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。目前低溫冷庫的溫度監(jiān)測采用溫度顯示記錄儀來實現(xiàn)，對于多間低溫冷庫來說，每庫設有1臺溫度顯示記錄儀，這非常不利于集中管理。本監(jiān)測系統(tǒng)采用PC機作為系統(tǒng)主機，與數(shù)據(jù)采集控制器進行通訊，集中采集監(jiān)測各庫溫度，采用組態(tài)軟件進行二次開發(fā)，具備溫度實時顯示、動畫顯示、趨勢曲線、實時和歷史數(shù)據(jù)查詢、報表輸出打印等功能，實現(xiàn)多間低溫冷庫溫度的集中統(tǒng)一管理。

    1 系統(tǒng)的結構與組成
    監(jiān)測系統(tǒng)的組成如圖1所示，由本地計算機、數(shù)據(jù)采集控制器KLM4514和溫度變送器組成。本監(jiān)測系統(tǒng)需要實現(xiàn)以下目標：

    （1)實時監(jiān)測13間低溫冷庫的溫度，并進行各庫溫度的上下限報警功能；

    （2)可人工校準溫度，設有各溫度的偏差修正值；

    （3)顯示各庫溫度的實時值、實時曲線、歷史曲線、實時報表，以及報表打印、歷史數(shù)據(jù)查詢、報警查詢等功能。

    2 硬件配置及實現(xiàn)方法

    監(jiān)測系統(tǒng)的硬件包括：微型斷路器、24DC開關電源、采集控制器和溫度變送器，其中關鍵元器件為溫度變送器和采集控制器。由于低溫冷庫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，應考慮使用環(huán)境、測量范圍、輸出信號、抗干擾能力和方便安裝等問題。

    溫度測量選用分體式結構的溫度變送器，為北京九純健科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的JCJ100R傳感器。該傳感器設有防水變送外殼，工作環(huán)境為-40～80℃ ，很好地彌補了一般溫度變送器不能用于低溫環(huán)境的不足。測量范圍為-50～50℃ ，精度為±0．5 ，輸出信號為二線制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中心生產(chǎn)的KLM4514型控制器，擁有采集、報警、通訊、設定、控制等功能。該控制器的信號輸入為直流電流或直流電壓信號，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。對電源、通訊以及輸入部分均有完備的保護措施，使得模塊在應用中更加安全、穩(wěn)定、可靠。該模塊結構合理，便于現(xiàn)場安裝和調(diào)試，適用于傳感器信號的采集以及與上位機之間的數(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時數(shù)據(jù)通過設備的RS-232通訊接口，直接與計算機連接進行實時監(jiān)測，實現(xiàn)溫度集中監(jiān)測。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)軟件對監(jiān)測系統(tǒng)進行應用軟件系統(tǒng)的組態(tài)開發(fā)，軟件實現(xiàn)的功能如圖3所示，主要包括安全機制、溫度修正值設置、數(shù)據(jù)采集顯示、趨勢曲線、報表輸出和數(shù)據(jù)庫查詢6種功能。

    4 溫度集中監(jiān)測系統(tǒng)的運行試驗

    根據(jù)本監(jiān)測系統(tǒng)在廣東新興縣溫氏佳潤食品有限公司的13間低溫冷庫(6 000只／小時三黃雞屠宰加工項目)溫度集中監(jiān)測管理的運行試驗結果，該系統(tǒng)是可行的，具有性能穩(wěn)定可靠、安裝簡單和監(jiān)測精度高等特點，能夠及時與主控計算機進行通信，具備溫度的數(shù)據(jù)采集、動畫顯示、趨勢曲線、實時和歷史報警信息查詢數(shù)據(jù)處理、報表輸出打印等功能。