摘要：基于对冷藏库冷间运行要求的了解，结合PLC系统的特点和建立过程，本文提出了PLC在冷藏库冷间自动控制上的应用，以更好地推动冷藏库冷间自动控制系统的完善和发展。
关键词：PLC；冷藏库冷间；自动控制
1 冷藏库冷间自动控制系统所要实现的功能
冷藏库冷间在运行过程中，会由于一些原因消耗冷气，导致冷藏库冷间温度升高，无法有效对其中产品进行储藏，此时需要自动控制系统按照运行，通过制冷设备对冷藏库冷间进行制冷。自动控制系统除了能够进行冷间控温，还需要能够实现以下功能：（1）冷库系统保护与预警。冷库在运行过程中，涉及多种设备以及电气管道，需要对这些系统进行监管，当监测数据发生波动时进行报警，当数值变化幅度超出设计值时，能够自动断开电路。（2）对管道流量进行控制。冷藏库很多设备运行过程中需要通过管道进行液体加注，这些液体在管道中进行循环，自动控制系统需要能够按照要求对管道内液体流量进行控制，保障设备的运行稳定性。（3）设备运行状态查询。冷库运行过程中需要能够对各种设备进行实时查询，保证设备的正常运行。（4）自动除霜。自动控制系统需要能够按照设定周期对冷藏库进行自动除霜，提升工作效率。（5）传感器故障诊断。冷藏库运行中涉及多种传感器的共同协作，需要能够在系统发生故障时，快速找到发生问题的传感器，并进行修复[1]。
2 PLC在冷藏库冷间自动控制上的应用
2.1控制制冷设备运转
冷藏库冷间的自动控温是通过控制制冷设备运转实现的，所以需要按照温度变化幅度要求进行自动控制系统的设计并编写程序，为了保证自动控制系统运行的精确度，需要按照要求进行相关计算。以某冷藏库为例，该工程要求冷藏库库温为10±5℃，并且材料入库温度为15℃，室外温度为45℃，在进行自动控制系统的设计时，首先需要对热负荷进行计算，计算公式为：
其中，Q1到Q4分别代表热量传入的耗能量、储藏物品的耗能量、通风换气的耗能量和照明设备的耗能量，通常情况下，对于长期工作的冷藏间，Q2到Q4可以忽略不计，按照该公式可以求出冷藏库热量与温度间的关系，最终结果为：
在该公式中，Kp为排管传热系数，Fp为排管表面积，Tw和Tn分别代表冷藏库室内温度和排管蒸发温度，在冷藏库工作过程中，主要通过排管进行热交换，通过热量和温度的换算公式能够对制冷设备所需工作状态进行确定，从而控制库内温度。但是需要注意的是，由于在该冷藏库中的温度变化幅度要求在±5℃以内，所以需要在库内温度升高到15℃以前对制冷设备进行相应控制，保证库内温度处于设计要求范围内[2]。
2.2冷间温度控制
目前在各类冷藏库中，已经建成了存储加工一体化模式，同时冷藏品自身对存储的要求有有一定分别，常见的为冻结品和冷藏品，这两种物品对存储的要求不同，需要通过相关设备的运转进行温度控制，以达到更好的存储效果。为了能够实现冷间控温要求，需要在冷藏库冷家的与代表性的位置安装温度测量探头，并将探头与自动控制系统进行有效连接，在发生相应的温度变化时进行设备控制。另外，在当前的冷藏库运行过程中，为了能够更加灵活地控制温度，需要额外设计人工控制系统，这种系统能够让冷藏库根据使用要求进行温度调整，由于PLC系统具有人际交互界面，所以从业人员可以通过该界面对冷库的运行设备进行控制，对冷库进行温度调整，在PLC系统建设过程中，人工控制系统的优先级需要更高，并且该系统需要能够让设备短路，以方便对设备的单独检查和维修。
2.3实现自动、定时融霜
冷藏库冷间在运行过程中，会由于各种原因在设备和墙体表面结霜，影响设备散热，提高设备的运行负荷，所以需要对冷藏库进行定期融霜，在该过程中，PLC系统能够达到自动、定期融霜要求，但是在PLC系统进行程序编写以及自动控制系统设计前，需要对融霜间隔进行确定，可以通过以下公式进行：
