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台达自动化恒温恒湿箱上解决方案 恒温恒湿箱技术指标

时间:2020-07-30    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     
摘 要:本文主要介绍在恒温恒湿箱电气控制系统中,系统采用台达公司EH2系列PLC、A系列触摸屏、DTC系列温度控制器、Modbus总线通讯等组成的集监视、采集、控制、打印功能于一体的控制系统。
关键词:温度 湿度 例行试验

1 引言

恒温恒湿箱主要是针对于电工、电子产品,以及其元器件,及其它材料在高温、低温、湿热的环境下贮存、运输、使用时的适应性试验。该试验设备主要用于对产品按照国家标准要求或用户自定要求,在低温、高温、高温高湿例行条件下,对产品的物理以及其他相关特性进行环境模拟测试,测试后,通过检测,来判断产品的性能,是否仍然能够符合预定要求,以便供产品设计、改进、鉴定及出厂检验用。恒温恒湿试验箱外形如图1所示。


图1 恒温恒湿试验箱

2 系统设计

2.1 工艺描述

设备主要由制冷系统、加热系统、除湿系统、加湿系统、水箱、恒温恒湿箱体等主要部分组成。设备以PLC与温度控制器自动化平台,系统集成温度传感器、湿度传感器、触摸屏、固态继电器等,组成恒温恒湿箱电气控制系统。使用温度传感器获得温度的感应电压,直接接入至一台温度控制器中,根据自动整定获得的PID参数,输出0-10V的线性电压对加热系统进行控制。使用湿度传感器获得湿度的感应电压,直接接入另一台温度控制器中,根据自动整定获得的PID参数,采用PWM控制方法控制固态继电器按照计算得出的通断频率,从而调节加湿系统开关的导通时间,达到使箱体内湿度恒定的目的。

2.2控制内容及功能要求

加热系统启动后,制冷系统则跟随启动,同时,温度控制器按照自动整定好的PID参数输出0-10V的线性电压,来控制加热系统的输出比例,从而按照周期变化后,最终使温度的当前值恒定在设定值的正负0.1度之内。

加湿系统启动后,除湿系统则跟随启动,同时,温度控制器按照自动整定好的PID参数,采用PWM控制方法控制固态继电器按照计算得出的通断频率,从而调节加湿系统开关的导通时间,最终使湿度的当前值恒定在设定值的正负0.3%之内。 当湿度的设定值在规定范围内,则加湿控制阀门按照预先设定的开关百分比,对加湿控制阀门进行控制,并显示开关阀门的状态与当前开度。

系统具有液位报警信号,采集到液位报警信号后,可根据工作前设定的报警等级,对整个系统进行停机处理或仅显示报警信息等处理,并可以对产生报警信号的时间进行记录,以备日后检查使用。并且设定有报警屏蔽开关,即报警屏蔽开关打开时,当系统产生报警的时候,系统只显示报警信息,当时报警器不发出声响。

触摸屏中设置有可对自动整定好的PID参数进行微调的页面,当温度控制器自动整定的参数并不能完全符合控制要求时,可以手动输入PID参数,即使温度控制器再次执行自动整定的功能,也并不影响PID参数。

系统可对当前的温度与湿度每隔一个固定时间存盘一次,存储在U盘中,并可在计算机中使用Excel工具软件打开查看。系统中采用的传感器可随时变更,以满足不同型号与工艺的产品使用,即使产品采用的传感器不同,只需在触摸屏中修改传感器的类型并对相关参数进行设定即可。系统具有照明灯开关按钮,当需要照明时,打开照明灯开关按钮,延时固定时间后,照明灯自动关闭。系统中温湿度的控制共采用单段控制与分段控制两种模式,当使用单段控制时,系统将温湿度稳定在设定值的偏差范围内即可;当使用分段控制时,启动启动后自动按第一段设定参数执行,当当前值在设定值允许的偏差范围内且每分钟的波动度、达到稳定时间后,系统自动切换到第二段参数执行,依次类推,以满足同类产品在不同温湿度段的检测工作。

3 台达自动化产品解决方案

3.1 人机界面

HMI采用台达A系列触摸屏实现精致细腻的互动显示操作,多种语言自由切换,大量图元图库,功能强大的在线、离线仿真功能,配方趋势及数据存储、打印功能可满足各种工艺需求。 温湿度控制画面如图2所示。系统参数画面如图3所示。曲线记录画面如图4所示。温控参数自整定画面等不再罗列。


图2 温湿度控制画面


图3 系统参数画面


图4 曲线记录画面

3.2 PLC主机

台达EH2系列PLC高速处理速度,工程量值转换功能,支持浮点运算,多轴同动,内置Modbus总线通讯方式。

3.3 温度控制

台达DTC系列温度控制器,集成Modbus总线,高度的集成化,便于集成于控制柜内,设定简单,控制温度高。

3.4 系统通讯

快速的Modbus通讯,简化了触摸屏与PLC、温度控制器之间的繁琐接线,消除了常规控制方式所带来的种种不安全潜在因素,不需要改变任何接线的多模式自由切换方式使控制更为简单,信息的实时反馈确保系统可靠运行。

