專利名稱：一種帶制冷機(jī)組工業(yè)裝置的控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種帶制冷機(jī)組エ業(yè)裝置的控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在エ業(yè)裝置中，制冷機(jī)組的使用非常廣泛，利用制冷機(jī)組可獲得滿足生產(chǎn)、科研過(guò)程中所需要的低溫環(huán)境或低溫介質(zhì)，諸如低溫吸收吸附、低溫反應(yīng)條件等場(chǎng)合大多數(shù)使用制冷機(jī)組來(lái)實(shí)現(xiàn)。制冷機(jī)組的傳感及控制部分非常復(fù)雜，例如制冷機(jī)蒸發(fā)壓カ測(cè)量、電機(jī)電流測(cè)量、壓縮機(jī)自身保護(hù)信號(hào)以及對(duì)于電磁閥的控制信號(hào)等，必須通過(guò)控制系統(tǒng)來(lái)收集、運(yùn)算并輸出相應(yīng)操作信號(hào)。制冷機(jī)組本身自帶ー套控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)上述操作，但自帶系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中往往有很多弊端。一是制冷機(jī)組應(yīng)用環(huán)境很多是有爆炸危險(xiǎn)的石油、石化、化工 企業(yè)，如將制冷機(jī)組控制柜安放于現(xiàn)場(chǎng)，很難解決防爆或開箱檢修的要求，如將控制柜安放與車間控制室，又會(huì)帶來(lái)占地和操作方面的麻煩。ニ是成本問題，一套滿足控制要求的控制系統(tǒng)(例如PLC或エ控機(jī))，再加上操作臺(tái)及人機(jī)界面等，成本很高，給制冷機(jī)組用戶帶來(lái)應(yīng)用成本的增加。CN200820018072. 9公開了ー種冷藏集裝箱制冷機(jī)控制器，利用可編程控制器和遙控器實(shí)現(xiàn)對(duì)制冷機(jī)的遠(yuǎn)程控制，在特定エ廠環(huán)境下，由于對(duì)無(wú)線信號(hào)的限制，不適宜使用該方法。CN02218557. 7公開了ー種溴化鋰制冷機(jī)在線濃度監(jiān)測(cè)顯示及結(jié)晶預(yù)警的智能控制裝置，亦無(wú)法解決制冷機(jī)組使用中的安全問題和成本問題。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種帶制冷機(jī)組エ業(yè)裝置的控制系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)制冷機(jī)組有效控制的基礎(chǔ)上，降低成本。本實(shí)用新型帶制冷機(jī)組エ業(yè)裝置的控制系統(tǒng)，包括如下內(nèi)容制冷機(jī)組設(shè)置傳感器和電磁閥，傳感器包括電機(jī)工作電流傳感器、制冷劑蒸發(fā)壓カ傳感器、壓縮機(jī)油位保護(hù)信號(hào)傳感器、壓縮機(jī)高壓保護(hù)信號(hào)傳感器、壓縮機(jī)低壓保護(hù)信號(hào)傳感器、電源相序及電壓保護(hù)信號(hào)傳感器、壓縮機(jī)電機(jī)過(guò)熱保護(hù)信號(hào)傳感器、壓縮機(jī)油差壓保護(hù)信號(hào)傳感器，電磁閥設(shè)置在調(diào)節(jié)流經(jīng)換熱器制冷劑流量管路上；エ業(yè)裝置包括主控制系統(tǒng)，上述傳感器與主控制系統(tǒng)的接ロ模塊以電連接方式連接。制冷機(jī)組自身不含控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型中，電機(jī)工作電流傳感器位于制冷機(jī)組接線箱內(nèi)，三相供電電纜上各套接ー個(gè)一體化電流互感變送器，將制冷機(jī)組工作時(shí)的交流電流轉(zhuǎn)換為4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，送至主控制系統(tǒng)中進(jìn)行監(jiān)測(cè)報(bào)警。本實(shí)用新型中，制冷劑蒸發(fā)壓カ傳感器位于制冷機(jī)組換熱器的冷端出口，將制冷劑換熱后的壓カ信號(hào)轉(zhuǎn)換為4_20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，送至主控制系統(tǒng)中進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、報(bào)警。本實(shí)用新型中，各保護(hù)信號(hào)由制冷機(jī)組自帶的溫度開關(guān)、壓カ控制器、差壓控制器、電源相序及電壓保護(hù)器等發(fā)出，此類信號(hào)作為數(shù)字量信號(hào)送至主控制系統(tǒng)中進(jìn)行監(jiān)測(cè)報(bào)警。[0009]本實(shí)用新型中，制冷機(jī)組所在的主エ業(yè)裝置的主控制系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)采集、I/O處理、邏輯控制、聯(lián)鎖動(dòng)作等功能，可實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的控制和監(jiān)測(cè)，以及數(shù)據(jù)管理、打印、報(bào)警等功能。