CN107289695A - 一种制冷压缩机组的节能控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制冷压缩机组的节能控制系统，包括制冷机组、PLC控制器、人机界面、变频器以及吸气压力传感器，所述制冷机组包括定频压缩机和变频压缩机，所述变频器对所述变频压缩机转速的控制，使所述变频压缩机的吸气压力控制在与被控环境温度相对应的数值；所述吸气压力传感器用于实时获得所述变频压缩机的吸气口的吸气压力，并将所述吸气压力数据输送到PLC控制器，所述PLC控制器实时调节所述变频器；所述人机界面用于数值显示以及吸气压力开机值设定。
Description
技术领域
本发明涉及制冷设备控制技术领域，尤其是一种制冷压缩机组的节能控制系统。
背景技术
伴随着经济和社会的发展，制冷设备的运用变得越来越广泛，然后制冷量的巨大需求意味着巨大的能源消耗；而常规能源已经开始表现为枯竭的状态，节能减排成为生产与生活各个领域都需要重视的问题，制冷设备作为一种高能耗设备，随着使用时间的延长，电能的消耗、设备损坏更新等费用持续上升，导致使用成本逐年递增、居高不下，造成极大的能源浪费。
为了在制冷过程中实现节能减排的目的，一般采用采用先进高效率设备，且合理管理和运用，以及开发利用自然界的低品位热能等方式来实现，通过对制冷压缩机的节能控制，是一种有效的节能减排方式。
发明内容
本发明的发明目的是，克服现有技术方法的不足，提供了一种将变频调速技术引入到制冷机组中，运用变频调速技术调节制冷系统的制冷量，满足精确的温度控制要求，提高制冷系统的能效水平，同时运用工业控制器对制冷系统进行整体的控制与监控的制冷压缩机组的节能控制系统。
为实现上述发明目的，提出了如下技术方案：
一种制冷压缩机组的节能控制系统，包括制冷机组、PLC控制器、人机界面、变频器以及吸气压力传感器，所述制冷机组包括定频压缩机和变频压缩机，所述变频器对所述变频压缩机转速的控制，使所述变频压缩机的吸气压力控制在与被控环境温度相对应的数值，不仅节省电能，更能使温度的控制精度大大提高；所述吸气压力传感器用于实时获得所述变频压缩机的吸气口的吸气压力，并将所述吸气压力数据输送到PLC控制器，所述PLC控制器实时调节所述变频器；所述人机界面用于数值显示以及吸气压力开机值设定。
进一步地，所述制冷压缩机组的节能控制系统可以通过交流变频器调节制冷剂的质量流量，从而调节制冷机组的制冷量。
进一步地，所述变频压缩机的吸气压力开机值低于定频压缩机的吸气压力开机值，因此变频压縮机先于定频压缩机启动，设定两个压缩机启动间隔大于5秒。
进一步地，所述人机界面是触摸屏，在所述触摸屏输入开机指令后，所述变频压缩机先进行变频启动，根据吸气压力的变化由PLC输出4-20mA信号到所述变频器，再由所述变频器对压缩机进行变频调节，得到与实际负荷相对应的转速输出，让制冷机组的输出冷量与实际需要的冷量相匹配。
进一步地，所述PLC控制器包括比较器以及PID运算单元，所述比较器用于比较所述吸气压力开机值的设定值与所述吸气压力传感器的实测值；所述PID运算单元用于获得控制电流信号，用于驱动所述变频器。
进一步地，所述吸气压力传感器与所述PLC控制器之间设置有A\D转换器；所述PLC控制器与所述变频器之间设置有D\A转换器。
进一步地，所述制冷压缩机组的节能控制系统还包括油压过低报警单元、
排气压力过高报警单元、电机温度异常报警单元、电机过电流报警单元、排气温度过高报警单元、排气压力和吸气压力报警单元；
进一步地，所述油压过低报警单元采用油压开关检测并输出开关量给PLC控制器，压缩机停机，触摸屏显示“油压过低”，排除故障后手动复位，机组重新启动。
进一步地，所述排气压力过高报警单元采用压力开关检测并输出开关量给PLC控制器，压缩机停机，触摸屏显示“排气压力过高”，排除故障后手动复位，机组重新启动。
进一步地，所述电机温度异常报警单元采用电机热保护器检测并输出开关量给PLC控制器，压缩机停机，触摸屏显示“线圈温度过高”，排除故障后手动复位，机组重新启动。
