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摘要：工业控制自动化技术是上世纪现代制造领域中最重要的技术之一，它在生产效率与一致性问题上是一个突破。改革开放以来，中国制冷、空调市场在世界市场风光无限，已经成为全球制冷、空调业的焦点。仅仅经过十几年的发展，中国行业就成为世界第二大冷冻空调设备的消费市场和最大的生产国。本文结合现有的技术水平，解析制冷行业里的工业自动化控制。
关键词：制冷行业；工业自动化；自动化控制技术
随着近年来我国社会经济以及科技水平的快速进步，中国已经成为全球第二大冷冻空调设备消费市场以及最大的冷冻设备生产国。工业自动化技术的深入应用，是我国制冷行业的重要发展方向。文章主要研究制冷行业里的工业自动化控制。
1工业自动化技术概述
我国是国际上最大的制冷设备生产国，工业自动化技术在其生产过程中的深入应用，对提高设备的生产效果，优化制冷企业的生产产能，强化市场占有率具有重要的积极意义。而工业自动化技术，就是应用电气技术、微电子技术、机械技术、计算机技术等技术形式，实现对工业生产过程中的控制，以此实现无人工操作的生产进度控制。主要由通信网络、计算机设备等构成。随着我国社会经济以及科学技术的不断进步，我国的工业自动化技术也得到了较为迅猛的发展。目前，我国在工业生产过程中常用的自动化控制产品主要有2种，即PLC及PC。
2制冷剂的发展历程
制冷剂应用在制冷行业中主要涵盖了汽车空调、工商制冷、家用冰箱行业、中央空调行业以及维修。而制冷剂的发展带动了以上这些领域新技术、新产品的发展。制冷剂的发展到目前经历了四个阶段：第一阶段：从1830年到1930年，主要以采用氨、二氧化碳、水等天然工质作为制冷剂，他们当中有的有毒、有的易燃、有的能效低，用了约100年的时间，当发明了CFCs和HCFCs后，全球制冷界发生了第一次变革。第二阶段：从1930年到1990年，主要采用CFCs和HCFCs作为制冷剂，使用了约60年后发现这些制冷剂破坏臭氧层，全球不得不进行第二次变革。第三阶段：从1990年到21世纪初，进入了以HFCs为主的时代。但HFCs的GWP值都在1000以上，对温室效应产生极大的影响，全球制冷界再一次面临冷媒的全面替换。第四阶段：从21世纪初至今，制冷剂的发展进入了寻求低GWP，零ODP，高效节能、制造成本低的替代冷媒。一些新的制冷工质如R32HC290、HC1270等目前成为较为理想的可替代型冷媒。
3制冷行业的工业自动化控制技术内容
现阶段，在制冷行业之中广泛应用的自动化控制技术主要包括2个方面，即PLC及工业触摸屏。其技术内容所构成的现代工业自动化控制系统，能够对制冷设备的各种参数进行有机把控，进而满足多方面控制过程以及检测过程的需求，以此有效提高生产效率，不断优化设备质量。
3.1PLC
PLC又称为可编程逻辑控制器，主要是通过对可编程存储器的应用，落实系统之中的存储程序、顺序控制、逻辑运算执行、定时控制、计数与算数等多种操作内容。在工业生产中，可以通过模拟或数字式的输出或输入实现对多种设备以及生产过程的有效控制。是以计算机技术作为运行基础的现代化工业控制设备类型，并从结构上进行分析，该技术主要由电源、中央处理单元、存储器、输入输出接口、功能模块、通信模块等技术模块构成。它在制冷企业之中的有机应用，主要是作为生产控制单元存在。通过这一设备，企业在进行生产的过程中，就可以应用计算机进行生产参数以及生产顺序的数据输入。而PLC就可以根据预先输入的数据进行控制输出，进而实现对生产过程中各种设备的生产参数以及生产顺序的有效控制。不仅能有效提高设备生产的精确性，有利于提高生产效率，扩大其生产产能，还可以有效降低人工成本，实现企业的经济效益最大化。
3.2工业触摸屏
