一、引言
連云港天緣食品有限公司最近新建一座大型冷庫，它先后分兩期實施。2006年竣工的一期工程為三層，容積23000M3，容量5500噸（按肉類計算－－下同），2007年竣工的二期工程為四層，容積35000M3，容量8500噸，共計14個冷藏間，總容積58000 M3，容量14000噸；另有凍結間4間，計40噸/日。冷藏間設計溫度為-22℃；凍結間原設計為-25℃，后來將冷風機面積增加，實際能達到-30℃以下。
該工程由國內貿易工程設計院設計，制冷工藝安裝工程由煙臺冰輪集團施工。原設計制冷工藝部分是手指令程序控制，計算機輔助管理。后來我們將制冷工藝系統改為全自動程序控制，由冰輪集團配合我們對圖紙作了部分修改。
冷庫制冷系統有氨系統和氟系統兩種。在小型冷庫中一般使用氟系統，它能比較容易地實現自控；大中型冷庫用的則是氨系統，由于氨制冷對安全性要求較高，而以前氨的自控元器件不過關、控制技術不成熟，搞自動化的較少?，F在，隨著技術進步和計算機的發展，利用信息技術改造傳統的制冷工業已經成為可能。目前，有一些新建的冷庫在上自動化，我省蘇南就有二、三個中型氨系統的自動化冷庫，但設備都是全進口的，利用國產設備實現氨系統冷庫全自動控制的，連云港天緣食品公司冷庫在我省還是第一個。
冷庫采用計算機自動控制其制冷與配套動力系統，可以保證了制冷設備和系統穩定、可靠地運行，達到高效、節能、安全的目的。據冰山集團（原大連冷凍機廠）的資料介紹，自動化冷庫較傳統冷庫一般可節電21％。天緣食品冷庫的機房（含二期容量）和一期庫房于2006年1月開始安裝，4月中旬進行自動控制的調試，5月中旬完成；2007年8月二期庫房竣工后并入使用。至目前為止已接近兩年，自動運行情況較好，對出現一些問題，及時作了適當地修正，證明對氨制冷系統自動控制是完全可行的。初步核算一年多來單位容量耗電量約為0.25kw.h/噸.日，是普通冷庫耗電量的二分之一至四分之一，低于國家二級企業規定的標準0.3kw.h/噸.日，而且98％以上是用的低谷電，大大地降低了生產成本。
二、冷庫制冷系統與設備配置：
2－－1、系統配置
制冷系統分-35℃、-30℃、-10℃三個。-35℃系統用于凍結間，-30℃用于冷藏間。這兩個系統采用配搭式雙級壓縮循環，共用一個中間冷卻器（-10℃）和同一高壓級；高壓級還用于-10℃的空調系統，它通過兩個臥式蒸發器為加工間夏季空調提供-3—2℃的乙二醇溶液－－目前-10℃系統暫未上馬。
2－－3、制冷系統特點：
2－－3－－1、兩個低溫系統采取配搭式螺桿機雙級壓縮。單機雙級螺桿機大多是國外的產品，價格十分昂貴，而采用螺桿配搭式雙級壓縮可以以較低的投資，可以取得同樣的效果。具有節省系統的運行費用、降低了壓縮機的壓縮比、容積效率提高的優點。本工程由于把-35℃、-30℃的高壓級與-10℃系統合并為同一系統，比起其各自為獨立的系統，可以大大減少壓縮機組的使用臺數，并使得壓縮機組在部分負荷下的運行概率減低，增加系統的運行可靠性，并節約了能耗，節省了投資。
2－－3－－2中間冷卻器使用了二次節流完全冷卻方式。該方式在國內剛處于起步階段，其優點是可以減少節流過程中的不可逆損失，減低了低壓循環桶的供液溫度（傳統的一次節流中間冷卻器盤管溫度比中間溫度高5－7℃，而二次節流完全冷卻向低壓循環桶的供液溫度即為中間溫度），從而提高了低壓級的產冷量。二次節流的中間冷卻器它除作低溫系統的中冷外，還兼作-10℃系統的循環桶，附帶了部分負荷，使單位功率的制冷量增大，系統運行費用降低，能取得更大的節能。由于沒有了獨立的中間冷卻器，使制冷系統的管道簡化了許多，也減少了初始的投資。
2－－3－－3、安裝了蒸發式冷凝器，節約了水、電能的消耗。
2－－3－－4、系統中安裝的‘多點自動空氣分離器’，能夠連續不斷地將不凝性氣體從設備中分離出來，以維持系統工作的經濟性。
