專利名稱：超低溫冷柜溫度控制裝置的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及一種控制裝置，特別是一種超低溫冷柜溫度控制裝置。
二背景技術(shù)：
眾所周知，醫(yī)用超低溫冷柜里，所貯存的大都是醫(yī)療、科研試驗(yàn)用的有生物活性物質(zhì)，例如疫苗、血漿、生物試劑等，一旦冷柜發(fā)生故障，生物活性物質(zhì)就會變質(zhì)或失效，造成人體生命安全和試驗(yàn)數(shù)據(jù)錯誤等重大不可彌補(bǔ)的損失，現(xiàn)有的超低溫冷柜的溫度控制裝置有機(jī)械溫控型、電氣模擬溫控型，其不足之處一是其溫度控制裝置只能進(jìn)行單臺超低溫冷柜的現(xiàn)場操控，而不能對多臺超低溫冷柜的操控，特別是對超低溫冷柜的遠(yuǎn)程操控，二是超低溫冷柜溫度控制裝置只能進(jìn)行人工溫度記錄，不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)自動溫度記錄，歷史溫度查看及打印，原有的溫度控制裝置可靠性差。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計(jì)合理、自動控制箱內(nèi)溫度(-30℃～-90℃)、環(huán)境溫度和進(jìn)風(fēng)溫度自動顯示、超高溫和超低溫報(bào)警、制冷系統(tǒng)故障報(bào)警、斷電報(bào)警、整機(jī)運(yùn)行溫度實(shí)時(shí)記錄和查詢，并可通過數(shù)據(jù)總線或Internet由計(jì)算機(jī)遙控操作多臺醫(yī)用超低溫冷柜運(yùn)行的超低溫冷柜溫度控制裝置。
本實(shí)用新型可以通過如下措施達(dá)到一種超低溫冷柜溫度控制裝置，設(shè)有超低溫冷柜，超低溫冷柜設(shè)有高溫壓縮機(jī)、低溫壓縮機(jī)，其特征是設(shè)有溫度傳感器(箱內(nèi)溫度傳感器、進(jìn)風(fēng)溫度傳感器、環(huán)境溫度傳感器)、壓力傳感器、液晶操作屏(DELTA)TP04、主控板PLC、報(bào)警器及計(jì)算機(jī)，壓力傳感器采集高溫壓縮機(jī)、低溫壓縮機(jī)的壓力信號，通過線路傳輸?shù)街骺匕?，箱?nèi)溫度傳感器、進(jìn)風(fēng)溫度傳感器、環(huán)境溫度傳感器采集相應(yīng)的溫度信號經(jīng)數(shù)據(jù)導(dǎo)線通過熱電阻模塊RZM與主控板PLC接口相連接，主控板PLC對所有壓力和溫度信號集中處理后通過繼電器來控制高溫壓縮機(jī)、低溫壓縮機(jī)，液晶操作屏通過數(shù)據(jù)線232電纜與主控板PLC上的R232接口相連接，主控板PLC發(fā)出信號端與繼電器和報(bào)警器相連接，主控板PLC通訊接口與本地計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)相連接。
本實(shí)用新型所述的高溫壓縮機(jī)、低溫壓縮機(jī)是復(fù)疊式制冷系統(tǒng)高溫、低溫級采用的活塞式全封閉式制冷壓縮機(jī)，功率在1500瓦以下，由主控板輸出電信號控制220V繼電器，然后再由繼電器控制壓縮機(jī)的工作。
本實(shí)用新型所述的液晶操作屏由(DELTA)TP04系列可程式顯示器組成，LCM液晶顯示，多種語言操作界面，由主控板控制，可實(shí)現(xiàn)信息顯示和制冷系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定。
本實(shí)用新型所述的主控板由微處理器(DELTA)PLC和熱電阻模塊RZM組成，是整個裝置的控制中心，接收和發(fā)送所有溫度、壓力和報(bào)警、控制等信號，控制所有外圍電氣元器件。
本實(shí)用新型所述的報(bào)警器由聲、光報(bào)警元件組成，由主控板控制，具有超高溫、超低溫報(bào)警，制冷系統(tǒng)故障報(bào)警，還具有外供電源斷電時(shí)，由蓄電池供電報(bào)警。
