基于组态王舰艇冷库控制系统的研究

胡静 朱娜

摘 要：本文设计了一套舰艇冷库自动控制系统，能有效提高舰艇自动化程度，减轻人工劳动负荷，实现舰艇食物的保鲜，保障官兵们的饮食质量，使冷藏设备运行更可靠，使用更方便，功能更加人性化。

关键词：冷库控制;舰艇;组态王;自动控制

中图分类号：U66          文献标识码：A            文章编号：1006-7973（2021）04-0077-02

舰艇冷库装置是舰艇航行时的重要辅助设备，随着世界航运业的不断发展，舰艇机舱自动化得到了广泛的应用，机舱辅助设备自动化是轮机自动化的前提，也是无人机舱的必备条件。如果冷库装置采用自动控制系统代替常规仪表或者人工监控操作方式，在提高舰艇冷库装置的自动化程度和保证冷库装置的稳定运行的前提下，可以极大地缓解轮机值班人员工作强度，有效地提高舰艇人员生活质量，达到保护海洋环境和响应新时代海上维权执法要求的目的。

1舰艇冷库控制系统

舰艇冷库控制装置的工作原理如图1所示。该系统主要由蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀等设备构成。

舰艇冷库控制系统的工作流程如图2所示，系统工作模式分自动和手动两种。

自动挡操作模式：首先接通电源开关，电源指示燈亮，按下自动档操作模式的启动按钮，冷库中各自的压缩机、鼓风机、海水泵开始运行，各自的供液阀门打开，开始制冷。当库中的温度到达预设值时，设在蒸发器回风口处的温度传感器会发出信号，使温度控制器发生动作，压缩机和海水泵停止工作，供液阀门关闭，使制冷剂无法流向蒸发器继续向其供应，停止制冷。鼓风机继续工作15分钟后自动停止工作。当温度上升超过预设值以上时，温度传感器发出信号，使温度控制器发生动作，鼓风机、压缩机和海水泵三者自动运行，供液阀门自动打开，制冷剂重新向蒸发器输送，开始制冷。每天定时控制器在凌晨零时发生动作，自动关闭供液阀门，压缩机、鼓风机和海水泵自动停止运行，开始融霜。1小时后停止融霜，自动打开供液阀门，恢复压缩机、鼓风机和海水泵的运行，继续制冷。按下停止按钮或切断电源，冷库控制系统停止工作。

手动挡操作模式：首先接通电源开关，电源指示灯亮，按下手动的启动按钮，进入手动操作模式。

2 控制系统设计

本设计在组态王软件的基础上制作了一套关于PLC的组态系统，方便调试、运行。组态王软件具有：操作方便、易懂、功能扩展方便;可以进行监控和数据记录;能与PLC进行良好的通讯和排除故障等特点。

根据冷库控制系统的操作过程以及要实现的功能，设计出了一套系统控制电路图，如图3所示。再分块编写控制程序，最后通过组态王，组建系统的人机界面，通过人机界面，有效地对系统的运行进行实时监控。

3系统调试

利用设计好的PLC程序及组态王控制界面对以下几个方面进行系统调试，以系统处于自动控制运行状态时为例，调试结果如下：

选择自动挡，鼓风机运行，海水泵运行，抽取海水进入冷凝器内进行热交换;压缩机启动，对制冷剂进行加压，使制冷剂高于常温;供液阀门打开，向蒸发器输送低温制冷剂进行热交换。如系统为刚更换制冷剂等状态，则手动关闭旁通阀，打开非旁通阀，储液器的制冷剂经过干燥滤清器，融霜时刻到达时，压缩机、海水泵停止运行，供液阀门关闭，电加热器开始通电工作，受热液化的霜水经霜水管引向舷外。各指示灯均正常显示，组态王界面如图4所示。

通过组态王与PLC的联机工作，实验结果证明，该PLC梯形图能够实现冷库系统的控制要求，达到系统的能正常制冷运行以及出现故障时报警的目的。

4结语

基于组态王的舰艇冷库装置的自动控制系统具有其自身的特点和优势，能使冷库内温度变化的实时情况清晰地显示在组态王监控界面上，而且该控制系统工作稳定、可靠，自动化程度高，操作简便，极大的缓解了轮机值班人员的工作量，改善了其工作环境。

参考文献：

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[2] 李昂.船舶冷库故障诊断及排除[J].科技风. 2019（30）.

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