一種施工現場大型氨制冷設備集中控制系統技術方案

一種施工現場大型氨制冷設備集中控制系統，涉及分布式控制系統（ＤＣＳ）領域，屬施工現場大型設備組合控制與應用。主要由工業計算機、可編程序控制器ＰＬＣ、智能溫控表、溫度傳感器、系統模塊構成。其中工業計算機通過ＲＳ２３２接口與可編程序控制器ＰＬＣ連接，可編程序控制器ＰＬＣ通過開關量或模擬量Ｉ／Ｏ接口與制冷機組連接；智能溫控表通過溫度傳感器與制冷機組連接，通過ＲＳ－４８５接口與工業計算機連接；系統模塊通過系統總線與工業計算機中ＣＰＵ芯片連接。該系統能集中控制氨制冷設備機組的運行以完成整套制冷系統的控制、監控、參數設置、自動除霜控制；還具有在線監測和故障診斷、應急反應功能，避免了常態性的設備損壞與事故；與手動控制的原有故障率相比，故障率顯著降低９０％以上。（*該技術在2018年保護過期，可自由使用*）

Centralized control system of large ammonia refrigeration equipment at construction site

The utility model relates to a large ammonia refrigeration equipment centralized control system on a construction site, relating to the field of distributed control system (DCS), which belongs to the field of large-scale equipment combination control and application. The utility model is mainly composed of an industrial computer, a programmable controller PLC, an intelligent temperature controller, a temperature sensor and a system module. The industrial computer through the RS232 interface and programmable controller PLC connected programmable controller PLC through the switch or analog I / O interface connected with a refrigerating unit; intelligent temperature control table through the temperature sensor is connected with the refrigeration unit, the computer connected through RS 485 interface and industrial system; module through a system bus and industrial computer in the CPU chip. The system can control the operation of the ammonia refrigeration unit to complete the control, monitoring, parameter setting, automatic defrosting control of refrigeration system; also has on-line monitoring and fault diagnosis, emergency response function, avoid the equipment damage and accident normality; original fault and manual control of the rate, the failure rate is significantly reduced more than 90%.