本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn)超低溫冷柜溫度控制裝置屬于電子數(shù)字型，支持多種語言顯示，可實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話，信息存儲量大，超低溫溫度控制范圍廣-30℃～-90℃，制冷系統(tǒng)各種故障均有報(bào)警指示，整機(jī)運(yùn)行歷史溫度記錄和查詢并能接入打印機(jī)打印，通過PLC自帶RS232及RS485兩種通訊接口，內(nèi)置MODBUS標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議，可以方便地接入計(jì)算機(jī)單機(jī)或網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)甚至實(shí)現(xiàn)通過internet遠(yuǎn)程控制多臺醫(yī)用超低溫冷柜運(yùn)行，整個裝置具有數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述如圖1、圖2所示，一種超低溫冷柜溫度控制裝置，設(shè)有超低溫冷柜，超低溫冷柜設(shè)有高溫壓縮機(jī)1、低溫壓縮機(jī)2，特征是設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器包括箱內(nèi)溫度傳感器3、進(jìn)風(fēng)溫度傳感器4、環(huán)境溫度傳感器5、壓力傳感器6、液晶操作屏(DELTA)TP04、主控板7，主控板7采用PLC7、報(bào)警器8及計(jì)算機(jī)9，壓力傳感器6采集高溫壓縮機(jī)1、低溫壓縮機(jī)2的壓力信號，通過線路傳輸?shù)街骺匕?，箱內(nèi)溫度傳感器3、進(jìn)風(fēng)溫度傳感器4、環(huán)境溫度傳感器5采集相應(yīng)的溫度信號經(jīng)數(shù)據(jù)導(dǎo)線通過熱電阻模塊RZM與主控板PLC接口相連接，主控板PLC對所有壓力和溫度信號集中處理后通過繼電器來控制高溫壓縮機(jī)1、低溫壓縮機(jī)2，液晶操作屏通過數(shù)據(jù)線232電纜與主控板PLC上的R232接口相連接，主控板PLC發(fā)出信號端與繼電器和報(bào)警器8相連接，主控板PLC通訊接口與本地計(jì)算機(jī)9或網(wǎng)絡(luò)相連接。
本實(shí)用新型首先通過計(jì)算機(jī)軟件程序輸入到主控板中PLC中，操作TP04液晶顯示屏設(shè)置所需參數(shù)，主控板PLC通過處理所采集的各種傳感器信號，控制超低溫冷柜整機(jī)運(yùn)行，自動控制溫度、顯示并記錄運(yùn)行參數(shù)和溫度、歷史溫度及運(yùn)行參數(shù)的查詢，制冷系統(tǒng)各種故障均有報(bào)警指示，通過RS485/RS232轉(zhuǎn)換器直接接入計(jì)算機(jī)串口實(shí)現(xiàn)上位機(jī)控制；接入數(shù)據(jù)總線或Internet由計(jì)算機(jī)本地或遠(yuǎn)程遙控操作多臺機(jī)器運(yùn)行。
超低溫溫度控制裝置控制方法如下1.操作方法接通電源，操作面板顯示所示開機(jī)畫面，顯示“安泰”商標(biāo)。然后自動進(jìn)入圖二所示主界面。
1)主界面 主畫面顯示箱內(nèi)溫度、當(dāng)前日歷和時(shí)鐘，機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)。
主畫面還顯示當(dāng)前日歷，時(shí)鐘。
“F0歷史溫度”提示主畫面按F0可翻轉(zhuǎn)至歷史溫度查看界面?！跋马摗碧崾景础癙gDn”鍵翻頁。
