CN1888750A - 超低温冷柜温度控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超低温冷柜温度控制装置，特征是压力传感器采集了超低温冷柜制冷***的各种压力信号，通过热电阻模块、数据导线与主控板接口相连接，主控板对所有信号集中处理后通过继电器来控制高温压缩机、低温压缩机，液晶操作屏通过数据线232电缆与主控板上的R232接口相连接，主控板发出信号端与继电器和报警器相连接，主控板PLC通讯接口与本地计算机或网络相连接，具有设计合理、箱内温度自动控制、箱内温度、进风温度和环境温度自动显示、超高温和超低温报警、制冷***故障报警、断电报警、整机运行温度实时记录和查询，可接入打印机打印，并可通过数据总线或internet由计算机遥控操作多台医用超低温冷柜运行等优点。

Description

超低温冷柜温度控制装置

技术领域：

本发明涉及一种控制装置，特别是一种超低温冷柜温度控制装置。

背景技术：

众所周知，医用超低温冷柜里，所贮存的大都是医疗、科研试验用的有生物活性物质，例如疫苗、血浆、生物试剂等，一旦冷柜发生故障，生物活性物质就会变质或失效，造成人体生命安全和试验数据错误等重大不可弥补的损失，现有的超低温冷柜的温度控制装置有机械温控型、电气模拟温控型，其不足之处一是其温度控制装置只能进行单台超低温冷柜的现场操控，而不能对多台超低温冷柜的操控，特别是对超低温冷柜的远程操控，二是超低温冷柜温度控制装置只能进行人工温度记录，不能实现实时自动温度记录，历史温度查看及打印，原有的温度控制装置可靠性差。

发明内容：

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种设计合理、自动控制箱内温度(-30℃～-90℃)、环境温度和进风温度自动显示、超高温和超低温报警、制冷***故障报警、断电报警、整机运行温度实时记录和查询，并可通过数据总线或Internet由计算机遥控操作多台医用超低温冷柜运行的超低温冷柜温度控制装置。

本发明可以通过如下措施达到：

一种超低温冷柜温度控制装置，设有超低温冷柜，超低温冷柜设有高温压缩机、低温压缩机，其特征是设有温度传感器(箱内温度传感器、进风温度传感器、环境温度传感器)、压力传感器、液晶操作屏(DELTA)TP04、主控板PLC、报警器及计算机，压力传感器采集高温压缩机、低温压缩机的压力信号，通过线路传输到主控板，箱内温度传感器、进风温度传感器、环境温度传感器采集相应的温度信号经数据导线通过热电阻模块RZM与主控板PLC接口相连接，主控板PLC对所有压力和温度信号集中处理后通过继电器来控制高温压缩机、低温压缩机，液晶操作屏通过数据线232电缆与主控板PLC上的R232接口相连接，主控板PLC发出信号端与继电器和报警器相连接，主控板PLC通讯接口与本地计算机或网络相连接。

本发明所述的高温压缩机、低温压缩机是复叠式制冷***高温、低温级采用的活塞式全封闭式制冷压缩机，功率在1500瓦以下，由主控板输出电信号控制220V继电器，然后再由继电器控制压缩机的工作。

本发明所述的液晶操作屏由(DELTA)TP04系列可程式显示器组成，LCM液晶显示，多种语言操作界面，由主控板控制，可实现信息显示和制冷***参数的设定。

本发明所述的主控板由微处理器(DELTA)PLC和热电阻模块RZM组成，是整个装置的控制中心，接收和发送所有温度、压力和报警、控制等信号，控制所有***电气元器件。

本发明所述的报警器由声、光报警元件组成，由主控板控制，具有超高温、超低温报警，制冷***故障报警，还具有外供电源断电时，由蓄电池供电报警。

本发明具有以下特点：超低温冷柜温度控制装置属于电子数字型，支持多种语言显示，可实现人机对话，信息存储量大，超低温温度控制范围广：-30℃～-90℃，制冷***各种故障均有报警指示，整机运行历史温度记录和查询并能接入打印机打印，通过PLC自带RS232及RS485两种通讯接口，内置MODBUS标准通讯协议，可以方便地接入计算机单机或网络监控***甚至实现通过internet远程控制多台医用超低温冷柜运行，整个装置具有数字化、智能化、网络化。

