目前,应用(yòng)于民(mín)用(yòng)工业、國(guó)防行业和大型实验室的各种试验箱设备越来越多(duō),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(yòng)是為(wèi)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。随着我國(guó)军事现代化步伐的加快,國(guó)防行业对这些试验设备的要求越来越高。
長(cháng)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(yǒu)纸纪录仪来实现,虽然性能(néng)比较稳定,但功能(néng)略显单调,尤其在数据保存、图形显示方面显得力不从心。為(wèi)此,筆(bǐ)者与沈阳第一冷冻机有(yǒu)限公司合作,以温度试验箱為(wèi)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,试验箱體(tǐ)积為(wèi)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,其主要任務(wù)是由PLC通过PPI電(diàn)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(lǐ)和图形显示等。高低温试验箱的温度控制范围是-100~X200}C,精度為(wèi)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(yǒu)两套,分(fēn)别為(wèi)M1和NI2,由接触器K1和K2控制。M3為(wèi)试验箱室内风机,用(yòng)于均匀室内温度,由K3接触器控制。電(diàn)加热器有(yǒu)两套,分(fēn)别由接触器K4和KS控制接通或断开,加热控制由固态继電(diàn)器SSR完成。
试验箱的控制原理(lǐ)是,首先根据实际要求的控温曲線(xiàn),通过上位机软件选择投入工作的加热器和制冷机组,可(kě)以选择一个,也可(kě)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