2)溫度顯示/菜單界面 主畫面按“PgDn”鍵翻頁至溫度顯示/菜單界面如圖三所示。顯示當(dāng)前環(huán)境溫度，冷凝器進(jìn)風(fēng)溫度。菜單提示按F1可進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置畫面，按F2可進(jìn)入故障查詢畫面，按F3可進(jìn)入機(jī)器運(yùn)行統(tǒng)計(jì)信息顯示畫面，按F4可進(jìn)入電池測試畫面。
其他畫面按“Left”鍵可回到主畫面。
3)溫度設(shè)置界面
溫度顯示/菜單界面按F1可進(jìn)入圖四所示溫度參數(shù)設(shè)置畫面。該畫面可設(shè)置箱內(nèi)溫度，控溫精度。
設(shè)置箱內(nèi)溫度，控溫精度須輸入用戶密碼(“222222”)。
箱內(nèi)溫度設(shè)置方法按F0鍵，進(jìn)入密碼輸入畫面，輸入用戶密碼，按確認(rèn)(Enter)鍵。如密碼正確，方可可進(jìn)入數(shù)值設(shè)置畫面。數(shù)值設(shè)置畫面中“Left”，“Right”鍵用來選擇欲修改的位，“Up”，“Down”鍵用來增減所選位的數(shù)值。也可用F0～F9來直接輸入數(shù)值0～9。
按F1設(shè)置控溫精度，方法同上。
4)參數(shù)設(shè)置界面 溫度參數(shù)設(shè)置畫面按“PgDn”鍵翻頁至圖五所示參數(shù)設(shè)置畫面。該畫面可設(shè)置超溫報(bào)警溫升，冷凝器進(jìn)風(fēng)報(bào)警溫度，傳感器誤差偏移校正值。以上參數(shù)設(shè)置輸入系統(tǒng)密碼(“333333”)。
傳感器偏移用來平移校正箱內(nèi)溫度傳感器。設(shè)置范圍-9.9℃~9.9℃。
菜單提示“F2時(shí)鐘設(shè)置”提示按F2鍵翻頁至?xí)r鐘設(shè)置界面。
5)時(shí)鐘設(shè)置界面
參數(shù)設(shè)置畫面F2鍵翻頁至圖六所示時(shí)鐘設(shè)置界面。該畫面可修改日歷，時(shí)鐘。須輸入系統(tǒng)密碼(“333333”)。
6)即時(shí)故障顯示界面 如機(jī)組出現(xiàn)故障，自動彈出圖六所示界面，顯示目前機(jī)組故障。按F0鍵可暫時(shí)關(guān)閉聲音報(bào)警。按F1鍵可進(jìn)入歷史故障查詢界面。
目前機(jī)組有故障時(shí)如用戶人為切換畫面，每120秒該畫面自動彈出并音響報(bào)警。
7)歷史故障查詢界面系統(tǒng)可記錄30條機(jī)組運(yùn)行歷史中發(fā)生的故障，記錄故障類型，故障發(fā)生的時(shí)間。系統(tǒng)記錄故障超過30條后，最早的故障記錄被新的記錄覆蓋。系統(tǒng)只記錄最近發(fā)生的30條故障記錄。
圖八所示的界面可查詢歷史故障記錄。按F0鍵，輸入系統(tǒng)密碼(“333333”)后，可清除所有歷史故障記錄。
按F1、F2鍵滾動顯示已記錄歷史故障記錄 8)歷史溫度查詢界面
系統(tǒng)持續(xù)記錄機(jī)組運(yùn)行中箱內(nèi)溫度，每小時(shí)記錄一次并保存于PLC掉電保持區(qū)。系統(tǒng)可保存110天(每天24次)的溫度記錄。110天后，最先記錄的數(shù)據(jù)被最新的數(shù)據(jù)覆蓋，系統(tǒng)保存最近110天的溫度記錄。
圖九所示的界面可查詢歷史溫度記錄。按F0，F(xiàn)1鍵選擇需要查詢的日期，按F2，F(xiàn)3鍵查詢該日期中各個時(shí)刻的溫度記錄。按F4可顯示選中要查詢的日期當(dāng)天溫度變化曲線。
9)一天溫度曲線顯示界面 歷史溫度查詢界面按F4可顯示圖十所示的所選中要查詢的日期當(dāng)天溫度變化曲線。
10)電池、報(bào)警測試界面 用戶應(yīng)定期檢查蓄電池、斷電報(bào)警功能是否正常。溫度顯示/菜單界面(圖三)按F4可進(jìn)入圖十一所示電池測試畫面。
如超過60天未檢查蓄電池、斷電報(bào)警功能，該畫面自動彈出提示用戶進(jìn)行日常檢測。