三、冷庫自動控制情況：
3—1、綜述：
冷庫自動化由制冷工藝系統的自動化和貯藏系統的自動化兩項構成。目前，我們所做的只是制冷系統的自動化－－-它包括自動運行控制、實時監測、自動保護、數據的采集與處理，以及報表的自動生成。
新型的工業自動化控制系統是以標準的工業計算機軟、硬件平臺構成的集成系統?，F代冷庫制冷系統自動化的概念，應當是利用信息技術為依托，通過各種檢測和控制器件，按照制冷工藝的要求，組成一個較為完善的自控體系，使其在沒有人直接參與的情況下，對受控對象及生產過程的運行狀態實時監控，使設備與工藝系統按照預置的程序運行，并能自動保護。同時，對使用者提供人機對話界面, 能夠顯示各種參數的動、靜態畫面。可以打印、輸出報表，進行相關數據處理和歷史記錄地追憶。在授權的情況下，能自由設定系統的運行狀態。
PLC(Programmable Logie Controller)是一種非常成熟的工業控制器，已被廣泛地應用于工業自動化控制。它用一臺專用工業控制計算機作為上位機，與主控柜上的PLC、機組上的PLC和設備上的PLC通過通訊電纜將數據采集、顯示，實現對設備的監測、控制、參數調節以及報警等功能，并可自動記錄設備運行的參數數據及報警情況，以備查考。
3－－2、控制系統的結構：
控制系統采用工業總線型網絡，保證各節點之間的可靠通訊。系統為集中監控、分散控制的控制模式。
整個控制系統可劃分為三個層次，即監控層、控制層和設備層。
3—2—1、監控層：由一臺配備了組態軟件的專用工控機，負責下位機（多個PLC）的集中監控和系統的參數配置、管理。在微機上顯示各個監測點動態模擬畫面、對系統的數據自動生成表格、定時或人為輸出到打印機打印，并可在授權的范圍內進行設置點的數據設置。
硬件配置：監控計算機、打印機、通訊卡、通訊電纜等。
軟件配置：系統軟件（Windows/xp的操作系統），監控組態軟件。
3—2－－2控制層：控制層由多個PLC組成，每個PLC都是一個獨立的子系統，負責對本地設備即PLC的I/O點進行數據采集和控制。
通過通訊網絡將所有相關的數據上傳給上位監控機。
主要硬件設備：PLC控制器、通訊卡、通訊電纜轉接器、人機界面、接口模塊、通訊電纜等。
軟件：PLC編程軟件、人機界面組態軟件、應用軟件。
3—2－－3設備層：設備層在整個控制系統中處于底層，是整個控制系統的關鍵環節，是控制系統的執行機構和數據采集部分。主要包括執行器、檢測單元。如果將PLC比作人的大腦，那么執行機構就是人的手、腳，而檢測元件就是人的眼、鼻、耳。
3－－3、系統控制功能
3－－3－－1、制冷壓縮機的控制
制冷系統采用自動型制冷壓縮機，它是整個系統的關鍵設備。機組采用PLC 控制，每個機組使用一臺PLC來控制本機組的運行，并進行保護。
機組的人機界面可以就地顯示制冷壓縮機組的運行參數，如排氣壓力和溫度、吸氣壓力、供油壓力和供油溫度、滑閥位置、開機次數、累計運行時間、主電機電流等。
機組上的PLC根據系統的需冷情況、吸氣壓力的變化自動調節壓縮機能量滑閥的位置，使機組運行處在最佳的工作點。
機組的界面能記錄最后數次故障的情況，包括發生的時間、故障類別、故障時的數據，這有助于維修人員對發生的故障進行分析。
機組具有完善的保護功能。它有排氣壓力超高、油壓差低、油溫高、吸氣壓力低、主電機過載、油泵電機過載、吸氣過濾器前后壓差過大等保護與報警功能。
為了實現系統的自動運行和適應調試與維修的需要，制冷壓縮機的人機界面上設有‘本地’和‘遠程’兩種控制方式。當 控制模式設為‘本地’ 時，壓縮機的開停由人工控制；當控制模式設為‘遠程’時，壓縮機的開停為自動；如果系統運行狀態為‘自動’，壓縮機設為‘本地’，系統不能開啟壓縮機，整個系統不能自動運行。一般情況，系統運行狀態為自動，壓縮機應設為‘遠程’。
3－－3－－2、系統的控制
