PLC技术在制冷空调中的应用及前景

来源:建筑界编辑:黄子俊发布时间:

[摘要] 一 序言 PLC(Programmable logic controller)可编程程序逻辑控制器是一种数字运算

一 序言

PLC(Programmable logic controller)可编程程序逻辑控制器是一种数字运算的电子系统,它是为工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器用来在内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、记数和算术运算等操作的指令,并通过数字式、模拟样式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。目前绝大多数的船舶制冷都还是使用传统的机械自动控制系统,即继电器—— 接触器控制系统,这种系统虽然具有结构简单、价格低廉、容易操作的特点,但不可避免地会产生控制精度低、灵活性差、器件繁多的缺点。

二 目的

为了提高船舶制冷的自动化、数控化程度,制冷系统就应彻底改变过去的使用系统的继电器—— 接触系统,强调机电一体化。江南集团建造的74000t散货轮中,就使用了数控化程度较高的YORK公司的系统,在实船应用中取得了非常好的成果,这一系统使操作更加直观,使用也变得更加可靠,并得到船东和船员的好评。

三 应用过程

下面把YORK技术的应用情况介绍一下,其基本流程和结构如图1、图2所示。

3.1 PLC技术取代了原有的继电器和压力表温度表等的控制模式

使用PLC后就能充分发挥它的逻辑运算、定时等的功能,同时配套的电子传感器能将系统的压力、温度等转化成数据。经逻辑计算后在输出数据或对机组作出相应的控制。

3.2 PLC与电子膨胀阀的结合使用

过去的制冷系统多采用热力膨胀阀,它的调整并无一整套的可靠数据及方法,而在实际的调试和使用中就不可避免地产生调试困难、使用精度差的问题。在YORK公司的空调系统中采用了AKV型电子膨胀阀,它的使用将使旧的热力膨胀阀模式得到根本的改变。

AKV阀是一种脉冲调整的电子的膨胀阀,它的控制主要是过热度和供风温度两种控制方法,通过PLC计算出膨胀阀的开启度,根据它的开启度,由PLC计算出膨胀阀的开启时间,并由AKV执行,从而控制氟利昂的流量及蒸发,开启时间是由膨胀阀的开启度与设定开启时间乘积。例如:设定开启时间为5s,AKV开启度为25% ,那么实际开启时间:5(s) 25% =1.25(s)。由此可见,由过热度和出风温度来计算所得的膨胀阀开启度,在通过短时间的运行后就能得最终取得一个恒定的出风口温度(图3、图4)。

3.3 PLC在空气调节系统的应用

过去的加热装置是由感温式流量控制阀来控制加热蒸气的流量,从而达到控制出风温度的目的。这种阀门在使用过程中,因其使用感温包来传递温度,因此,传递温度缓慢,机械动作不灵敏,调整数据不可靠,它调整的过程缓慢而波动幅度较大。PLC在空气调节加热加湿的过程中,用数据的传递代替了温度的传递;同时,使用附带小型马达的阀门作为控制阀门。显而易见,它的控制更加灵敏和可靠。在实船应用时,当设定固定的出风温度后,在5~10min就可达到设计数据,调整后温度基本恒定,而传统的调整则要30~50min,且调整后温度有较大的波动。

3.4 系统的缺陷

实船应用过程中,YORK公司PLC程序的缺陷逐步表现。

如,74000t散货轮的空调系统中,水压继电器、温度控制继电器仍是沿用传统的继电器——接触式模式,并未实现完全的机电一体化。同时,由于其系统为YORK公司设计,因此它的PLC程序的互换性能较差。

实船应用过程中,我们目前的技术水平与国际先进水平的差距也已暴露出来。面对新的技术,许多人都不知所措。因此,在技术水平13益发展的今天,要培养一批拥有先进技术水平的技术人才也是当务之急。

在某高新产品中,也采用了PLC技术。该船的冷水机组均已采用PLC技术,这也同时证明PLC应用将成为一种全新的发展趋势。

四 结论

通过PLC系统在实船的应用,我们深深地感觉到这一套系统的使用使调试变得更加快捷、可靠。同时,它大大地加深了数控化和机电一体化的程度。

五 改进方法

在74000t散货轮的建造过程中,我们已经累积了许多宝贵的数据及经验,这对即将到来的高新产品调试工作有极大的推动作用。但是我们对PLC的应用及调试技术,与国际先进水平还有较大的差距,这种差距是全方位的,面对13新月异的造船技术,我们更应该在这一技术领域有所发展和突破。针对这一点,其应有的办法是:

①应拥有一批具备先进技术水平的技术人才,这种人才应是全面的机电一体化人才,同时还应该具备电脑、英语等才能;

②必须与生产厂商建立良好的沟通,利用生产厂商的发展潜力及技术为我国造船业的创新发展提供帮助;

③应扩大PLC技术的应用范围,PI c技术也必将为广大船东所认可,使我国的造船水平有新的飞跃。

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