PLC控制在自动化冷库中的应用探究

邵文敏

摘 要：PLC是逻辑控制器，其自动化程度很高，控制力度比较大，所以在工业和机械制造以及交通方面等都应用了这种控制器。自动化冷库指的是冷库对库内温度有控制作用，尤其是制冷方面，自动化程度很高，PLC在制冷系统方面的应用，使得冷库制冷逐渐脱离手动控制和继电器逻辑电路控制方式，这极大提高了冷库的可靠性，将冷库用于食物或其他物体储存，储存质量也会得到保证。

关键词：PLC控制；自动化；冷库；应用

中图分类号：TB657.1 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）12-0019-01

PLC控制在自动化冷库中是以系统和网络结构形式存在的，其主要包括三层，管理监控层、控制层以及设备层，每层都有对应的功能，三层共同作用，使冷库制冷系统以及其他部分实现完全控制，自动化和智能化程度更高。如此冷库储存区域的温度总是能满足储存要求的。本文主要针对PLC控制在自动化冷库中的应用进行探究。

1 PLC控制在自动冷库中的应用

PLC控制器本身消耗的电能就非常少，适应性强，能和很多设备结合在一起，所以其灵活性和扩展性也很强，在此方面PLC控制完胜继电器。在自动化冷库中对PLC控制器进行编程设计时，不需要做复杂操作，操作人员在使用PLC时，也会很简单[1]。在PLC还未使用之前，冷库中经常会应用人机界面来实现手工操作控制，虽然制冷系统的运行参数和运行状态等都能被显示出来，但还是无法实现高程度的自动调控，在应用PLC后，人机界面没有消除，两者共同作用，制冷系统启动停止运行状态全在控制中，一键开关机就可以实现。

在冷库中，用于制冷的模块有很多，不仅有冷藏间，还有冻结间和预冷间等，这些模块之间的运行是互不打扰的，但其运行状态都要被统一管理控制，所以可以应用PLC以及计算机网络，来组成监控联系网络，使各模块被联系在一起，PLC可以对每种模块进行单独控制，使每个模块保持不同的温控标准。此外还有监测控制元件，来对温度进行测量，看其是否符合标准，是否需要PLC调控。

PLC兼容性和适应性比较强，其上有很多接口，可以连接各种工业设备，并且里面的编程功能对每种设备也都是适应的。PLC控制指令應用性逐渐变强，在结合多种算法的同时，还会应用多种技术，使控制对象中的各种不可控制系统都可以得到控制，这是PLC技术的发展现状，未来也会有更广阔的发展前景，所以将其与自动化冷库结合在一起，冷库的运行会更加安全可靠。

2 PLC在自动冷库控制中的网络结构

自动冷库控制中，PLC控制器和上位计算机以及检测元器件连接起来，组成一个自动化程度比较高的网络结构，来实现温度调控，该网络结构不是集中式，而是分散结构[2]。

2.1 监控层

PLC和计算机之间要组成信息交流通道，完成对冷库相关数据的采集、交换、分析以及储存工作。这些数据包括冷库各模块的工艺参数、电气参数，设备运行指标参数等。在该网络中，还有组态软件的存在，该软件赋予操作员进行参数更改的权力，所以在发现冷库中相关参数与设计不符合时，可通过该软件进行自动调节。除此之外，PLC也会接受该软件发布的指令，进行控制。在工作界面上，会显示冷库各模块的运行状态和运行参数，对于某些参数，该界面还会将其动态变化趋势以曲线的形式显现出来，如果出现异常，界面所连接的警报系统会作出反应。如果相关人员需要冷库不同时段的运行数据，该界面还会对这些数据进行打印。在监控层，需要监控计算机和加密锁作为硬件支持，压控等组态作为软件支持[3]。

