恒溫區(qū)域空間溫差的調(diào)節(jié)與控制

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恒溫冷庫(kù)的溫度一般為一15～ 一35℃ ，主要用于食品、藥品、藥材、化工原料等物品的低溫
    凍冷藏。目前低溫冷庫(kù)的溫度監(jiān)測(cè)采用溫度顯示記錄儀來實(shí)現(xiàn)，對(duì)于多間低溫冷庫(kù)來說，每庫(kù)設(shè)有1臺(tái)溫度顯示記錄儀，這非常不利于集中管理。本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用PC機(jī)作為系統(tǒng)主機(jī)，與數(shù)據(jù)采集控制器進(jìn)行通訊，集中采集監(jiān)測(cè)各庫(kù)溫度，采用組態(tài)軟件進(jìn)行二次開發(fā)，具備溫度實(shí)時(shí)顯示、動(dòng)畫顯示、趨勢(shì)曲線、實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)查詢、報(bào)表輸出打印等功能，實(shí)現(xiàn)多間低溫冷庫(kù)溫度的集中統(tǒng)一管理 。

    1 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成
    監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成如圖1所示，由本地計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集控制器KLM4514和溫度變送器組成。本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：

    （1)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)13間低溫冷庫(kù)的溫度，并進(jìn)行各庫(kù)溫度的上下限報(bào)警功能；

    （2)可人工校準(zhǔn)溫度，設(shè)有各溫度的偏差修正值；

    （3)顯示各庫(kù)溫度的實(shí)時(shí)值、實(shí)時(shí)曲線、歷史曲線、實(shí)時(shí)報(bào)表，以及報(bào)表打印、歷史數(shù)據(jù)查詢、報(bào)警查詢等功能。

    2 硬件配置及實(shí)現(xiàn)方法

    監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件包括：微型斷路器、24DC開關(guān)電源、采集控制器和溫度變送器，其中關(guān)鍵元器件為溫度變送器和采集控制器。由于低溫冷庫(kù)的溫度范圍在一15～ 一35℃之間，溫度較低。在選擇溫度傳感器時(shí)，應(yīng)考慮使用環(huán)境、測(cè)量范圍、輸出信號(hào)、抗干擾能力和方便安裝等問題。

    溫度測(cè)量選用分體式結(jié)構(gòu)的溫度變送器，為北京九純健科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的JCJ100R傳感器。該傳感器設(shè)有防水變送外殼，工作環(huán)境為-40～80℃ ，很好地彌補(bǔ)了一般溫度變送器不能用于低溫環(huán)境的不足。測(cè)量范圍為-50～50℃ ，精度為±0．5 ，輸出信號(hào)為二線制4～20 mA 電流輸出。

    數(shù)據(jù)采集控制器選取北京昆侖海岸傳感技術(shù)中心生產(chǎn)的KLM4514型控制器，擁有采集、報(bào)警、通訊、設(shè)定、控制等功能。該控制器的信號(hào)輸入為直流電流或直流電壓信號(hào)，輸入通道共有16路，通訊方式可根據(jù)需要選擇RS-232或RS-485／422接口。對(duì)電源、通訊以及輸入部分均有完備的保護(hù)措施，使得模塊在應(yīng)用中更加安全、穩(wěn)定、可靠。該模塊結(jié)構(gòu)合理，便于現(xiàn)場(chǎng)安裝和調(diào)試，適用于傳感器信號(hào)的采集以及與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸。將13支溫度傳感器分別接至控制器的模擬量輸入口。采集控制器將采集的溫度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過設(shè)備的RS-232通訊接口，直接與計(jì)算機(jī)連接進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)溫度集中監(jiān)測(cè)。硬件配置的電氣原理圖見圖2。

    3 軟件開發(fā)

    采用MCGS組態(tài)軟件對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用軟件系統(tǒng)的組態(tài)開發(fā)，軟件實(shí)現(xiàn)的功能如圖3所示，主要包括安全機(jī)制、溫度修正值設(shè)置、數(shù)據(jù)采集顯示、趨勢(shì)曲線、報(bào)表輸出和數(shù)據(jù)庫(kù)查詢6種功能。

    4 溫度集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行試驗(yàn)

    根據(jù)本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在廣東新興縣溫氏佳潤(rùn)食品有限公司的13間低溫冷庫(kù)(6 000只／小時(shí)三黃雞屠宰加工項(xiàng)目)溫度集中監(jiān)測(cè)管理的運(yùn)行試驗(yàn)結(jié)果，該系統(tǒng)是可行的，具有性能穩(wěn)定可靠、安裝簡(jiǎn)單和監(jiān)測(cè)精度高等特點(diǎn)，能夠及時(shí)與主控計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，具備溫度的數(shù)據(jù)采集、動(dòng)畫顯示、趨勢(shì)曲線、實(shí)時(shí)和歷史報(bào)警信息查詢數(shù)據(jù)處理、報(bào)表輸出打印等功能。

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