工业触摸屏，其实就是一个实现工业自动化控制的人机交互界面。它能有机的连接工业显示器及机械设备，有效代替传统的以指示灯以及控制按钮为主要交互方式的人工控制方法。作为智能化的显示终端，能够实现参数设置、设备监控、数据显示等多方面的运行内容。另一方面，可以通过动画曲线的方式对自动化控制的整个过程进行客观的描述。如此，就能够实现一种更加便捷、高效、直观的工业生产自动化控制。同时，这一设备在简化之后，完全可以作为PLC设备的有机控制程序。一是能够通过工业触摸屏实现生产参数以及生产过程的输入，达到便捷、直观的自动化控制效果。二是能够构建一个良好的人机交互界面，进而实现更加有效的人机交互。
3.3嵌入式微控制技术
嵌入式微控制设备是有机综合了现代计算机技术、电子技术、半导体技术，以及各行业具体应用的综合性控制技术设备。它以实际应用为中心，以计算机为基础，能够实现软硬件的有机裁剪，进而适用于各种设备及系统，达到多方面的控制需求。一般来说，嵌入式微控制设备为了保证控制的运行速度以及运行稳定性，会将软件固化在相应的微控制器或者存储器芯片之中。这一技术在冷冻行业工业自动化体系之中的应用，能够实现对各方面设备的有效控制，并可以作为信息收集端口，实现对设备运行状态的有机控制。在这一基础上，通过PLC以及工业触摸屏的作用，就可以实现全面、便捷、高效、安全、稳定的工业自动化控制。
4工业自动化系统
4.1作用
用PLC、工业触摸屏和制冷设备组成的小型系统组成了一个小型的自动化控制住系统，当然自动化系统本身并不能直接创造直观效益，但它对企业生产能力是一个很大的提高，（1）更安全；（2）更高效；（3）品质好；（4）节省材料，节省能源。
4.2结构拓扑
该系统主要以工业触摸屏控制为主，通过RS485（半双工）通讯方式使工业触摸屏和PLC进行通讯，PLC有相应的I/O口，可以采集和控制相应的开关量和模拟量，下图为系统拓扑图。
4.3压缩机工作原理
在PLC里写入程序来，通过采集的温度和压力来逻辑分析，是否需要让压缩机启动或者停止工作。以达到智能及时控制。开启压缩机的时候通过延时继电器来实现星型启动，三角型运行，压缩机根据冷库实际制冷量而定，当压缩机功率太大的时候就采用星型启动，因为电动机直接启动时启动电流是电动机正常工作电流的4—7倍，会造成供电电网的很大压降，会影响同一电网上的其它设备的正常工作，还有过大的启动电流对电机本身也不利。所以只有3KW以下的电动机才能直接启动，大功率的电动机一般都要使用降压启动。说白了这是降压启动的一种三角型连接每相绕组得到的电压为380伏星型连接每相绕组得到的电压为220伏这样可以降低启动电流，可以延长电机的寿命，同时可以减少该线路上的电压突降触摸屏通过和PLC通讯采集相关现场参数，可以让现场人员不必去现场就可以在控制柜看到现场的实际情况，并且触摸屏可插存储卡，可以存储必要的数据在内部数据库，以方便相关人员调用，做数据分析或事件查询。在必要条件下也可以在触摸屏上手动启动压缩机。
结束语：工业控制自动化控制技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术，对工业生产过程实时在线检测、调度、控制、优化、管理和决策，达到快速、高效、节能、安全生产的综合性技术，有三部分组成，包括软件、硬件和系统。在中国工业自动化控制发展的道路上，前期一般是引进国外成套设备的同时进行消化吸收，然后再进行适合国内的二次开发和应用。中国工业控制自动化控制技术在产业和应用上都有了很大的发展，它正在向智能化、集成化和网络化方向发展。
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论文作者:贺 远
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第03期
论文发表时间:2019/5/28
标签：技术论文; 工业论文; 自动化控制论文; 触摸屏论文; 制冷剂论文; 行业论文; 设备论文; 《城镇建设》2019年第03期论文;