2.2 控制层

在控制层，PLC是冷库控制系统的主要部分，该控制器还会对自动控制中涉及到的数据进行采集和整理，然后将其传递给上位机，完成信息交换工作，在冷库中，PLC的数量可能不止一个，所以虽然PLC控制对象不同，但它们之间也要进行数据交换。在PLC控制器支持下，制冷控制系统进行温度控制通常分为两种情况，一种是本地模式，一种是远程模式，当制冷库中的温度过高需要制冷时，远程模式就会发挥作用，使制冷控制系统处于自动开启状态，但如果制冷系统依旧无法运行，就需要手动启动该系统，这就需要用到本地模式。在远程模式中，除了自动模式，还有手动模式，后者主要作用在人机界面上，而用于制冷的相关设备，如冷风机、冲霜水泵等，都会通过人机界面被控制，当制冷控制系统不需要这些制冷设备运行时，手动模式会使其处于停止状态[4]。自动模式开启时，手动模式可操作的设备的运行状态也可以实现自动调控，并且可以有选择的开启或停止设备运行，自动模式使用时是有参考依据的，即系统的负荷情况和压缩机的实际载位。制冷控制系统的自动模式在开启前后阶段，会同时收集设备的运行参数信息，将其传递给监控层的计算机。

2.3 设备层

设备层是安置PLC控制器的地方，在该层PLC设备通过信息采集以及与上位计算机的信息交换等来完成制冷设备控制工作。在该层，控制器主要对制冷压缩机、热回收装置以及自动空分设备等进行控制。在对制冷压缩机进行控制时，将整个机组作为控制对象，主要强调该机组运行的准确性和精确性，从而达到制冷系统机组的保护目的。该机组运行的压力和温度是否正常，直接关系到机组的运行状态，在压力和温度参数监测方面，都有对应的传感器来对其进行实时监控，这两种传感器会与PLC控制器连接在一起，后者会对前者进行信息采集，将这些信息和热负荷的运行状况结合起来，得出机组是否需要调节的结论，如果需要，则进行PID调节，即对机组负荷进行调节，通过加载和卸载控制压缩机的滑阀机构来实现。所以在制冷压缩机安装位置的附近，安装对应的PLC控制器和人机界面，该压缩控制机的运行状态和运行安全都会受到控制和保障。

在对自动空分进行控制时，PLC控制器主要安装在多点式空分上，自动空分所对应的系统就会被完全控制住，各个管路的巡检放空也能实现自动化[5]。和压缩控制机一样，也需要安装对应的PLC控制器和人机界面。

2.4 PLC远程监控

上位计算机和下位设备之间通过PLC控制器来完成控制工作，上位计算机处于监控层，以监控计算机形式存在，监控系统在组态软件作用下，对其他两层的PLC采集的信息进行交换，当然在此之前，这两层中的PLC已完成设备运行信息的采集。监控层在采集到设备信息后，再将控制指令编程，应用在PLC中，PLC控制下的设备也便得到了调整和控制。监控层的上位计算机也可以和因特网进行连接，这相当于将上位计算机与其他计算机联系在一起，其他计算机完全可以通过监控层的上位计算机来完成对其他两层PLC控制器的监控。这对远程控制指引了方向，在实际中外部人员人员可以通过远程控制来调节自动化冷库，冷库的可控制程度会增大。

3 结语

PLC控制在自动化冷库中的应用会越来越大，冷库的可操控性也会越来越强，相关人员在对两者研究时，还要对控制网络结构进行简化和优化，使PLC控制器的控制作用更显著，使冷库运行更加可靠。

参考文献

[1]陆晶晶.基于PLC控制的仓库温度调节系统优化设计[J].电力与能源，2015，（04）：593-596.

[2]胡日刚.浅谈PLC控制在自动化冷库中的应用[J].制冷与空调，2016，（06）：16-18.

[3]王岩.浅谈PLC控制技术的特点和发展方向[J].兰州工业高等专科学校学报，2017，（01）：40-44.

[4]赵中敏，张秋云，杨广才.PLC控制系统设计[J].机床电器，2015，（02）：37-40+46.

[5]刘善增.PLC控制系统的可靠性设计[J].工业控制计算机，2016，（07）：37-39+47.