畫面顯示未進(jìn)行檢測的天數(shù)，按F0鍵，正常則可聽到報(bào)警聲，釋放該鍵報(bào)警聲停同時(shí)未進(jìn)行檢測的天數(shù)清零。如按F0鍵未聽到報(bào)警聲則說明蓄電池、斷電報(bào)警電路不正常。按F0鍵返回主界面。
11)手動開關(guān)狀態(tài)提示界面
系統(tǒng)具有手動壓機(jī)開機(jī)功能。當(dāng)萬一自動控制系統(tǒng)失靈可使用高溫、低溫壓機(jī)手動開關(guān)手動強(qiáng)制開機(jī)制冷。
系統(tǒng)有斷電音響報(bào)警功能，聲報(bào)警手動開關(guān)斷開可關(guān)閉音響報(bào)警。
這三個手動開關(guān)位于電器箱后，正常狀態(tài)為處于無效位置(開關(guān)位置向下)。
圖十二所示為手動開關(guān)狀態(tài)提示畫面。當(dāng)用戶將三個手動開關(guān)中任一個往上撥動至手動有效位置時(shí)，該畫面自動彈出提示用戶注意系統(tǒng)處于非正常狀態(tài)。
如用戶人為切換畫面，每120秒該畫面自動彈出提示用戶復(fù)位手動開關(guān)位置。
按“Left”鍵返回主界面。
12)主傳感器故障彈出界面主傳感器故障時(shí)，自動彈出圖十三所示畫面提示畫面。此時(shí)壓機(jī)以10分鐘固定間隔開停運(yùn)行。
13)壓縮機(jī)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)界面
系統(tǒng)自動統(tǒng)計(jì)高低溫壓縮機(jī)起動次數(shù)和總的運(yùn)行小時(shí)數(shù)。
溫度顯示/菜單界面(圖三)按F4可進(jìn)入圖十四所示壓縮機(jī)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)信息查詢界面。按“下頁”進(jìn)入圖十五所示斷電時(shí)間查詢界面。
14)斷電時(shí)間查詢界面 系統(tǒng)自動統(tǒng)計(jì)上次斷電時(shí)間，本次供電恢復(fù)時(shí)間及斷電期間箱內(nèi)達(dá)到的最高溫度并顯示于圖十五所示斷電時(shí)間查詢界面。
2.通訊接口本控制系統(tǒng)PLC自帶RS232及RS485兩種通訊接口，內(nèi)置MODBUS標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議，可以方便地接入計(jì)算機(jī)單機(jī)或網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)甚至實(shí)現(xiàn)通過internet遠(yuǎn)程監(jiān)控。
RS232接口連接操作面板。也可直接接計(jì)算機(jī)串口實(shí)現(xiàn)上位機(jī)控制或通過調(diào)制解調(diào)器連接遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)異地監(jiān)控、維護(hù)。
RS485接口目前空閑，可供用戶使用，用來1通過RS485/RS232轉(zhuǎn)換器直接接計(jì)算機(jī)串口實(shí)現(xiàn)上位機(jī)控制。2多個系統(tǒng)(多達(dá)32臺)可互連組成工控網(wǎng)實(shí)現(xiàn)同一現(xiàn)場多臺機(jī)器通過計(jì)算機(jī)集中監(jiān)控管理。3可直接與微型打印機(jī)相連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)及曲線的打印。
