一、概述

在商用制冷系統(tǒng)中壓縮機(jī)的控制大都采用機(jī)械式控制，眾所周知，機(jī)械式控制存在著許多不足，如：體積龐大，接線(xiàn)麻煩，不易維護(hù)，同時(shí)控制精度差，致使制冷系統(tǒng)中制冷劑的壓力波動(dòng)太大，造成制冷效果差，冷藏食品解凍受損，給用戶(hù)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

近 年來(lái)市場(chǎng)上也出現(xiàn)了一些采用單片機(jī)，工控機(jī)控制的控制器。但是，采用單片機(jī)開(kāi)發(fā)的控制器由于抗干擾能力差，人機(jī)界面不夠友好，操作繁瑣，給用戶(hù)帶來(lái)了很多 麻煩，所以，也沒(méi)有得到普及。而采用工控機(jī)控制的控制器由于大多是國(guó)外引進(jìn)的產(chǎn)品，全英文界面，不僅操作繁瑣，而且價(jià)格昂貴，大多數(shù)用戶(hù)不能接受。因而也 得不到推廣，本文介紹的控制器正好填補(bǔ)了這一空白。它不僅體積小，接線(xiàn)簡(jiǎn)單，人機(jī)界面友好，維護(hù)方便；同時(shí)控制精度高，運(yùn)行可靠，使制冷系統(tǒng)中制冷劑的壓 力波動(dòng)很小，制冷效果好，冷藏品得到了很好的保護(hù)；最近用于冷鏈中廣泛使用的并聯(lián)機(jī)組，對(duì)冷量變化的精確調(diào)節(jié)和壓縮機(jī)運(yùn)行壽命的均勻調(diào)節(jié)，非常適合并聯(lián)機(jī) 組的實(shí)際使用情況；并且，價(jià)格適中，因而受到了廣大用戶(hù)的普遍歡迎。五年來(lái)全國(guó)累計(jì)四十多套投入運(yùn)行，運(yùn)行情況良好。

二、系統(tǒng)的控制原理

本控制器主機(jī)采用三菱公司的PLC,型號(hào)為：FX2N—48MR,數(shù)據(jù)采集部分采用三菱公司的數(shù)據(jù)采集模塊，型號(hào)為：FX2N—4A/D,現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視的人機(jī)界 面采用三菱公司的圖形操作終端，型號(hào)為：F940GOT。同時(shí)，由主機(jī)，調(diào)制解調(diào)器，公用電話(huà)網(wǎng)，計(jì)算機(jī)，SCADA軟件組成遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。

系 統(tǒng)的工作原理：首先，通過(guò)FX2N—4A/D采集系統(tǒng)壓力，電壓，溫度以及設(shè)備的保護(hù)等信號(hào)，并對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波，抗干擾濾波，然后進(jìn)行模擬量的量 化和標(biāo)度變換，與設(shè)定參數(shù)進(jìn)行比較判斷，根據(jù)比較結(jié)果和保護(hù)信號(hào)控制壓縮機(jī)的啟動(dòng)與停止。當(dāng)需要開(kāi)機(jī)時(shí)，首先，根據(jù)所有壓縮機(jī)的開(kāi)機(jī)時(shí)間，判斷哪一臺(tái)壓縮 機(jī)開(kāi)機(jī)時(shí)間最短，然后，判斷其保護(hù)信號(hào)是否正常？如果正常，則開(kāi)機(jī)，否則判斷下一臺(tái)壓縮機(jī)，……直到最后一臺(tái)。反之，當(dāng)需要停機(jī)時(shí)，首先根據(jù)所有壓縮機(jī)的 開(kāi)機(jī)時(shí)間判斷哪一臺(tái)壓縮機(jī)開(kāi)機(jī)時(shí)間最長(zhǎng)，然后，輸出停機(jī)控制信號(hào)。

正常工作情況下，任何一臺(tái)壓縮機(jī)的保護(hù)信號(hào)出現(xiàn)故障，主機(jī)一旦檢測(cè)到故障信號(hào)，立即輸出停機(jī)信號(hào)，停止相對(duì)應(yīng)的壓縮機(jī)，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，告訴值班人員系統(tǒng)出現(xiàn)故障，需要人工監(jiān)視。同時(shí)，主機(jī)一旦檢測(cè)到故障的恢復(fù)信號(hào)，也會(huì)立即輸出開(kāi)機(jī)信號(hào)，啟動(dòng)相對(duì)應(yīng)的壓縮機(jī)。

