工控組態軟件在制冷原理課程中的應用

雷 瑛

（西安交通工程學院，陜西 西安 710300）

工控組態軟件在制冷原理課程中的應用

雷 瑛

（西安交通工程學院，陜西 西安 710300）

主要針對《制冷原理》課程教學中的需求，提出了利用工控組態軟件構建基本的運行監控系統，實現形象生動演示工作過程，促進、提高教學質量的目的。

組態王；制冷原理

《制冷原理》是高職“通風供熱專業”的主干專業課程之一，主要以蒸氣壓縮式制冷循環、溴化鋰吸收式制冷循環為主線，闡述了制冷的方法、制冷的原理、制冷的循環以及常用制冷劑的性質。并運用熱力學理論，對制冷循環進行了內在聯系、外在影響的理論分析和制冷循環中能量轉換及轉換效率的分析，以及用于制冷系統機器、設備選型的熱力計算等。

課程教學過程中，需要幫助學生建立制冷循環過程的基本概念。對于課程的教學，借助一定的教學輔助手段，形象生動的將制冷循環中每一單元的工作過程、作用展現在課堂上。對于學生的理解是非常有幫助的。

組態王（Kingview）軟件是應用廣泛的組態監控系統軟件，可以應用于電力系統、給水系統、石油、化工等領域的數據采集與監視控制以及過程控制等諸多領域。借助該軟件的動態模擬功能，也可以將制冷循環過程逼真的展現出來。

蒸氣壓縮式制冷劑是目前應用最廣泛的一種制冷機，有單級、多級、復疊式等循環系統，其中單級壓縮式制冷機是其他幾種制冷系統的基礎，也是學習制冷循環的重點介紹內容。蒸氣壓縮式制冷循環系統主要由四大部件組成，即壓縮機、冷凝器、節流元件、蒸發器。用不同直徑的管道把他們串接起來就形成了一個能使制冷劑流動的封閉循環系統。制冷壓縮機是制冷循環的動力，用電動機拖動而工作，將制冷劑蒸氣由低溫低壓狀態壓縮至高溫高壓狀態。仿真圖中，利用繪圖功能繪制出氣缸，并且在上端分別繪制出排氣閥門和進氣閥門，讓閥門在活塞運動的不同位置相應的打開、關閉，來模擬實際的進排氣過程。冷凝器是一個熱交換設備，將來自制冷壓縮機的高溫高壓制冷劑蒸氣中的熱量帶走，使高溫高壓制冷劑蒸氣冷卻，冷凝成高壓常溫制冷劑液體。這個變化過程，在仿真界面中通過管道顏色的變化來體現，紅色代表高溫，藍色代表低溫。節流元件將高壓常溫的制冷劑液體通過降壓裝置，得到低溫低壓制冷劑，送入蒸發器中汽化。蒸發器主要完成制冷劑吸附被制冷空間的熱量，從而達到循環制冷的目的。圖1是完成的制冷系統的模擬監控畫面。

圖1　模擬監控圖

組態王軟件可以將仿真監控界面的變化的部分，通過數據詞典中定義變量，將變量和需要運動變化的部分關聯起來，在命令程序完成類似C語言程序的編寫，實現仿真監控畫面持續不斷的運動變化。

在組態王中對于實際過程中參數的變化，也可以通過報警的形式來進行監控，達到控制系統正常工作狀態的目的。

圖2　報警窗口

對于特定的監控對象，在數據詞典中，找到該變量，變量屬性中，設置相應的報警值，建立報警窗口，可將數據變化過程中實時出現的報警以及以往產生的報警顯示在報警窗口當中。如圖2所示。

報警窗口中包含若干顯示項，可以根據需要來增加或者減少需要顯示的報警內容。

通過界面中的選入和選出按鈕，來增加或者減少報警窗口中出現的顯示項。

除此之外，組態王還可以以趨勢曲線的形式來顯示被測量的變化。

組態王除了以上所述的幾個方面之外，還擁有數據報表輸出，網路數據通訊，也可以與外部實際存在的傳感器以及相應的硬件完成數據的交流，將外部環境實際的數據變化實時的顯示在監控畫面里。基于組態王強大的功能，實現了制冷循環系統的動態演示。

[1] 穆亞輝.組態王軟件實用技術[M].鄭州:黃河水利出版社,2012.

[2] 李紅萍.工控組態技術及應用——組態王[M].西安:西安電子科技大學出版社,2011.

[3] 王建,宋永昌.組態王軟件入門與典型應用[M].北京:中國電力出版社,2013.

Application of kingview in the course of refrigeration principle

Mainly for refrigeration principle in the course teaching of demand, put forward to build the basic operation monitoring system by configuration software, realize the vivid demonstration of the work process, to promote, improve teaching quality.

Kingview; refrigeration principle

G71

A

1008-1151(2015)06-0167-01

2015-04-12

雷瑛，西安交通工程學院教師。