4 结束语

本系统采用了台达自动化全套解决方案。具有以下几大优点: 通过Modbus通讯控制方式,不但有效降低了成本、减少了客户工作量,而且为以后系统的扩展及更新提供了方便的条件;完善的故障检测功能,保证设备运行可靠;人性化的编程软件,给客户编程工作带来了极大的方便;新的控制系统不仅给客户带来了成本的极大优化,而且替换下了客户原有使用的单片机控制系统,使温度与湿度控制以及逻辑控制均可集成在控制箱体内,极大的节约了安装空间,并且PLC的灵活性能更好的根据工艺的要求进行修改设计,进一步提高了客户在行业中的竞争力;依靠台达大陆子公司中达电通强大的销售与售后支持网络,使客户的设备在任何地方均可享受快捷、便利、优质的售后服务。
恒温恒湿箱清洁保养技巧

  首先对恒温恒湿箱的放置环境问题也是有所规定的,建议是放置与较为良性温度的环境中,建议温度值为8℃~23℃中;如不符合该温度条件的话,则需要配备其适当的空调器或是冷却塔。对其恒温恒湿箱箱内外的清洁保养处理,有三点必须严格进行:  1、对配电室内应每年至少清洁一次以上,且在清洁过程中应当使用吸尘器将其室内的灰尘吸除干净;  2、对恒温恒湿箱外部也应当清洁一次以上,且清洗过程中先使用肥皂水将其擦拭;  3、恒温恒湿箱在使用操作之前应当将其内部杂质清除干净。  对恒温恒湿试验箱内的各系统组成配件,都定期每个月进行保养;箱体内部的湿球测试布应当更换当测试布表面不干净或是变硬的时候。  恒温恒湿箱的每一处的组成都需要进行定期维护保养,对各方面的要求都是非常严格的。请各位操作人员按照标准规定进行。

标签: 恒温恒湿箱
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恒温恒湿箱排气量不足如何处理?

     压缩机是恒温恒湿箱内进行制冷的核心部件,压缩机实际所承担的职责是提升压力,将吸气压力状态提到到排气压力状态。排气量不足是压缩机最容易出现的故障之一,恒温恒湿试验箱出现的这样的问题主要是以下几个方面原因导致的:

    一、进气滤清器的故障:积垢堵塞,使排气量减少;吸气管太长,管径太小,致使吸气阻力增大影响了气量,要定期清洗滤清器。

    二、压缩机转速降低使排气量降低:空气压缩机使用不当,因空气压缩机的排气量是按一定的海拔高度、吸气温度和湿度设计的,当把它使用在超过上述标准的高原上时,吸气压力降低等,排气量必然降低。

    三、气缸、活塞、活塞环磨损严重、超差、使有关间隙增大,泄漏量增大,影响到了排气量。属于正常磨损时,需及时更换易损件,如活塞环等。属于安装不正确,间隙留得不合适时,应按图纸给予纠正,如无图纸时,可取经验资料,对于活塞与气缸之间沿圆周的间隙,如为铸铁活塞时,间隙值为气缸直径的0.06/100~0.09/100;对于铝合金活塞,间隙为气径直径的0.12/100~0.18/100;钢活塞可取铝合金活塞的较小值。

    四、填料函不严,产生漏气使气量降低。其原因首先是填料函本身制造时不合要求;其次可能是由于在安装时,活塞杆与填料函中心对中不好,产生磨损、拉伤等造成漏气;一般在填料函处加注润滑油,它能起到润滑、密封、冷却的作用。

    五、高低温湿热试验箱压缩机吸、排气阀的故障对排气量的影响。气阀的阀座与阀片间掉入金属碎片或其它杂物,导致关闭不严,形成漏气。这不仅影响排气量,而且还影响间级压力和温度的变化,这种问题的出现可能是由于一是制造质量问题,如阀片翘曲等,第二是由于阀座与阀片磨损严重而形成漏气。

    六、气阀弹簧力与气体力匹配的不好。弹力过强则使阀片开启迟缓,弹力太弱则阀片关闭不及时,这些不仅影响了气量,而且会影响到功率的增加,以及气阀阀片、弹簧的寿命。同时,也会影响到气体压力和温度的变化。

    七、压紧气阀的压紧力不当。压紧力小,则要漏气,当然太紧也不行,会使阀罩变形、损坏,一般压紧力可用下式计算:p=kπ/4 D2P2,D为阀腔直径,P2为最大气体压力,K为大于1的值,一般取1.5~2.5,低压时K=1.5~2.0,高压时K=1.5~2.5.这样取K,实践证明是好的。气阀有了故障,阀盖必然发热,同时压力也不正常。

 




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