1.控制系統(tǒng)的特性
冷藏集裝箱是一種大容量包裝容器,制冷設(shè)備在動態(tài)條件下工作。由于它在世界范圍內(nèi)一直在露天工作,必須承受各種沖擊和顛簸,因此冷藏集裝箱控制系統(tǒng)的高可靠性要求尤為突出。現(xiàn)代冷藏集裝箱控制系統(tǒng)充分考慮可靠性,采用單片機控制精度,增加智能功能和故障顯示。這對海運、港口、車站冷藏集裝箱的運行維護和計算機管理非常有益。
以20英尺冷藏集裝箱的控制系統(tǒng)為例。冷藏集裝箱控制系統(tǒng)由三部分組成:主驅(qū)動系統(tǒng)、溫度控制器和自動溫度記錄儀。容器具有自動冷卻(冷凍和冷藏)、自動加熱和自動除霜的能力。柜內(nèi)溫度可任意設(shè)定,并在-25~ 25(整數(shù))范圍內(nèi)自動保持。記錄儀可在31天內(nèi)連續(xù)自動記錄柜內(nèi)溫度。溫控器的顯示面板可以顯示柜內(nèi)溫度(送風(fēng)口和回風(fēng)口)、制冷機組的工作方式以及制冷機組主要部件的工作情況。
當機組發(fā)生故障時,可以通過特定的代碼顯示機組或控制器的故障位置,發(fā)出報警信號,并根據(jù)故障等級確定機組的工作狀態(tài)。
冷藏集裝箱電氣控制系統(tǒng)安裝在密封的電氣控制箱內(nèi),由50/60hz三相200/400v電源供電,能承受振動、沖擊、鹽霧腐蝕和海浪侵蝕,在-40 ~ 50正常工作
冷藏集裝箱制冷機組的工作原理如圖2.1所示。
制冷壓縮機將蒸發(fā)器氣化并通過換熱器的低壓氣體壓縮成高壓氣體,高壓氣體流入冷凝器壁管,被冷凝器風(fēng)扇強制風(fēng)冷(或同時水冷),然后冷凝成高壓液體,同時將介質(zhì)的熱量排出箱外。高壓液體由熱氣膨脹閥調(diào)節(jié),介質(zhì)根據(jù)壓力分配到蒸發(fā)器,熱量在蒸發(fā)器中交換。蒸發(fā)器風(fēng)扇的運轉(zhuǎn)帶走容器內(nèi)的熱量,使其通過蒸發(fā)器成為高溫低壓氣體,然后氣體被壓縮機壓縮成高壓氣體。通過這種連續(xù)循環(huán),冷藏容器中的熱量可以排出容器外,冷藏容器中的溫度可以降低。制冷系統(tǒng)中還安裝了熱氣旁通閥。當所需制冷速度不快時,膨脹閥的一部分可以不經(jīng)過蒸發(fā)器直接返回冷凝器,從而降低壓縮機的壓差,降低能耗。
冷藏集裝箱控制系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)設(shè)定的溫度、送風(fēng)口和出風(fēng)口的溫度以及冰箱內(nèi)各部件的壓力選擇最佳的控制方式,控制電磁閥的開啟和關(guān)閉,使制冷機組按照規(guī)定的順序最佳工作,當出現(xiàn)故障時,根據(jù)溫度、壓力或其他傳感元件的信號發(fā)出報警并顯示相應(yīng)的故障位置。
2.控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
主驅(qū)動系統(tǒng):使用接觸器控制制冷機組的壓縮機電機、電加熱器、蒸發(fā)器風(fēng)扇、冷凝器風(fēng)扇和各種工作電磁閥的開關(guān)。
溫度控制器:具有以下特點,因為其20英尺冷藏集裝箱的容量為28.15m3,熱容量大:
(1)a/d轉(zhuǎn)換器的速度要求不高,但重復(fù)性要求高,最后0.1的數(shù)字跳變會影響控制系統(tǒng)的運行。因此,應(yīng)選擇抗干擾性能好、轉(zhuǎn)換精度高、轉(zhuǎn)換率低的器件,每個脈沖的當量為0.025,每4個脈沖只顯示0.1。這樣可以避免由于a/d轉(zhuǎn)換器最后一位數(shù)字的跳變誤差而引起的控制誤差,保證系統(tǒng)的正常運行。
(2)冷藏控制
(4)運輸過程中不可避免的要組織冷藏集裝箱進行短距離運輸,因此經(jīng)常會出現(xiàn)“停電”的情況。為了保存運輸前的說明和運輸過程中的數(shù)據(jù),溫度控制器配備了e2prom,以確保冷藏集裝箱在“重新通電”后能夠正常工作。
(5)由于冷藏集裝箱在運輸過程中的供電受運輸方式和供電面積的影響,單片機的供電質(zhì)量會較差。除了采取必要的電源過濾措施,還配置了電源監(jiān)控器。它的使用方法與一般溫控器略有不同,運行時不要求清除順序,而是保持原來的順序狀態(tài)。
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