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        IOT自動化冷庫制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

        2021-08-20 09:42:06譚永安
        商品與質(zhì)量 2021年31期
        關(guān)鍵詞:功能設(shè)備系統(tǒng)

        譚永安

        松下冷機(jī)系統(tǒng)(大連)有限公司 遼寧大連 116600

        1 自動化冷庫制冷系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

        1.1 對冷庫各種數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示和調(diào)節(jié)

        自動化冷庫制冷系統(tǒng)可以通過IOT管理整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備,而且能夠在上位機(jī)和遠(yuǎn)程手持端對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和控制,包括對冷庫各個(gè)冷卻間的溫度進(jìn)行顯示,還可以對壓縮機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、附屬設(shè)備工作情況進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示,對系統(tǒng)壓力、溫度、電氣等參數(shù)進(jìn)行顯示和調(diào)節(jié)。同時(shí)還能對冷間溫度、壓縮機(jī)運(yùn)行狀態(tài)關(guān)鍵參數(shù)、能耗,冷庫門開關(guān)次數(shù)進(jìn)行記錄和分析。自動化冷庫制冷系統(tǒng)具有的監(jiān)控報(bào)警功能,能夠?qū)Ξ惓囟取毫Φ群诵膮?shù)進(jìn)行報(bào)警提示,便于設(shè)備維護(hù)人員能及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況并預(yù)判系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn),提前降低系統(tǒng)維護(hù)損失。另外,自動化冷庫的IOT系統(tǒng)還可以根據(jù)貨物進(jìn)出情況和環(huán)境溫度條件,自動調(diào)節(jié)制冷系統(tǒng)的機(jī)組蒸發(fā)溫度和冷凝溫度設(shè)定,達(dá)到削峰填谷和節(jié)能的目的[1]。

        1.2 更精準(zhǔn)的庫溫控制和檢測

        帶IOT的自動化冷庫制冷系統(tǒng)能夠單獨(dú)檢測冷卻間各區(qū)域溫度,可以根據(jù)客戶類型,所存儲貨物種類,進(jìn)行平均溫度控制,回風(fēng)溫度控制或分區(qū)控制。實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)和貼近用戶需求的庫溫控制。通過對冷卻間溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測,實(shí)現(xiàn)對流量調(diào)節(jié)閥門的精確控制。而常規(guī)的冷庫控制系統(tǒng)往往需要工作人員以輪值守班的方式對冷庫溫度進(jìn)行監(jiān)測和控制,抑或是模糊的自動控制,相比而言,擁有IOT系統(tǒng)的自動化冷庫制冷系統(tǒng)可以省去維護(hù)人員輪值守班,節(jié)省人工成本。

        1.3 更高的系統(tǒng)安全性

        裝有IOT系統(tǒng)的自動化冷庫制冷系統(tǒng)不僅可以提供自動保護(hù)功能,在當(dāng)冷庫運(yùn)行出現(xiàn)故障時(shí)發(fā)出報(bào)警和停機(jī)保護(hù),還具備系統(tǒng)實(shí)時(shí)健康檢測功能。維護(hù)人員可以利用手機(jī)APP實(shí)時(shí)查看系統(tǒng)運(yùn)行狀況,實(shí)時(shí)了解系統(tǒng)健康評分指數(shù),在系統(tǒng)發(fā)生故障前予以糾偏,防止損失的發(fā)生。同時(shí),涉及系統(tǒng)安全性較高的參數(shù)故障,系統(tǒng)會以微信和短信的方式通知維護(hù)人員,這樣工作人員可以更加及時(shí)地處理故障,安全風(fēng)險(xiǎn)較高的故障系統(tǒng)會控制相關(guān)設(shè)備進(jìn)行停機(jī)保護(hù)。所以說,IOT系統(tǒng)可以讓冷庫制冷系統(tǒng)擁有更高的安全性。

        1.4 更便捷的管理功能和KPI考核

        自動化冷庫的IOT系統(tǒng),可以為客戶提供更加人性化和便捷的管理功能。通過多方位數(shù)據(jù)的采集,IOT系統(tǒng)除制冷系統(tǒng)本身相關(guān)設(shè)備和參數(shù)外,可以實(shí)現(xiàn)對掃碼槍、貨臺滑升門、冷庫門、冷庫照明燈、系統(tǒng)耗水量、凝結(jié)水排水量、系統(tǒng)耗電量等相關(guān)設(shè)備和狀態(tài)參數(shù)的監(jiān)控和管理。附以數(shù)據(jù)記錄和分析功能,可以實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)對比和分析,如能耗同比、能耗環(huán)比,水耗同環(huán)比,同等進(jìn)出貨量開關(guān)門時(shí)間的對比等等,指導(dǎo)用戶對系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的管理優(yōu)化升級和作業(yè)人員的KPI考核。

