船用气调保鲜装置分布式控制系统设计研究

发布时间：2021-06-08 09:04

　　船用气调保鲜装置是通过对果蔬贮藏环境中温度、湿度和气体成分如氧气浓度、二氧化碳浓度和乙烯浓度等进行控制调节,延长果蔬贮藏期。以往采用集成式控制方式,但由于船舱布局空间有限,果蔬贮藏单元和设备单元往往分开布置在不同舱室,导致电缆敷设数量多、线束繁杂、信号传输距离远、采集数据准确度不高、电磁兼容性差等问题。为解决上述问题,采用基于PROFINET通信的船用气调保鲜装置分布式控制系统,该控制系统具有通信数据量大、距离长、实时性好及可扩展等特点,可极大提高船用气调保鲜装置的可靠性。目前已在多个船型推广应用,装置运行稳定,保鲜效果好。 

【文章来源】：船舶. 2020,31(06)

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

船用气调保鲜装置组成框图

中央控制单元是以西门子 S7-1500 PLC为控制核心,控制和保护气调保鲜装置;同时,PLC预留有通讯接口可将装置的状态信息实时发送给上位机监控系统。检测单元主要采用西门子ET200SP智能远程输入/输出(I/O)系统,配合传感器采集果蔬贮藏单元各项参数和设备状态信息,通过PROFINET现场总线发送给中央控制单元,同时接收来自中央控制单元的控制信号控制保鲜单元柜内的设备和管路阀门开启和关闭。分布式控制架构如图2所示。船用气调保鲜装置网络结构通常采用星型拓扑结构,每个果蔬贮藏单元中的检测单元都是一个分布式IO设备,通过现场总线连接至中央控制单元的控制器。以两个果蔬贮藏单元为例,其网络架构图如图3所示。

3.2 检测单元检测单元采用了ET200SP可扩展且高度灵活、体积小巧的分布式I/O系统。接口模块采用了IM155-6 PN ST通讯模块,配合数字量输入输出模块,模拟量输入模块实现采集各保鲜单元柜中的温湿度及气体浓度,将数据发送至中央控制单元,同时接收中央控制单元的命令信息,对单元柜设备进行控制保护。每个果蔬贮藏单元设置有触摸屏,可显示该果蔬贮藏单元的状态信息,便于用户进行监控和操作。

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本文编号：3218113