进一步地，所述电机过电流报警单元采用热敏继电器检测并输出开关量给PLC控制器，压缩机停机，触摸屏显示“电机过电流”，排除故障后手动复位，机组重新启动。
进一步地，所述排气温度过高报警单元采用吸排气温度传感器检测并输出模拟量给PLC控制器，经比较超出设定值时，压缩机停机，触摸屏显示“排气温度过高”，排除故障后手动复位，机组重新启动。
进一步地，所述排气压力和吸气压力报警单元采用高低压压力开关控制吸、排气压力在设定值范围内，防止冷凝器中制冷剂冷凝压力过高造成压缩机过载运行，将电机烧毁。
该发明的有益效果：
本发明的制冷压缩机组的节能控制系统中，变频器根据吸气压力（温度）传感器信号，控制电源输出频率，控制压缩机的转速，采用无级启动方式，使转速平稳上升；在低制冷量需求时，降低转速，减少冷量输出，减少压缩机起停次数，避免压缩机效率降低；低转速启动，避免液击现象的发生；稳定的吸气压力控制，更准确的制冷量控制能力；超频运转时，可以提高压缩机制冷能力；而转速降低后，又可减少噪声污染；变频装置的各种过电压、过电流、电源缺相等保护功能，为压缩机提供了一个安全可靠的电源。制冷压缩机组引入交流变频调速技术后，提高了整个制冷系统的运行效率，降低了运行能耗和噪音，起到了节能、降耗、降噪音的作用。该系统采用变频调速技术不仅实现了大幅度的节能目的，其压缩机电动机的软启动技术可以减少压缩机电机对电网的冲击，并实现了温度控制的精确度。
附图说明
图1是本发明的节能控制系统的结构框图；
图2是本发明的节能控制系统的系统保护模块的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一种制冷压缩机的节能控制系统作进一步详尽描述：
如图1所示，一种制冷压缩机组的节能控制系统，包括制冷机组、PLC控制器、人机界面、变频器以及吸气压力传感器，所述制冷机组包括定频压缩机和变频压缩机，所述变频器对所述变频压缩机转速的控制，使所述变频压缩机的吸气压力控制在与被控环境温度相对应的数值，不仅节省电能，更能使温度的控制精度大大提高；所述吸气压力传感器用于实时获得所述变频压缩机的吸气口的吸气压力，并将所述吸气压力数据输送到PLC控制器，所述PLC控制器实时调节所述变频器；所述人机界面用于数值显示以及吸气压力开机值设定。
优选地，所述制冷压缩机组的节能控制系统可以通过交流变频器调节制冷剂的质量流量，从而调节制冷机组的制冷量。
优选地，所述变频压缩机的吸气压力开机值低于定频压缩机的吸气压力开机值，因此变频压縮机先于定频压缩机启动，设定两个压缩机启动间隔大于5秒。
当室内实际温度高于设定温度时，制冷系统电磁阔打开管路内压力上升，根据所述吸气压力传感器感知压力值对机组进行运转起停、变频、报警以及记录运转数据的控制；所述吸气压力开机值的设定值是由用户根据自己所需求的蒸发温度来自行设定的，通过所述人机界面的参数设定画面设定。
优选地，所述人机界面是触摸屏，在所述触摸屏输入开机指令后，所述变频压缩机先进行变频启动，根据吸气压力的变化由PLC输出4-20mA信号到所述变频器，再由所述变频器对压缩机进行变频调节，得到与实际负荷相对应的转速输出，让制冷机组的输出冷量与实际需要的冷量相匹配。
优选地，所述PLC控制器包括比较器以及PID运算单元，所述比较器用于比较所述吸气压力开机值的设定值与所述吸气压力传感器的实测值；所述PID运算单元用于获得控制电流信号，用于驱动所述变频器。
优选地，所述吸气压力传感器与所述PLC控制器之间设置有A\D转换器；所述PLC控制器与所述变频器之间设置有D\A转换器。
如图2所示，所述制冷压缩机组的节能控制系统还包括油压过低报警单元、
排气压力过高报警单元、电机温度异常报警单元、电机过电流报警单元、排气温度过高报警单元、排气压力和吸气压力报警单元；
优选地，所述油压过低报警单元采用油压开关检测并输出开关量给PLC控制器，压缩机停机，触摸屏显示“油压过低”，排除故障后手动复位，机组重新启动。