權(quán)利要求1.一種超低溫冷柜溫度控制裝置，設(shè)有超低溫冷柜，超低溫冷柜設(shè)有高溫壓縮機(jī)、低溫壓縮機(jī)，其特征在于設(shè)有溫度傳感器(箱內(nèi)溫度傳感器、進(jìn)風(fēng)溫度傳感器、環(huán)境溫度傳感器)、壓力傳感器、液晶操作屏、主控板、報(bào)警器、及計(jì)算機(jī)。壓力傳感器采集高溫壓縮機(jī)、低溫壓縮機(jī)的壓力信號，通過線路傳輸?shù)街骺匕?，箱?nèi)溫度傳感器、進(jìn)風(fēng)溫度傳感器、環(huán)境溫度傳感器經(jīng)數(shù)據(jù)導(dǎo)線通過熱電阻模塊與主控板上接口相連接，主控板對所有壓力和溫度信號集中處理后通過繼電器來控制高溫壓縮機(jī)、低溫壓縮機(jī)，液晶操作屏通過數(shù)據(jù)線232電纜與主控板上的R232接口相連接，主控板發(fā)出信號端與繼電器和報(bào)警器相連接，主控板通訊接口與本地計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超低溫冷柜溫度控制裝置，其特征在于所述的高溫壓縮機(jī)、低溫壓縮機(jī)是復(fù)疊式制冷系統(tǒng)采用的活塞式全封閉式制冷壓縮機(jī)，功率在1500瓦以下，由主控板輸出電信號控制220V繼電器，然后再由繼電器控制壓縮機(jī)的工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超低溫冷柜溫度控制裝置，其特征在于所述的液晶操作屏由(DELTA)TP04系列可程式顯示器組成，LCM液晶顯示，支持多種語言，可實(shí)現(xiàn)人機(jī)直接對話，自動控制箱內(nèi)溫度(-30℃～-90℃)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超低溫溫度控制裝置，其特征在于所述的主控板由微處理器(DELTA)PLC和熱電阻模塊RZM組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超低溫冷柜溫度控制裝置，其特征在于所述的具有超高溫報(bào)警、超低溫報(bào)警、制冷系統(tǒng)故障報(bào)警、斷電報(bào)警，報(bào)警器由聲、光報(bào)警元件組成，由主控板控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超低溫溫度控制裝置，其特征在于所述的主控板通訊接口與本地計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)相連接，通過數(shù)據(jù)總線或Internet由計(jì)算機(jī)遙控操作多臺醫(yī)用超低溫冷柜的運(yùn)行。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種超低溫冷柜溫度控制裝置，特征是壓力傳感器采集了超低溫冷柜制冷系統(tǒng)的各種壓力信號，通過熱電阻模塊、數(shù)據(jù)導(dǎo)線與主控板接口相連接，主控板對所有信號集中處理后通過繼電器來控制高溫壓縮機(jī)、低溫壓縮機(jī)，液晶操作屏通過數(shù)據(jù)線232電纜與主控板上的R232接口相連接，主控板發(fā)出信號端與繼電器和報(bào)警器相連接，主控板PLC通訊接口與本地計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)相連接，具有設(shè)計(jì)合理、箱內(nèi)溫度自動控制、箱內(nèi)溫度、進(jìn)風(fēng)溫度和環(huán)境溫度自動顯示、超高溫和超低溫報(bào)警、制冷系統(tǒng)故障報(bào)警、斷電報(bào)警、整機(jī)運(yùn)行溫度實(shí)時(shí)記錄和查詢，可接入打印機(jī)打印，并可通過數(shù)據(jù)總線或internet由計(jì)算機(jī)遙控操作多臺醫(yī)用超低溫冷柜運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F25B49/02GK2898731SQ200620082199
公開日2007年5月9日 申請日期2006年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月21日
發(fā)明者姜英衛(wèi), 陳大威, 張慶生 申請人:威海安泰電子制冷設(shè)備有限公司