目前，應(yīng)用于民用工業(yè)、國防行業(yè)和大型實驗室的各種試驗箱設(shè)備越來越多，如溫度試驗箱、壓力試驗箱、濕度試驗箱及各種溫度一壓力一濕度混合試驗箱。這些環(huán)境試驗設(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，以達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)對這些試驗設(shè)備的要求越來越高。
長期以來，試驗箱的生產(chǎn)和設(shè)計都由專門的企業(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有限公司合作，以溫度試驗箱為例，設(shè)計了一種由PC機和PLC構(gòu)成的高低溫試驗箱微機自動控制系統(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，試驗箱體積為3時，試驗箱的加熱器和制冷機組等設(shè)備的控制由西門子PLC 57-200通過控制柜實現(xiàn)。而上位機由PC機構(gòu)成，其主要任務(wù)是由PLC通過PPI電纜實現(xiàn)自由端口的通信，并根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行溫度控制的決策、數(shù)據(jù)管理和圖形顯示等。高低溫試驗箱的溫度控制范圍是-100~X200}C，精度為士10℃。
試驗箱設(shè)備的控制系統(tǒng)主回路見圖2-1所示。系統(tǒng)的制冷機組有兩套，分別為M1和NI2，由接觸器K1和K2控制。M3為試驗箱室內(nèi)風(fēng)機，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。
試驗箱的控制原理是，首先根據(jù)實際要求的控溫曲線，通過上位機軟件選擇投入工作的加熱器和制冷機組，可以選擇一個，也可以選擇兩個。通常，若試驗箱內(nèi)的被控溫度低于環(huán)境溫度，才選擇制冷機組。其次，根據(jù)試驗箱的設(shè)定溫度與實際溫度的比較，進行控制算法運算。最后控制SSR的導(dǎo)通率進行試驗箱的加熱控制。http://qftd.net
