目前,应用于民用工业、国防行业和大型实验室的各种试验箱设备越来越多,如温度试验箱、压力试验箱、湿度试验箱及各种温度一压力一湿度混合试验箱。这些环境试验设备的主要作用是为某些相应的产品做特定的环境试验,以达到检测和鉴定的目的。随着我国军事现代化步伐的加快,国防行业对这些试验设备的要求越来越高。
长期以来,试验箱的生产和设计都由专门的企业来完成,控制手段基本上是采取仪表结合有纸纪录仪来实现,虽然性能比较稳定,但功能略显单调,尤其在数据保存、图形显示方面显得力不从心。为此,笔者与沈阳第一冷冻机有限公司合作,以温度试验箱为例,设计了一种由PC机和PLC构成的高低温试验箱微机自动控制系统,系统结构如图1-1所示。图1-1所示控制系统中,试验箱体积为3时,试验箱的加热器和制冷机组等设备的控制由西门子PLC 57-200通过控制柜实现。而上位机由PC机构成,其主要任务是由PLC通过PPI电缆实现自由端口的通信,并根据现场数据进行温度控制的决策、数据管理和图形显示等。高低温试验箱的温度控制范围是-100~X200}C,精度为士10℃。
试验箱设备的控制系统主回路见图2-1所示。系统的制冷机组有两套,分别为M1和NI2,由接触器K1和K2控制。M3为试验箱室内风机,用于均匀室内温度,由K3接触器控制。电加热器有两套,分别由接触器K4和KS控制接通或断开,加热控制由固态继电器SSR完成。
试验箱的控制原理是,首先根据实际要求的控温曲线,通过上位机软件选择投入工作的加热器和制冷机组,可以选择一个,也可以选择两个。通常,若试验箱内的被控温度低于环境温度,才选择制冷机组。其次,根据试验箱的设定温度与实际温度的比较,进行控制算法运算。最后控制SSR的导通率进行试验箱的加热控制。http://www.zhenghangsy.net