超高温控制系统：微机控制高低温试验箱控制系统回路设计

　微机自动控制高低温试验箱的控制系统回路设计

　　控制系统主回路

　　高低温试验箱的控制系统主回路见图 2—1 所示。系统的制冷机组有两套，分别为 M1 和M2，由接触器K1和K2控制。M3试验箱室内风机，用于均匀室内温度，由K3接触器控制。高低温试验箱的电加热器有两套，分别由接触器K4和K5控制接通或断开，加热控制由固态继电器SSR完成。

　　高低温试验箱的控制原理是，首先根据实际要求的控温曲线，通过上位机软件选择投入工作的加热器和制冷机组，可以选择一个，也可以选择两个。若该高低温试验箱内的被控温度低于环境温度，才选择制冷机组。其次，根据高低温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。

　　控制回路设计

　　该高低温试验箱的设备控制主要由西门子公司的S7-200系列的PLC完成。目前，一般的工控系统大多数采用工控板卡、工控模块或PLC来实现。其中，工控板卡实时性好但使用维护不太方便；工控模块扩展性好但功能固定；而PLC由于其稳定性好，设计灵活，使用方便而越来越受工控界的欢迎，尤其在分布式控制系统的应用中其优势更加明显。

　　该控制系统中，笔者根据高低温试验箱系统的被控设备数量及特点，选用PLC的CPU模块为S7-200（l4点DC输入，l0点继电器输出），扩展模块为EM23l（2路PIl00温度测量模块）。控制回路设计见图3—

　　高低温试验箱的温度由PIl00传感器通过EM23l获得，Ptl00采用三线制接法以保证测量精度。输出端Q0.0和Q0.l分别控制2台制冷机组；Q0.2控制试验箱室内风机；Q0.3和Q0.4分别控制2套电加热器；Q0.5控制试验箱室内照明。电加热器的加热控制由Ql.0通过SSR实现。输入端I0.0~I0.5用于输入控制系统的状态信号Sl~S6。

　　系统的温度控制算法由上位PC机实现，运算结果通过PPI电缆送给PLC，最终由Ql.0控制SSR。PLC 控制程序流程见图 3—2所示。