在该公式中，F代表翅片管表面积，单位：m2；b代表允许出现的霜层厚度，单位：mm；W为霜层生成速度，单位：kg/h。从以上公式可以看出，需要对霜层生成速度进行确定，可以通过以下公式进行计算：
在该公式中，Q为热负荷，单位：kC/h；Shf为显热比，通过以上两个公式可以确定出自动控制系统的自动融霜时间[3]。
PLC系统中包含时间控制继电器，在整个控制系统建设过程中，可以按照以上计算参数进行编程，保证冷库的节能高效运行，并且由于PLC系统可以对事件进行测量，并可以通过程序编写在相应事件内对各种设备施加操作，所以在冷库运行过程中，可以采用PLC系统对设计时间测量的子系统进行控制。
2.4控制循环油泵运转状态
在冷藏库运行过程中，很多设备需要进行注油，保证设备的安全稳定正常运行，要实现这一要求，目前采用循环油泵达成目的，为了保证各类设备的正常运行，需要对循环油泵进行实时控制。通常情况下，在冷藏库各种设备的运行过程中，循环油泵需要能够按照时间要求自动启停，由于PLC系统可以按照时间对子系统进行控制，所以在进行循环油泵控制时，可以采用PLC系统进行控制。在设计循环油泵子系统时，由于该系统相对来说较为独立，并且很多油泵工作电压与冷藏库运行电压不同，所以可以对循环油泵进行独立的电路设计，对循环油泵进行供电，通常情况下，循环油泵的启停是通过继电器控制的，继电器可以接入PLC控制电路，以对循环油泵系统进行控制，但是需要注意的是，需要按照设计要求进行继电器选取。
2.5控制设备运行台数以及其余要求
在冷藏库运行过程中，需要按照冷藏库要求控制设备运行数量，以达到节能和便于维修的要求，要实现这一功能，需要考虑两个方面，其一是冷库运行过程中设备运行数量控制，当有设备发生故障时，需要能够及时并入新的设备或者改变企业设备的运行状态，保证冷藏库的安全稳定运行。其二是冷藏库设备的检修过程，在对单独设备进行检查和维修时，需要将被检修设备停机，PLC系统能够根据设备的技术参数进行运行数量的控制。
除此之外，在冷库设计和运行过程中还需要满足其余各类要求，以某冷藏库冷间为例，该冷藏库由于主要进行化学品存储，需要能够对冷间的烟雾以及温度进行测量，所以在进行自动控制系统设计时，将会进行相关监测探头的建设，并将之连入到安防系统，同时冷藏库要求能够在温度测量后对温度进行记录，并在冷藏库冷间门口进行温度显示，在设计时可以建立数据库，对不同时段的温度进行记录，由于PLC系统具有人机交互界面，所以可以在冷间门口设置显示屏显示温度。
结论：
综上所述，PLC在冷藏库冷间的自动控制系统中可以实现多种功能，包括库内温度控制、相关支撑设备的运行控制以及自动除霜等，要实现这些功能，需要按照冷藏库的设计要求进行相关程序编写，程序编写前，需要按照公式进行参数计算，满足冷藏库的设计要求。
参考文献：
[1]刘福才，曹满婷，孙宇，冯世庆.PLC在冷藏库冷间自动控制上的应用[J].电气传动自动化，2000（03）：45-48.
[2]张秋玉，臧润清.小型果蔬装配式冷库工作时间系数与能效评价分析[J].制冷学报，2018，39（01）：121-126.
[3]姜道珠. 冷库无霜运行与各时段热工状况分析[D].山东理工大学，2012.
论文作者:付吉浩
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/8/8
标签：冷藏库论文; 设备论文; 温度论文; 过程中论文; 系统论文; 冷库论文; 油泵论文; 《基层建设》2018年第19期论文;