主控制系統(tǒng)為制冷機(jī)組預(yù)留必需的接ロ模塊，包括模擬量輸入模塊、數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊等。在正常工作時(shí)，主控制系統(tǒng)根據(jù)制冷機(jī)組的蒸發(fā)壓カ來(lái)打開或關(guān)閉電磁閥，控制流過(guò)制冷機(jī)組的制冷劑量，改變換熱器的冷端溫度，從而改變被制冷介質(zhì)的溫度。在非正常情況下，主控制系統(tǒng)接收由機(jī)組發(fā)送的故障信號(hào)，顯示在人機(jī)界面并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，自動(dòng)做出減載、緊急停機(jī)或人工干預(yù)停機(jī)等動(dòng)作，以確保裝置本身和操作人員的安全。本實(shí)用新型的其它內(nèi)容，如制冷機(jī)組的控制方法等是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的內(nèi)容。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型可以減少一套制冷機(jī)組控制系統(tǒng)，在成本降低的同時(shí)，也相應(yīng)減少了整套裝置的故障點(diǎn)，從而降低了操作、維護(hù)和維修的成本。同吋，由于主控制系統(tǒng)位于相對(duì)安全且環(huán)境穩(wěn)定的操作室，相比在工作現(xiàn)場(chǎng)或操作室內(nèi)設(shè)立ー套獨(dú)立的制冷機(jī)操作系統(tǒng)，主控制系統(tǒng)更加可靠，占地更少，提高了正常工作和故障處理的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。

圖I為本實(shí)用新型的控制方案原理圖。其中1、被冷卻介質(zhì)入口 ；2、被冷卻介質(zhì)出口 ；3、換熱器；4、制冷劑蒸發(fā)壓カ傳感器；5、電磁閥Vl ;6、電磁閥V3 ;7、電機(jī)工作電流傳感器；8、壓縮機(jī)；9、制冷機(jī)組保護(hù)信號(hào)；10、電磁閥V2 ; 11、過(guò)濾器；12、制冷劑緩沖罐；13、制冷劑加入ロ閥門；14、制冷劑加入ロ ；15、主控制系統(tǒng)。圖2為主控制系統(tǒng)的制冷機(jī)組部分邏輯框圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型中，由エ業(yè)裝置的主控制系統(tǒng)來(lái)接收制冷機(jī)組的傳感信號(hào)，經(jīng)過(guò)邏輯處理后，給制冷機(jī)組輸出控制信號(hào)，來(lái)控制制冷機(jī)組運(yùn)行的控制方案。將制冷機(jī)組的控制系統(tǒng)并入主エ業(yè)裝置控制系統(tǒng)，制冷機(jī)組只負(fù)責(zé)輸出傳感信號(hào)和執(zhí)行操作命令，而由主控制系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行遠(yuǎn)程邏輯處理和操作命令輸出，在解決制冷機(jī)組控制的同時(shí)，降低了成本，提高了穩(wěn)定性。以下結(jié)合圖I、圖2對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)ー步闡述。如圖I所示，被冷卻介質(zhì)從被冷卻介質(zhì)入口 I進(jìn)入，與制冷劑在換熱器3中換熱，然后從被冷卻介質(zhì)出ロ 2離開制冷機(jī)組。制冷劑儲(chǔ)存在緩沖罐12中，在制冷機(jī)組中進(jìn)行循環(huán)使用，正常情況下無(wú)損耗。當(dāng)機(jī)組管道有微量泄露導(dǎo)致使用一段時(shí)間后制冷劑不足時(shí)，打開制冷劑加入ロ閥門13，通過(guò)制冷劑加入ロ 14補(bǔ)充適量的制冷劑。結(jié)合圖2當(dāng)制冷機(jī)組開機(jī)吋，由主控制系統(tǒng)發(fā)出電磁閥工作指令。以電磁閥所在管路管徑的差別來(lái)調(diào)節(jié)制冷劑的流過(guò)量。為保護(hù)電機(jī)，設(shè)置為分段増加功率。首先將電磁閥Vl關(guān)閉，電磁閥V2打開，電磁閥V3打開，以25%功率運(yùn)行一段時(shí)間，然后將電磁閥Vl打開，電磁閥V2關(guān)閉，電磁閥V3打開，以50%功率運(yùn)行一段時(shí)間,最后將電磁閥Vl打開，電磁閥V2關(guān)閉，電磁閥V3關(guān)閉，制冷機(jī)以100%功率正常運(yùn)行。工作過(guò)程中，制冷劑蒸發(fā)壓カ傳感器4表征制冷機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)壓カ過(guò)高，代表制冷機(jī)輸出冷量偏小，需要進(jìn)行加載，將電磁閥Vl打開，電磁閥V2關(guān)閉，電磁閥V3關(guān)閉直至壓カ正常；當(dāng)壓カ過(guò)低，代表制冷機(jī)輸出冷量偏大，需要進(jìn)行減載，將電磁閥Vl打開，電磁閥V2關(guān)閉，電磁閥V3打開直至壓カ正常。當(dāng)正常工作時(shí)，將電磁閥Vl打開，電磁閥V2打開，電磁閥V3關(guān)閉。 當(dāng)有異常發(fā)生時(shí)，制冷機(jī)組保護(hù)信號(hào)9傳感器輸出不同的保護(hù)信號(hào)，主控制系統(tǒng)自動(dòng)做出減載、緊急停機(jī)或人工干預(yù)停機(jī)等動(dòng)作。當(dāng)制冷機(jī)組手動(dòng)停機(jī)時(shí)，停機(jī)過(guò)程與開機(jī)過(guò)程相反，即分段降低功率直至停機(jī)。
