基于組態王艦艇冷庫控制系統的研究

胡靜 朱娜

摘 要：本文設計了一套艦艇冷庫自動控制系統，能有效提高艦艇自動化程度，減輕人工勞動負荷，實現艦艇食物的保鮮，保障官兵們的飲食質量，使冷藏設備運行更可靠，使用更方便，功能更加人性化。

關鍵詞：冷庫控制;艦艇;組態王;自動控制

中圖分類號：U66? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-7973（2021）04-0077-02

艦艇冷庫裝置是艦艇航行時的重要輔助設備，隨著世界航運業的不斷發展，艦艇機艙自動化得到了廣泛的應用，機艙輔助設備自動化是輪機自動化的前提，也是無人機艙的必備條件。如果冷庫裝置采用自動控制系統代替常規儀表或者人工監控操作方式，在提高艦艇冷庫裝置的自動化程度和保證冷庫裝置的穩定運行的前提下，可以極大地緩解輪機值班人員工作強度，有效地提高艦艇人員生活質量，達到保護海洋環境和響應新時代海上維權執法要求的目的。

1艦艇冷庫控制系統

艦艇冷庫控制裝置的工作原理如圖1所示。該系統主要由蒸發器、壓縮機、冷凝器、膨脹閥等設備構成。

艦艇冷庫控制系統的工作流程如圖2所示，系統工作模式分自動和手動兩種。

自動擋操作模式：首先接通電源開關，電源指示燈亮，按下自動檔操作模式的啟動按鈕，冷庫中各自的壓縮機、鼓風機、海水泵開始運行，各自的供液閥門打開，開始制冷。當庫中的溫度到達預設值時，設在蒸發器回風口處的溫度傳感器會發出信號，使溫度控制器發生動作，壓縮機和海水泵停止工作，供液閥門關閉，使制冷劑無法流向蒸發器繼續向其供應，停止制冷。鼓風機繼續工作15分鐘后自動停止工作。當溫度上升超過預設值以上時，溫度傳感器發出信號，使溫度控制器發生動作，鼓風機、壓縮機和海水泵三者自動運行，供液閥門自動打開，制冷劑重新向蒸發器輸送，開始制冷。每天定時控制器在凌晨零時發生動作，自動關閉供液閥門，壓縮機、鼓風機和海水泵自動停止運行，開始融霜。1小時后停止融霜，自動打開供液閥門，恢復壓縮機、鼓風機和海水泵的運行，繼續制冷。按下停止按鈕或切斷電源，冷庫控制系統停止工作。

手動擋操作模式：首先接通電源開關，電源指示燈亮，按下手動的啟動按鈕，進入手動操作模式。

2 控制系統設計

本設計在組態王軟件的基礎上制作了一套關于PLC的組態系統，方便調試、運行。組態王軟件具有：操作方便、易懂、功能擴展方便;可以進行監控和數據記錄;能與PLC進行良好的通訊和排除故障等特點。

根據冷庫控制系統的操作過程以及要實現的功能，設計出了一套系統控制電路圖，如圖3所示。再分塊編寫控制程序，最后通過組態王，組建系統的人機界面，通過人機界面，有效地對系統的運行進行實時監控。

3系統調試

利用設計好的PLC程序及組態王控制界面對以下幾個方面進行系統調試，以系統處于自動控制運行狀態時為例，調試結果如下：

選擇自動擋，鼓風機運行，海水泵運行，抽取海水進入冷凝器內進行熱交換;壓縮機啟動，對制冷劑進行加壓，使制冷劑高于常溫;供液閥門打開，向蒸發器輸送低溫制冷劑進行熱交換。如系統為剛更換制冷劑等狀態，則手動關閉旁通閥，打開非旁通閥，儲液器的制冷劑經過干燥濾清器，融霜時刻到達時，壓縮機、海水泵停止運行，供液閥門關閉，電加熱器開始通電工作，受熱液化的霜水經霜水管引向舷外。各指示燈均正常顯示，組態王界面如圖4所示。

通過組態王與PLC的聯機工作，實驗結果證明，該PLC梯形圖能夠實現冷庫系統的控制要求，達到系統的能正常制冷運行以及出現故障時報警的目的。

4結語

基于組態王的艦艇冷庫裝置的自動控制系統具有其自身的特點和優勢，能使冷庫內溫度變化的實時情況清晰地顯示在組態王監控界面上，而且該控制系統工作穩定、可靠，自動化程度高，操作簡便，極大的緩解了輪機值班人員的工作量，改善了其工作環境。

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