是遠程模式，當制冷庫中的溫度過高需要制冷時，遠程模式就會發(fā)揮作用，使制冷控制系統(tǒng)處于自動開啟狀態(tài)，但如果制冷系統(tǒng)依舊無法運行，就需要手動啟動該系統(tǒng)，這就需要用到本地模式。在遠程模式中，除了自動模式，還有手動模式，后者主要作用在人機界面上，而用于制冷的相關設備，如冷風機、沖霜水泵等，都會通過人機界面被控制，當制冷控制系統(tǒng)不需要這些制冷設備運行時，手動模式會使其處于停止狀態(tài)[4]。自動模式開啟時，手動模式可操作的設備的運行狀態(tài)也可以實現(xiàn)自動調(diào)控，并且可以有選擇的開啟或停止設備運行，自動模式使用時是有參考依據(jù)的，即系統(tǒng)的負荷情況和壓縮機的實際載位。制冷控制系統(tǒng)的自動模式在開啟前后階段，會同時收集設備的運行參數(shù)信息，將其傳遞給監(jiān)控層的計算機。

2.3 設備層

設備層是安置PLC控制器的地方，在該層PLC設備通過信息采集以及與上位計算機的信息交換等來完成制冷設備控制工作。在該層，控制器主要對制冷壓縮機、熱回收裝置以及自動空分設備等進行控制。在對制冷壓縮機進行控制時，將整個機組作為控制對象，主要強調(diào)該機組運行的準確性和精確性，從而達到制冷系統(tǒng)機組的保護目的。該機組運行的壓力和溫度是否正常，直接關系到機組的運行狀態(tài)，在壓力和溫度參數(shù)監(jiān)測方面，都有對應的傳感器來對其進行實時監(jiān)控，這兩種傳感器會與PLC控制器連接在一起，后者會對前者進行信息采集，將這些信息和熱負荷的運行狀況結合起來，得出機組是否需要調(diào)節(jié)的結論，如果需要，則進行PID調(diào)節(jié)，即對機組負荷進行調(diào)節(jié)，通過加載和卸載控制壓縮機的滑閥機構來實現(xiàn)。所以在制冷壓縮機安裝位置的附近，安裝對應的PLC控制器和人機界面，該壓縮控制機的運行狀態(tài)和運行安全都會受到控制和保障。

在對自動空分進行控制時，PLC控制器主要安裝在多點式空分上，自動空分所對應的系統(tǒng)就會被完全控制住，各個管路的巡檢放空也能實現(xiàn)自動化[5]。和壓縮控制機一樣，也需要安裝對應的PLC控制器和人機界面。

2.4 PLC遠程監(jiān)控

上位計算機和下位設備之間通過PLC控制器來完成控制工作，上位計算機處于監(jiān)控層，以監(jiān)控計算機形式存在，監(jiān)控系統(tǒng)在組態(tài)軟件作用下，對其他兩層的PLC采集的信息進行交換，當然在此之前，這兩層中的PLC已完成設備運行信息的采集。監(jiān)控層在采集到設備信息后，再將控制指令編程，應用在PLC中，PLC控制下的設備也便得到了調(diào)整和控制。監(jiān)控層的上位計算機也可以和因特網(wǎng)進行連接，這相當于將上位計算機與其他計算機聯(lián)系在一起，其他計算機完全可以通過監(jiān)控層的上位計算機來完成對其他兩層PLC控制器的監(jiān)控。這對遠程控制指引了方向，在實際中外部人員人員可以通過遠程控制來調(diào)節(jié)自動化冷庫，冷庫的可控制程度會增大。

3 結語

PLC控制在自動化冷庫中的應用會越來越大，冷庫的可操控性也會越來越強，相關人員在對兩者研究時，還要對控制網(wǎng)絡結構進行簡化和優(yōu)化，使PLC控制器的控制作用更顯著，使冷庫運行更加可靠。

參考文獻

[1]陸晶晶.基于PLC控制的倉庫溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)優(yōu)化設計[J].電力與能源，2015，（04）：593-596.

[2]胡日剛.淺談PLC控制在自動化冷庫中的應用[J].制冷與空調(diào)，2016，（06）：16-18.

[3]王巖.淺談PLC控制技術的特點和發(fā)展方向[J].蘭州工業(yè)高等?？茖W校學報，2017，（01）：40-44.

[4]趙中敏，張秋云，楊廣才.PLC控制系統(tǒng)設計[J].機床電器，2015，（02）：37-40+46.

[5]劉善增.PLC控制系統(tǒng)的可靠性設計[J].工業(yè)控制計算機，2016，（07）：37-39+47.