雷 瑛

（西安交通工程学院，陕西 西安 710300）

工控组态软件在制冷原理课程中的应用

雷 瑛

（西安交通工程学院，陕西 西安 710300）

主要针对《制冷原理》课程教学中的需求，提出了利用工控组态软件构建基本的运行监控系统，实现形象生动演示工作过程，促进、提高教学质量的目的。

组态王；制冷原理

《制冷原理》是高职“通风供热专业”的主干专业课程之一，主要以蒸气压缩式制冷循环、溴化锂吸收式制冷循环为主线，阐述了制冷的方法、制冷的原理、制冷的循环以及常用制冷剂的性质。并运用热力学理论，对制冷循环进行了内在联系、外在影响的理论分析和制冷循环中能量转换及转换效率的分析，以及用于制冷系统机器、设备选型的热力计算等。

课程教学过程中，需要帮助学生建立制冷循环过程的基本概念。对于课程的教学，借助一定的教学辅助手段，形象生动的将制冷循环中每一单元的工作过程、作用展现在课堂上。对于学生的理解是非常有帮助的。

组态王（Kingview）软件是应用广泛的组态监控系统软件，可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。借助该软件的动态模拟功能，也可以将制冷循环过程逼真的展现出来。

蒸气压缩式制冷剂是目前应用最广泛的一种制冷机，有单级、多级、复叠式等循环系统，其中单级压缩式制冷机是其他几种制冷系统的基础，也是学习制冷循环的重点介绍内容。蒸气压缩式制冷循环系统主要由四大部件组成，即压缩机、冷凝器、节流元件、蒸发器。用不同直径的管道把他们串接起来就形成了一个能使制冷剂流动的封闭循环系统。制冷压缩机是制冷循环的动力，用电动机拖动而工作，将制冷剂蒸气由低温低压状态压缩至高温高压状态。仿真图中，利用绘图功能绘制出气缸，并且在上端分别绘制出排气阀门和进气阀门，让阀门在活塞运动的不同位置相应的打开、关闭，来模拟实际的进排气过程。冷凝器是一个热交换设备，将来自制冷压缩机的高温高压制冷剂蒸气中的热量带走，使高温高压制冷剂蒸气冷却，冷凝成高压常温制冷剂液体。这个变化过程，在仿真界面中通过管道颜色的变化来体现，红色代表高温，蓝色代表低温。节流元件将高压常温的制冷剂液体通过降压装置，得到低温低压制冷剂，送入蒸发器中汽化。蒸发器主要完成制冷剂吸附被制冷空间的热量，从而达到循环制冷的目的。图1是完成的制冷系统的模拟监控画面。

图1　模拟监控图

组态王软件可以将仿真监控界面的变化的部分，通过数据词典中定义变量，将变量和需要运动变化的部分关联起来，在命令程序完成类似C语言程序的编写，实现仿真监控画面持续不断的运动变化。

在组态王中对于实际过程中参数的变化，也可以通过报警的形式来进行监控，达到控制系统正常工作状态的目的。

图2　报警窗口

对于特定的监控对象，在数据词典中，找到该变量，变量属性中，设置相应的报警值，建立报警窗口，可将数据变化过程中实时出现的报警以及以往产生的报警显示在报警窗口当中。如图2所示。

报警窗口中包含若干显示项，可以根据需要来增加或者减少需要显示的报警内容。

通过界面中的选入和选出按钮，来增加或者减少报警窗口中出现的显示项。

除此之外，组态王还可以以趋势曲线的形式来显示被测量的变化。

组态王除了以上所述的几个方面之外，还拥有数据报表输出，网路数据通讯，也可以与外部实际存在的传感器以及相应的硬件完成数据的交流，将外部环境实际的数据变化实时的显示在监控画面里。基于组态王强大的功能，实现了制冷循环系统的动态演示。

[1] 穆亚辉.组态王软件实用技术[M].郑州:黄河水利出版社,2012.

[2] 李红萍.工控组态技术及应用——组态王[M].西安:西安电子科技大学出版社,2011.

[3] 王建,宋永昌.组态王软件入门与典型应用[M].北京:中国电力出版社,2013.

Application of kingview in the course of refrigeration principle

Mainly for refrigeration principle in the course teaching of demand, put forward to build the basic operation monitoring system by configuration software, realize the vivid demonstration of the work process, to promote, improve teaching quality.

Kingview; refrigeration principle

G71

A

1008-1151(2015)06-0167-01

2015-04-12

雷瑛，西安交通工程学院教师。