【技術實現步驟摘要】

本技術屬分布式控制系統(DCS)領域，特別是一種施工現場大型氨制 冷設備的集中控制系統。
技術介紹
隨著制冷機組在技術上的不斷應用與發展，自動控制系統己經成為制冷機組 的重要組成部分，尤其是微機系統的引入與發展，使制冷機組的控制更加簡單、 可靠、完善。特別是在大型施工現場，制冷系統的各類設備機組盡管有的也備有 部分的程序控制甚至微機控制，但是大部分制冷系統仍然采用分散式手動控制， 導致制冷設備多、結構復雜。例如有的制冷系統中僅設備控制量可達一百多種， 使制冷系統操作煩瑣、不安全隱患多，不僅增加了工作量而且各類設備的運行情 況不能正確地及時地反映出來。以云南景洪左岸水電站大型施工現場為例，由于 該地屬于亞熱帶地區，氣溫炎熱，為了滿足混凝土施工溫控要求，施工單位采用了制冷能力iooo萬大卡的制冷系統一套，該系統分為一次骨料風冷系統、二次 拌和風冷系統、制冰系統等三大系統。整個制冷系統各類設備數量達92臺，溫 度檢測的溫度點達到32個部位，系統設備分散，無論從控制角度還是設備管理 和監控角度，工作強度和難度都是相當大，每班配置人員18-20人，采用現場方 式手動控制和監控，由于整個系統龐大而分散，時常容易出現誤操作和事故，并 且不利于整個系統設備飽和性的投入生產狀態。本技術目的就是把現場分散的手動操作的大型制冷設備機組組合起來， 在中央集中控制室，利用計算機和輔助監控與操作手段，可以對整個制冷系統進 行控制和監控，及時全面了解整個制冷系統的工作狀況;不僅大大提高工作效率， 而且保證安全保護系統、能量調節系統的正常運行。
技術實現思路
達到本技術的技術方案表述如下一種施工現場大型氨制冷設備的集中控制系統，其特征主要由工業計算機、 可編程序控制器PLC、智能溫控表、溫度傳感器、系統模塊構成，其中工業計算3機通過RS232接口與可編程序控制器PLC連接，可編程序控制器PLC通過開關量或模擬量I/O接口與制冷機組連接，智能溫控表通過溫度傳感器與制冷機組 連接，通過RS—485接口與工業計算機連接，系統模塊通過系統總線與工業計算 機中CPU芯片連接，集中控制氨制冷設備機組的運行以完成整套制冷系統的控 制、監控、參數設置、自動除霜控制。所述的一種施工現場大型氨制冷設備的集中控制系統，其特征是工業計算機 選用的是研華P3-1G以上的計算機。所述的一種施工現場大型氨制冷設備的集中控制系統,其特征是可編程序控制器PLC選用的是K0Y0 SU-6B系列。所述的一種施工現場大型氨制冷設備的集中控制系統，其特征是是智能溫控 表選用的是具有RS—485通訊口的智能溫控表。所述的一種施工現場大型氨制冷設備的集中控制系統,其特征是所述的溫度 傳感器選用的是PT100溫度傳感器。按照本新型所述的方案與措施在工程實踐中實施產生了積極的顯著的效果 其優點體現在以下幾個方面。1、 計算機與PLC以及I/0模塊的運用改變了傳統的手動控制方式，在水電 施工現場大型制冷系統集成控制中屬領先地位，尤其值得在工程實踐中實施應 用。2、 本新型具有實時性、準確性、完整性、易用性與兼容性的特點即系統運 行的各種狀態參數的變化情況在計算機上及時顯示;系統運行的各種狀態參數能 準確反映現場系統的變化情況，系統運行的各種狀態參數全面反映了系統的狀 態；系統數據庫設計有良好的用戶界面、操作方便可靠；系統設計充分考慮系統 運行環境的兼容性，不出現導致系統死機、失控等情況。通過本系統的數據采用 標準、通用的數據格式進行存儲，能夠用第三方數據軟件管理，同時方便與上級 網之間的數據交換。3、 利用計算機中央控制集中監控不僅實現常規的監測、控制功能，還具有 在線監測和故障診斷功能；并且能出做應急反應，避免非正常工作造成的設備損壞與事故；增強了設備應有自動防范措施。與手動控制的原有故障率相比故障率顯著降低了90%以上，節省了大量資金。附圖說明圖1為所述的大型制冷設備集中控制系統結構框圖示意圖。圖2為所述的集中控制主操作臺結構示意圖。圖3為所述的實施例一次風冷系統控制操作面板圖。圖4為所述的實施例一次風冷系統控制操作流程圖。圖5為所述的實施例計算機窗口顯示的一次風冷氨系統流程圖具體實施方式參看圖1圖2并給出實施例。可以看出工業計算機、可編程序控制器PLC、 智能溫控表、溫度傳感器、系統模塊是構成本技術的主要硬件設備。其中工 業計算機主要選用研華P3-1G以上的計算機。本實施例選用是研華IPC-6100工 控機。其強大的Intel PA處理器2800MHZ主亂配置512MB內存容量，120G硬 盤容量，CRT17英寸顯示器以及光驅軟驅鍵盤鼠標USB、 100M網卡、RS232接口 等，具備了強大的擴充性和擴展性，通過系統模塊中的軟件支持，滿足了工業自 動化控制，數據采集、通訊與檢測等高性能高穩定性的要求。本技術所說系 統模塊包括了基于VB6.0開發的設備監控管理軟件已寫入在SDRAM中。系統模 塊SDRAM通過系統總線與工業計算機中CPU芯片連接，在CPU芯片集中控制下可 以對氨制冷設備機組的運行以整套制冷系統的控制、監控、參數設置、自動除霜 控制給予指令。IPC-6100工控機通過RS232接口與可編程序控制器PLC連接，本實施例中可編程序控制器PLC選用的是KOYO SU-6B系列，其基本性能包括程序容量(K語)15.5、 1/0能力(點)512、處理速度(us) 0.33、指令種類 (條)191、數據寄存器(字)7840。驅動方式采用KOYO公司通用CCM協議；通 過開關量或模擬量I/O接口與制冷機組連接。例如僅U-05N型號的PLC就配置 了10個，其輸入模塊16點，U-05T型號的PLC配置了9個，其輸出模塊16點。 在本制冷系統工程實踐中需要PLC控制和檢測的輸入輸出點可達上百個。PLC 在這里主要進行各種動態檢測和控制即根據制冷工藝流程進行實時的程序控制、 狀態采集。而工業計算機作為上位機主要進行數據管理和監控，工業計算機通過 RS232C接口與PLC進行通訊，分別訪問相應的寄存器，以獲取現場各工藝參數的實際值或對現場的開關量和模擬量如各控制閥門的開度進行控制。智能溫控表 通過溫度傳感器與制冷機組連接，通過RS—485接口與工業計算機連接，本實施 例智能溫控表選用的是基于89C52單片機的具有通訊口的智能溫控表，其RS — 485接口選用MAX487作為通訊口芯片，與溫度傳感器鉑電阻PT100構成溫度巡 檢儀；工作原理是其運算放大器將被測溫度的變化轉換成電壓信號，由其LM331 芯片進行V / F變換為脈沖信號輸入至89C52芯片的T0 口進行頻率計數，該計數 脈沖頻率即反映了所測溫度的大小，系統進行PID運算，若所測溫度與系統設定 溫度不相符，根據PID計算結果通過光耦TIL117控制輸出電路中的電磁繼電器 吸合，進行溫度調節的控制，同時各分機的RS—485通訊rMAX487與主機進行 數據通訊與傳送，由主機輸入參數可進行所有溫控表的溫度設定。系統所設定的 溫度數據存儲于看門狗芯片中，同時當檢測溫度超過設定溫度一定值時系統進行 報警。本實施例中選用2臺智能溫控巡檢儀實現對16路溫控信號檢測并通過 RS-485接口與工業計算機通訊本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種施工現場大型氨制冷設備的集中控制系統，其特征主要由工業計算機、可編程序控制器ＰＬＣ、智能溫控表、溫度傳感器、系統模塊構成，其中工業計算機通過ＲＳ２３２接口與可編程序控制器ＰＬＣ連接，可編程序控制器ＰＬＣ通過開關量或模擬量Ｉ／Ｏ接口與制冷機組連接，智能溫控表通過溫度傳感器與制冷機組連接，通過ＲＳ－４８５接口與工業計算機連接，系統模塊通過系統總線與工業計算機中ＣＰＵ芯片連接，集中控制氨制冷設備機組的運行以完成整套制冷系統的控制、監控、參數設置、自動除霜控制。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳高見，張永春，孫林智，梁濤，謝剛，陳宏，
申請(專利權)人：中國水利水電第五工程局，
類型：實用新型
國別省市：90[中國|成都]