        2 結(jié)合實(shí)例分析自動化冷庫制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        現(xiàn)有一個(gè)容積為36000m3,容量為8600T的自動化冷庫,該冷庫的冷藏間有13間,還有5間凍結(jié)間,每天可以儲藏42噸物品,最初設(shè)計(jì)的冷藏間溫度是-24℃,冷凍間溫度為-28℃,隨著后期冷風(fēng)機(jī)數(shù)量的不斷增加,現(xiàn)在能夠達(dá)到的最低溫度為-30℃。

        表1 某自動化冷庫建設(shè)工程

        2.1 利用IOT系統(tǒng)對制冷和配套的動力系統(tǒng)進(jìn)行自動控制

        冷庫可以利用IOT系統(tǒng)對制冷和配套的動力系統(tǒng)進(jìn)行自動控制,這樣既可以增強(qiáng)制冷設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性,又可以增強(qiáng)制冷系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,從而促使制冷系統(tǒng)更具高效性、安全性和節(jié)能性。和傳統(tǒng)冷庫相比,該自動化冷庫可以節(jié)約高達(dá)21%的電量。該冷庫自從竣工投入使用后,到現(xiàn)在已經(jīng)有近10年的時(shí)間,運(yùn)行情況一直都良好,這充分證明了IOT自動化制冷系統(tǒng)的可行性和有效性。對該冷庫的日耗電量進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn),其在一年內(nèi)的日耗電量平均為0.35千瓦/噸.天,大大低于傳統(tǒng)冷庫日耗電量和行業(yè)平均水平,系統(tǒng)附以峰谷自動調(diào)節(jié)功能,從而大大提升了企業(yè)經(jīng)濟(jì)收益。

        2.2 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

        工業(yè)總線型網(wǎng)絡(luò)是該冷庫采用的控制系統(tǒng)架構(gòu),這種控制系統(tǒng)可以確保各節(jié)點(diǎn)之間通訊的可靠性,而且該系統(tǒng)能夠?qū)ΡO(jiān)控進(jìn)行集中處理,對控制進(jìn)行分散處理。根據(jù)功效的不同可以將控制系統(tǒng)分為監(jiān)控、控制、設(shè)備三個(gè)層次。①監(jiān)控層由專用工控機(jī)負(fù)責(zé),由于該工控機(jī)中裝備了組態(tài)軟件,因此可以集中監(jiān)控下位機(jī),還可以配置和管理系統(tǒng)參數(shù),同時(shí)還可以在工控機(jī)上對各個(gè)監(jiān)測點(diǎn)動態(tài)進(jìn)行顯示,并以表格的形式對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動統(tǒng)計(jì),通過打印機(jī)對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行打印,在授權(quán)范圍內(nèi)可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的設(shè)置和修改。②多個(gè)屬于獨(dú)立子系統(tǒng)的PLC構(gòu)成了控制層,這些PLC可以采集控制本地設(shè)備數(shù)據(jù),并借助通訊網(wǎng)絡(luò)給上位監(jiān)控及時(shí)傳送所有相關(guān)數(shù)據(jù)。③處于整個(gè)控制系統(tǒng)最底層的是設(shè)備層,在控制系統(tǒng)中占據(jù)關(guān)鍵位置,執(zhí)行器和檢測單元是其主要構(gòu)成,能夠執(zhí)行控制系統(tǒng)的命令,并完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)。

        2.3 合理的選擇制冷系統(tǒng)形式和蒸發(fā)器送風(fēng)方式

        制冷系統(tǒng)形式對能耗有著較大的影響,該冷庫因機(jī)房離庫區(qū)較遠(yuǎn),所以采用了氟利昂泵供液的系統(tǒng)形式。同時(shí),庫溫能夠?qū)靸?nèi)貨物品質(zhì)產(chǎn)生決定性影響,因此需要合理的選擇蒸發(fā)器和送風(fēng)方式。一般情況下,冷庫目前都會采用具有強(qiáng)制對流降溫功能的冷風(fēng)機(jī)和自然對流降溫功能的排管作為蒸發(fā)器。由于該實(shí)例中的自動化冷庫有著較高的高度和庫容,因此該冷庫采用具有強(qiáng)制送風(fēng)功能的冷風(fēng)機(jī),同時(shí)增設(shè)織物風(fēng)管用于優(yōu)化設(shè)計(jì)冷庫內(nèi)的送風(fēng)方式和降低干耗,以此來確保冷庫溫度的均勻性。

        3 結(jié)語

        制冷系統(tǒng)和控制系統(tǒng)是自動化冷庫建設(shè)中至關(guān)重要的設(shè)施,合理設(shè)計(jì)制冷和控制系統(tǒng)可以確保自動化冷庫的平穩(wěn)和節(jié)能運(yùn)行,并有效延長物品的儲藏時(shí)間,為用戶創(chuàng)造更大價(jià)值。

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