自动控制系统与制冷工艺的优化配合

要实现制冷系统完美的运行和节能，需要自动控制系统与制冷工艺的密切配合。这么多年，氨制冷系统的无人值守问题一直困扰着我们。这在国外并不是一件很难实现的事情。从冷链物流冷库的设计与设备配置来看，国内一点都不差于国外同类型的冷库。制冷系统采用的自动阀门也没有任何差别，但最终还是没有实现这种制冷系统无人值守的功能，究其原因，笔者认为还是出在自动控制与制冷工艺的密切配合这个问题上。

随着人力成本的日渐提高以及熟练技术工人的缺乏，这个问题已经摆在冷链物流冷库的管理日程上。虽然在国内对于氨制冷系统的运行还不允许无人值守，但在氟利昂系统使用无人值守是一种摸索经验的办法，在取得相关经验后再在氨制冷系统中应用。粤联公司在昆明冷库的实践就是一个很好的例子。笔者对这个问题进行了大量系统设计实践，而且取得了良好的预期结果和经验。关于这方面的构思和设置本书提供一些思路和具体做法：

1）压缩机的选用。这种系统的压缩机选用非常重要，有两种途径：①制冷系统至少选用一台变频压缩机；②选用小型的并联运行的压缩机组。这是因为冷库的运行大部分时间处于部分负荷运行，采用变频压缩机或者小型的并联运行的压缩机组，就是为了适应这种使用要求。如果由于负荷的变化让压缩机频繁地起动，会使制冷系统受到很大的冲击。使用变频压缩机还需要配套软起动的起动柜，这两种设备价格都比较高。受氟利昂并联机组的启发，笔者尝试开发了采用并联机组的氨全自动控制系统，该系统无论是造价还是运行都有很大的优势。

2）热气融霜的编程问题。欧美冷链物流冷库采用的蒸发器以冷风机为主。我国传统采用的蒸发器排管，虽然是最节能的，但是无法满足现代的食品卫生要求，这种蒸发器退出冷链物流冷库的使用只是时间问题。冷风机的融霜编程是冷库自动化所遇到的最重要的一个问题。按照传统的考虑，通常采用两台蒸发面积相同的冷风机运行，能满足一台对应蒸发面积的冷风机的融霜热量。如果这个系统中有8台以上的冷风机，那么这个系统按组合排列就几乎无法进行编程了。而且在低温环境中取得热量，其能耗也比较高。对于工业制冷系统通常是采用高压系统共用，这就提供了一个从中温环境中取得的热量，可以供低温融霜用的条件。这种情况相当于热泵的原理。这种中温环境其实在物流冷库中也就是中温穿堂，只要在设计时，把给中温穿堂提供制冷的压缩机运行的时间设置在18～20h，就可以解决融霜热源的问题。中温穿堂使用并联压缩机组是这种方案的一种最佳选择。(www.xing528.com)

3）让制冷工艺技术管理人员熟悉电气自动控制，让电气工程师了解制冷工艺过程，这是实现制冷系统无人值守运行的关键。特别是在系统调试期间，这种密切配合是不可缺少的。在调试期间，冷库的温度从常温逐渐下降到设定的温度。这期间系统的参数处在一个不断变化的过程，有些参数是不需要制冷系统正常后才输入控制系统。例如压力保护参数、系统缺水参数、融霜时间参数、融霜结束温度参数，以及系统保护的一些必要参数（如制冷剂泵缺液保护）等。而一些分离容器的正常液位设置、冷风机每天的融霜次数等参数，是可以在制冷系统基本正常后，才输入控制系统。

4）选择用PLC程序控制器作为制冷系统的主要控制元件时，对于PLC程序控制器的输入、输出点的数量选择，应该注意预留一些输入、输出点的机动位置。万一PLC程序控制器的某个输入、输出点出现故障或者损坏，这些机动输入、输出点就可以及时补上。同时把损坏点的程序重新输入到备用点上，系统控制就可以恢复正常运行。因此，对于已经输入并且使用的PLC程序控制器的程序保存与备份也很重要，在这些设备维护或者更换时，就能派上用场。