權(quán)利要求1.一種帶制冷機(jī)組工業(yè)裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于包括如下內(nèi)容制冷機(jī)組設(shè)置傳感器和電磁閥，傳感器包括電機(jī)工作電流傳感器、制冷劑蒸發(fā)壓力傳感器、壓縮機(jī)油位保護(hù)信號(hào)傳感器、壓縮機(jī)高壓保護(hù)信號(hào)傳感器、壓縮機(jī)低壓保護(hù)信號(hào)傳感器、電源相序及電壓保護(hù)信號(hào)傳感器、壓縮機(jī)電機(jī)過(guò)熱保護(hù)信號(hào)傳感器、壓縮機(jī)油差壓保護(hù)信號(hào)傳感器，電磁閥設(shè)置在調(diào)節(jié)流經(jīng)換熱器制冷劑流量管路上；工業(yè)裝置包括主控制系統(tǒng)，上述傳感器與主控制系統(tǒng)的接口模塊以電連接方式連接。
2.按照權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于電機(jī)工作電流傳感器位于制冷機(jī)組接線箱內(nèi)，三相供電電纜上各套接一個(gè)一體化電流互感變送器，將制冷機(jī)組工作時(shí)的交流電流轉(zhuǎn)換為4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，送至主控制系統(tǒng)中進(jìn)行監(jiān)測(cè)報(bào)警。
3.按照權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于制冷劑蒸發(fā)壓力傳感器位于制冷機(jī)組換熱器的冷端出口，將制冷劑換熱后的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，送至主控制系統(tǒng)中進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、報(bào)警。
4.按照權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于各保護(hù)信號(hào)由制冷機(jī)組自帶的溫度開關(guān)、壓力控制器、差壓控制器、電源相序及電壓保護(hù)器發(fā)出，此類信號(hào)作為數(shù)字量信號(hào)送至主控制系統(tǒng)中進(jìn)行監(jiān)測(cè)報(bào)警。
5.按照權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于制冷機(jī)組所在的主工業(yè)裝置的主控制系統(tǒng)含有為制冷機(jī)組預(yù)留的接口模塊，包括模擬量輸入模塊、數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊。
6.按照權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于主控制系統(tǒng)根據(jù)制冷機(jī)組的蒸發(fā)壓力來(lái)打開或關(guān)閉電磁閥，控制流過(guò)制冷機(jī)組的制冷劑量，改變換熱器的冷端溫度，從而改變被制冷介質(zhì)的溫度。
7.按照權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于在非正常情況下，主控制系統(tǒng)接收由機(jī)組發(fā)送的故障信號(hào)，顯示在人機(jī)界面并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，自動(dòng)做出減載、緊急停機(jī)或人工干預(yù)停機(jī)動(dòng)作，以確保裝置本身和操作人員的安全。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種帶制冷機(jī)組工業(yè)裝置的控制系統(tǒng)，制冷機(jī)組設(shè)置傳感器和電磁閥，傳感器包括電機(jī)工作電流傳感器、制冷劑蒸發(fā)壓力傳感器、壓縮機(jī)油位保護(hù)信號(hào)傳感器、壓縮機(jī)高壓保護(hù)信號(hào)傳感器、壓縮機(jī)低壓保護(hù)信號(hào)傳感器、電源相序及電壓保護(hù)信號(hào)傳感器、壓縮機(jī)電機(jī)過(guò)熱保護(hù)信號(hào)傳感器、壓縮機(jī)油差壓保護(hù)信號(hào)傳感器，電磁閥設(shè)置在調(diào)節(jié)流經(jīng)換熱器制冷劑流量管路上；工業(yè)裝置包括主控制系統(tǒng)，上述傳感器與主控制系統(tǒng)的接口模塊以電連接方式連接。本實(shí)用新型既提高了操作的可靠性，又減少了采購(gòu)、運(yùn)行、維護(hù)的成本，還節(jié)省了一套操作系統(tǒng)的占地面積，是一種理想的制冷機(jī)組控制系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F25B49/02GK202432782SQ20112039312
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者戴金玲, 李建軍, 王海波 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院