F940GOT 是人機(jī)接口圖形操作終端，通過(guò)它可以輸入系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，可以手動(dòng)操作，例如：手動(dòng)啟動(dòng)或停止壓縮機(jī)等等。它可以顯示系統(tǒng)運(yùn)行的各種參數(shù)及系統(tǒng)運(yùn)行的各種狀 態(tài)。另外，壓縮機(jī)的各種保護(hù)信號(hào)可以通過(guò)主機(jī)的開(kāi)關(guān)量輸入端輸入PLC作為壓縮機(jī)的開(kāi)機(jī)條件。安裝了SCADA軟件的計(jì)算機(jī)通過(guò)調(diào)制解調(diào)器，公用電話(huà)網(wǎng)與 PLC 連接，可以實(shí)時(shí)讀取系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)從而進(jìn)行實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。采用本系統(tǒng)可以預(yù)防系統(tǒng)即將出現(xiàn)的故障，并及時(shí)采取補(bǔ)救措施，從而為客戶(hù)挽回不必 要的經(jīng)濟(jì)損失。

三、系統(tǒng)的硬件框圖

圖1系統(tǒng)硬件組成

輸入部分：輸入部分包括模擬信號(hào)輸入和開(kāi)關(guān)信號(hào)輸入兩部分組成。

模擬信號(hào)包括：安裝在吸氣集管上的吸氣壓力傳感器（0~200PSIG），和安裝在排氣集管上的排氣壓力傳感器(0~500PSIG)和溫度傳感器。還有監(jiān)視系統(tǒng)供電電壓的電壓傳感器。

開(kāi) 關(guān)信號(hào)包括：安裝在壓縮機(jī)上的電子熱保護(hù)（溫度探頭安裝在電機(jī)繞組內(nèi)），安裝在壓縮機(jī)吸氣側(cè)的低壓開(kāi)關(guān)，安裝在壓縮機(jī)排氣側(cè)的高壓開(kāi)關(guān)，油位控制器，油壓 差控制器. 電子熱保護(hù)根據(jù)安裝在電機(jī)繞組內(nèi)的溫度探頭感知的繞組溫度的高低，發(fā)出一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)，當(dāng)溫度高于設(shè)定值時(shí)斷開(kāi)控制回路，反之則接通控制回路，主要防止因繞 組溫度過(guò)高而導(dǎo)致的壓縮機(jī)故障。安裝在壓縮機(jī)吸氣側(cè)的低壓開(kāi)關(guān)主要用于：當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入機(jī)械后備狀態(tài)時(shí)，根據(jù)吸氣壓力的高低來(lái)控制壓縮機(jī)的開(kāi)/停。安裝在壓縮 機(jī)排氣側(cè)的高壓開(kāi)關(guān)則用于：當(dāng)排氣壓力超過(guò)上限設(shè)定值時(shí)斷開(kāi)控制回路，停止壓縮機(jī)的運(yùn)行，防止由于排氣壓力過(guò)高而造成的壓縮機(jī)故障。油位控制器：當(dāng)壓縮機(jī) 的瑞滑油供應(yīng)不上時(shí)（系統(tǒng)油位低于某一設(shè)定值時(shí)）斷開(kāi)控制回路，停止壓縮機(jī)的運(yùn)行，可以有效防止壓縮機(jī)因缺油干磨導(dǎo)致的損壞。油壓差控制器.用于監(jiān)測(cè)半封 閉壓縮機(jī)高低壓腔油壓差，當(dāng)油壓差太小時(shí)將出現(xiàn)潤(rùn)滑油供應(yīng)不上，影響壓縮機(jī)的潤(rùn)滑，將導(dǎo)致壓縮機(jī)干磨。還有監(jiān)視系統(tǒng)供電電源的相序保護(hù)器。

輸出部分：通過(guò)中間繼電器控制壓縮機(jī)和報(bào)警。

另 外：一方面，主機(jī)通過(guò)RS 422接口與觸模屏（圖形操作終端F940GOT）連接，觸模屏作為一種人機(jī)接口，可以通過(guò)它