目前，應(yīng)用于民用工業(yè)、國防行業(yè)和大型實(shí)驗(yàn)室的各種試驗(yàn)箱設(shè)備越來越多，如溫度試驗(yàn)箱、壓力試驗(yàn)箱、濕度試驗(yàn)箱及各種溫度一壓力一濕度混合試驗(yàn)箱。這些環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的主要作用是為某些相應(yīng)的產(chǎn)品做特定的環(huán)境試驗(yàn)，以達(dá)到檢測和鑒定的目的。隨著我國軍事現(xiàn)代化步伐的加快，國防行業(yè)對這些試驗(yàn)設(shè)備的要求越來越高。
長期以來，試驗(yàn)箱的生產(chǎn)和設(shè)計(jì)都由專門的企業(yè)來完成，控制手段基本上是采取儀表結(jié)合有紙紀(jì)錄儀來實(shí)現(xiàn)，雖然性能比較穩(wěn)定，但功能略顯單調(diào)，尤其在數(shù)據(jù)保存、圖形顯示方面顯得力不從心。為此，筆者與沈陽第一冷凍機(jī)有限公司合作，以溫度試驗(yàn)箱為例，設(shè)計(jì)了一種由PC機(jī)和PLC構(gòu)成的高低溫試驗(yàn)箱微機(jī)自動控制系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。圖1-1所示控制系統(tǒng)中，試驗(yàn)箱體積為3時，試驗(yàn)箱的加熱器和制冷機(jī)組等設(shè)備的控制由西門子PLC 57-200通過控制柜實(shí)現(xiàn)。而上位機(jī)由PC機(jī)構(gòu)成，其主要任務(wù)是由PLC通過PPI電纜實(shí)現(xiàn)自由端口的通信，并根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行溫度控制的決策、數(shù)據(jù)管理和圖形顯示等。高低溫試驗(yàn)箱的溫度控制范圍是-100~X200}C，精度為士10℃。
試驗(yàn)箱設(shè)備的控制系統(tǒng)主回路見圖2-1所示。系統(tǒng)的制冷機(jī)組有兩套，分別為M1和NI2，由接觸器K1和K2控制。M3為試驗(yàn)箱室內(nèi)風(fēng)機(jī)，用于均勻室內(nèi)溫度，由K3接觸器控制。電加熱器有兩套，分別由接觸器K4和KS控制接通或斷開，加熱控制由固態(tài)繼電器SSR完成。
試驗(yàn)箱的控制原理是，首先根據(jù)實(shí)際要求的控溫曲線，通過上位機(jī)軟件選擇投入工作的加熱器和制冷機(jī)組，可以選擇一個，也可以選擇兩個。通常，若試驗(yàn)箱內(nèi)的被控溫度低于環(huán)境溫度，才選擇制冷機(jī)組。其次，根據(jù)試驗(yàn)箱的設(shè)定溫度與實(shí)際溫度的比較，進(jìn)行控制算法運(yùn)算。最后控制SSR的導(dǎo)通率進(jìn)行試驗(yàn)箱的加熱控制。http://www.aishufu.cn