优选地，所述排气压力过高报警单元采用压力开关检测并输出开关量给PLC控制器，压缩机停机，触摸屏显示“排气压力过高”，排除故障后手动复位，机组重新启动。
优选地，所述电机温度异常报警单元采用电机热保护器检测并输出开关量给PLC控制器，压缩机停机，触摸屏显示“线圈温度过高”，排除故障后手动复位，机组重新启动。
优选地，所述电机过电流报警单元采用热敏继电器检测并输出开关量给PLC控制器，压缩机停机，触摸屏显示“电机过电流”，排除故障后手动复位，机组重新启动。
优选地，所述排气温度过高报警单元采用吸排气温度传感器检测并输出模拟量给PLC控制器，经比较超出设定值时，压缩机停机，触摸屏显示“排气温度过高”，排除故障后手动复位，机组重新启动。
优选地，所述排气压力和吸气压力报警单元采用高低压压力开关控制吸、排气压力在设定值范围内，防止冷凝器中制冷剂冷凝压力过高造成压缩机过载运行，将电机烧毁。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (8)
1.一种制冷压缩机组的节能控制系统，其特征在于，包括制冷机组、PLC控制器、人机界面、变频器以及吸气压力传感器，所述制冷机组包括定频压缩机和变频压缩机，所述变频器对所述变频压缩机转速的控制，使所述变频压缩机的吸气压力控制在与被控环境温度相对应的数值；所述吸气压力传感器用于实时获得所述变频压缩机的吸气口的吸气压力，并将所述吸气压力数据输送到PLC控制器，所述PLC控制器实时调节所述变频器；所述人机界面用于数值显示以及吸气压力开机值设定。
2.根据权利要求1所述的一种制冷压缩机组的节能控制系统，其特征在于，所述制冷压缩机组的节能控制系统可以通过交流变频器调节制冷剂的质量流量，从而调节制冷机组的制冷量。
3.根据权利要求1所述的一种制冷压缩机组的节能控制系统，其特征在于，所述变频压缩机的吸气压力开机值低于定频压缩机的吸气压力开机值。
4.根据权利要2或3所述的一种制冷压缩机组的节能控制系统，其特征在于，所述人机界面是触摸屏，在所述触摸屏输入开机指令后，所述变频压缩机先进行变频启动，根据吸气压力的变化由PLC输出4-20mA信号到所述变频器，再由所述变频器对压缩机进行变频调节，得到与实际负荷相对应的转速输出，从而制冷机组的输出冷量与实际需要的冷量相匹配。
5.根据权利要求4所述的一种制冷压缩机组的节能控制系统，其特征在于，所述PLC控制器包括比较器以及PID运算单元，所述比较器用于比较所述吸气压力开机值的设定值与所述吸气压力传感器的实测值；所述PID运算单元用于获得控制电流信号，用于驱动所述变频器。
6.根据权利要求4所述的一种制冷压缩机组的节能控制系统，其特征在于，所述吸气压力传感器与所述PLC控制器之间设置有A\D转换器；所述PLC控制器与所述变频器之间设置有D\A转换器。
7.根据权利要求4所述的一种制冷压缩机组的节能控制系统，其特征在于，所述制冷压缩机组的节能控制系统还包括油压过低报警单元、
排气压力过高报警单元、电机温度异常报警单元、电机过电流报警单元、排气温度过高报警单元、排气压力和吸气压力报警单元。
8.根据权利要求7所述的一种制冷压缩机组的节能控制系统，其特征在于，所述油压过低报警单元采用油压开关检测并输出开关量给PLC控制器；所述排气压力过高报警单元采用压力开关检测并输出开关量给PLC控制器；所述电机温度异常报警单元采用电机热保护器检测并输出开关量给PLC控制器；所述电机过电流报警单元采用热敏继电器检测并输出开关量给PLC控制器； 所述排气温度过高报警单元采用吸排气温度传感器检测并输出模拟量给PLC控制器；所述排气压力和吸气压力报警单元采用高低压压力开关控制吸、排气压力在设定值范围内。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20171024 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |