上海跃进医疗器械有限公司GDJSX-120A高低温交变湿热试验箱PID控制的实现涉及较多专业知识, 因此, 有必要对控制系统的结构及组成进行分析, 明确温度控制原理, 设计满足要求的控制系统, 以促进其更好的应用, 不断提高高低温试验箱控制水平, 为试验的顺利实施创造良好条件。

一、PID控制系统结构

文中探讨的高低温试验箱PID控制新方法基于PID控制系统, 该系统主要由PC机、PLC构成, 通过控制柜完成对制冷机组、加热器的控制。同时, 在PLC控制下, 利用PPI电缆作为上位机自由端口通信介质, 结合现场数据情况, 对图形显示、数据进行管理。在该系统控制下, 可将温度调整至-100℃~+200℃范围, 而且精度控制在±1℃。

该控制系统中主回路是重要部分, 设计时需综合分析被控制设备的数量及特点。本文设计的制冷机组共两套, 为M1、M2, 分别被接触器K1、K2进行控制。为保证试验箱中温度的均匀性, 使用K3接触器对室内风机进行控制。另外, K4和K5负责对两套加热器进行控制, 使用固态继电器SSR控制其加热。

同时, 使用S7-200作为PLC的CPU模块, 扩展模块使用EM231。整个系统中pt100传感器通过EM231获取试验箱中的温度。为保证测量精度, 设计时运用三线制接法。另外, 输出端的Q0.1与Q0.0分别负责控制两台制冷机, 而Q0.3与Q0.4负责控制两套电加热器, Q5控制试验箱中的照明。

温度控制算法由上位PC机负责, 在PPI支撑下将计算结果传输给PLC, 通过SSR由Q1.0控制电加热器的加热情况。