冷庫(kù)系統(tǒng)是通過(guò)各種制冷設(shè)備制造低溫環(huán)境以及適宜濕度的用于儲(chǔ)存各種物品的倉(cāng)庫(kù)。一般冷庫(kù)系統(tǒng)由庫(kù)體，制冷系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)組成。其中庫(kù)體就是用 于儲(chǔ)存物品的儲(chǔ)藏庫(kù)，而制冷系統(tǒng)用于制造低溫環(huán)境以及適宜濕度的設(shè)備，制冷系統(tǒng)一般都是采用壓縮機(jī)進(jìn)行制冷。冷卻系統(tǒng)是用于制冷系統(tǒng)設(shè)備的冷卻散熱，其中 包含空氣冷卻和水冷卻兩種系統(tǒng)。控制系統(tǒng)則是通過(guò)各種技術(shù)對(duì)冷庫(kù)內(nèi)部環(huán)境的溫濕度以及冷庫(kù)運(yùn)行設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)施控制，保證冷庫(kù)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。隨著信息技術(shù) 的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)以及數(shù)據(jù)通信技術(shù)正在逐步應(yīng)用于冷庫(kù)控制系統(tǒng)。

最早的冷庫(kù)系統(tǒng)大多是基于人工操作來(lái)進(jìn)行管理，后來(lái)隨著電子 技術(shù)的不斷發(fā)展，冷庫(kù)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)逐步完善，最初是采用集中式控制系統(tǒng)，控制器與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備利用大量的I/O線纜連接，布線成本高，而開(kāi)關(guān)量信號(hào)， 模擬量信號(hào)在遠(yuǎn)距離傳輸?shù)那闆r下，容易受到外部干擾出錯(cuò)，相對(duì)來(lái)說(shuō)可靠性較低，并且相互之間數(shù)據(jù)交換少，整個(gè)冷庫(kù)系統(tǒng)的集成程度低以及可維護(hù)性差，整體效 率不高，存在一定的能耗浪費(fèi)的情況。隨著現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的流行，基于現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)現(xiàn)“分散控制，集中管理”的管理模式越來(lái)越成為自動(dòng)化系統(tǒng)的趨勢(shì)，而利用開(kāi)關(guān) 量模塊以及模擬量模塊對(duì)原有系統(tǒng)實(shí)施改造，使之基于現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理。

某冷庫(kù)系統(tǒng)具體情況如下：具備一臺(tái)大型制冷機(jī)分別為六個(gè)庫(kù)房 供冷，其中三個(gè)冷凍室，三個(gè)為冷藏室，利用60臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)吹冷，每個(gè)庫(kù)房有12個(gè)左右的測(cè)溫點(diǎn)。現(xiàn)在是每個(gè)庫(kù)房有一套相對(duì)獨(dú)立的控制器，監(jiān)測(cè)本庫(kù)房的溫濕 度參數(shù)，并依據(jù)采集的數(shù)據(jù)控制風(fēng)機(jī)的啟停，調(diào)節(jié)庫(kù)房室內(nèi)的溫濕度。該冷庫(kù)系統(tǒng)存在各個(gè)庫(kù)房控制器相互之間沒(méi)有數(shù)據(jù)交換，對(duì)于冷氣的利用不能統(tǒng)一調(diào)配以達(dá)到 最優(yōu)的能耗比，存在一定的浪費(fèi)，還有就是I/O線纜過(guò)多，某個(gè)點(diǎn)的線纜出現(xiàn)問(wèn)題，查找故障非常麻煩且影響整體的運(yùn)行質(zhì)量。

系統(tǒng)集成商對(duì)冷庫(kù)系統(tǒng)實(shí)施改造，目標(biāo)就是將冷庫(kù)系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備的運(yùn)行狀況以及庫(kù)房的環(huán)境參數(shù)實(shí)時(shí)采集至計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)軟 件通過(guò)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析之后，對(duì)各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行實(shí)施控制，以保證整個(gè)系統(tǒng)處于最優(yōu)的運(yùn)行狀況，以最低的能耗達(dá)到最優(yōu)的效果。系統(tǒng)集成商決定采用 RS-485總線作為數(shù)據(jù)通信線路，而冷庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)備基本上都是采用開(kāi)關(guān)量信號(hào)以及模擬量信號(hào)來(lái)標(biāo)示相關(guān)參數(shù)以及控制設(shè)備開(kāi)關(guān)，遂決定采用深圳市國(guó)科偉業(yè) 通信技術(shù)有限公司的NS-1009/5DO型開(kāi)關(guān)量輸入輸出模塊以及MD-108型模擬量輸入模塊將相關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)換為RS-485數(shù)據(jù)信號(hào)，傳輸至計(jì)算機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一管理。

由于冷庫(kù)的面積較大，涉及的設(shè)備以及傳感器數(shù)量眾多，而要將所有設(shè)備都接入至RS-485總線控制網(wǎng)絡(luò)中，需要布設(shè)一個(gè)較為龐大的RS-485總線。在此施工方?jīng)Q定利用N-1204型485集線器布設(shè)星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的RS-485總線網(wǎng)絡(luò)，將一個(gè)較大的RS-485總線網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)較小的RS-485總線網(wǎng)絡(luò)，從而使得總線的結(jié)構(gòu)更加清晰，布線更加方便（總線式布線需要將線材通過(guò)每個(gè)設(shè)備，布線繁雜且成本高），后期維護(hù)也更加簡(jiǎn)單。

NS-1009/5DO型開(kāi)關(guān)量輸入輸出模塊提供多路開(kāi)關(guān)量轉(zhuǎn)串口的功能，其向下提供五路開(kāi)關(guān)量輸出用于控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的啟停，四路開(kāi)關(guān)量輸入用于采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，比如設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的告警信號(hào)。MD-108型模擬量輸入模塊能 夠?qū)寺?～20mA模擬量電流信號(hào)（其中溫濕度傳感器輸出的信號(hào)都是4～20mA電流信號(hào)）采集上來(lái)，通過(guò)RS-485總線將相應(yīng)的數(shù)值傳輸至計(jì)算機(jī)。 由于模塊都是內(nèi)部集成Modbus RTU協(xié)議，都具備RS-485通信接口，計(jì)算機(jī)軟件基于Modbus RTU協(xié)議編程，其采用輪詢的方式通過(guò)RS-232串口將RS-485總線各個(gè)模塊的數(shù)據(jù)讀取上來(lái)。

計(jì)算機(jī)軟件在讀取相關(guān)數(shù)據(jù)之后，通過(guò)將相關(guān)數(shù)據(jù)換算之后確定各個(gè)倉(cāng)庫(kù)的溫濕度情況以及設(shè)備的運(yùn)行狀況，將各種設(shè)備運(yùn)行狀況以及 環(huán)境參數(shù)以圖表的形式顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上。一旦發(fā)現(xiàn)相關(guān)參數(shù)超出設(shè)定的范圍，則在軟件上告警并立即啟動(dòng)相應(yīng)的設(shè)備對(duì)各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。另外，軟件中還 通過(guò)建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型，設(shè)置相應(yīng)的控制曲線，通過(guò)計(jì)算分析之后，最優(yōu)化的調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，保證能耗比降到最低，通過(guò)計(jì)算機(jī)的多方面調(diào)整控制，使得整 個(gè)冷庫(kù)系統(tǒng)在保證制冷效果的同時(shí)能耗降到最低水平，極大的減少了能耗，提高了管理效率。