附图说明：

图1是本发明的结构框图。

图2是本发明的电路原理图。

图3、图4是本发明主界面图。

图5是本发明温度显示/菜单界面图。

图6是本发明的温度设置界面图。

图7是本发明的参数设置界面图。

图8是本发明的时钟设置界面图。

图9是本发明的即时故障显示界面图。

图10是本发明的历史故障查询界面图。

图11是本发明的历史温度查询界面图。

图12是本发明的一天温度曲线显示界面图。

图13是本发明的电池、报警测试界面图。

图14是本发明的手动开关状态提示界面图。

图15是本发明的主传感器故障弹出界面图。

图16是本发明的压缩机运行统计界面图。

图17是本发明的断电时间查询界面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

如图1、图2所示，一种超低温冷柜温度控制装置，设有超低温冷柜，超低温冷柜设有高温压缩机1、低温压缩机2，特征是设有温度传感器，温度传感器包括箱内温度传感器3、进风温度传感器4、环境温度传感器5、压力传感器6、液晶操作屏(DELTA)TP04、主控板7，主控板7采用PLC7、报警器8及计算机9，压力传感器6采集高温压缩机1、低温压缩机2的压力信号，通过线路传输到主控板7，箱内温度传感器3、进风温度传感器4、环境温度传感器5采集相应的温度信号经数据导线通过热电阻模块RZM与主控板PLC接口相连接，主控板PLC对所有压力和温度信号集中处理后通过继电器来控制高温压缩机1、低温压缩机2，液晶操作屏通过数据线232电缆与主控板PLC

上的R232接口相连接，主控板PLC发出信号端与继电器和报警器8相连接，主控板PLC通讯接口与本地计算机9或网络相连接。

本发明首先通过计算机软件程序输入到主控板中PLC中，操作TP04液晶显示屏设置所需参数，主控板PLC通过处理所采集的各种传感器信号，控制超低温冷柜整机运行，自动控制温度、显示并记录运行参数和温度、历史温度及运行参数的查询，制冷***各种故障均有报警指示，通过RS485/RS232转换器直接接入计算机串口实现上位机控制；接入数据总线或Internet由计算机本地或远程遥控操作多台机器运行。

超低温温度控制装置控制方法如下：

1.操作方法：

接通电源，操作面板显示所示开机画面，显示“安泰”商标。然后自动进入图3、图4所示主界面。

1)主界面：

主画面显示箱内温度、当前日历和时钟，机器的运行状态。

主画面还显示当前日历，时钟。

“F0历史温度”提示主画面按F0可翻转至历史温度查看界面。“下页”提示按“PgDn”键翻页。

2)温度显示/菜单界面，见图5所示：

主画面按“PgDn”键翻页至温度显示/菜单界面如图5所示。显示当前环境温度，冷凝器进风温度。菜单提示：按F1可进入参数设置画面，按F2可进入故障查询画面，按F3可进入机器运行统计信息显示画面，按F4可进入电池测试画面。

其他画面按“Left”键可回到主画面。

3)温度设置界面，如图6所示：

温度显示/菜单界面按F1可进入图6所示温度参数设置画面。该画面可设置箱内温度，控温精度。

设置箱内温度，控温精度须输入用户密码(“222222”)。

箱内温度设置方法：按F0键，进入密码输入画面，输入用户密码，按确认(Enter)键。如密码正确，方可可进入数值设置画面。数值设置画面中“Left”，“Right”键用来选择欲修改的位，“Up”，“Down”键用来增减所选位的数值。也可用F0～F9来直接输入数值0～9。

按F1设置控温精度，方法同上。

4)参数设置界面，如图7所示：

温度参数设置画面按“PgDn”键翻页至图7所示参数设置画面。该画面可设置超温报警温升，冷凝器进风报警温度，传感器误差偏移校正值。以上参数设置输入***密码(“333333”)。

传感器偏移用来平移校正箱内温度传感器。设置范围-9.9℃~9.9℃.

菜单提示“F2时钟设置”提示按F2键翻页至时钟设置界面。

5)时钟设置界面，如图8所示：

参数设置画面F2键翻页至图8所示时钟设置界面。该画面可修改日历，时钟。须输入***密码(“333333”)。

6)即时故障显示界面，如图9所示：

如机组出现故障，自动弹出图9所示界面，显示目前机组故障。按F0键可暂时关闭声音报警。按F1键可进入历史故障查询界面。

目前机组有故障时如用户人为切换画面，每120秒该画面自动弹出并音响报警。

7)历史故障查询界面

***可记录30条机组运行历史中发生的故障，记录故障类型，故障发生的时间。***记录故障超过30条后，最早的故障记录被新的记录覆盖。***只记录最近发生的30条故障记录。

图10所示的界面可查询历史故障记录。按F0键，输入***密码(“333333”)后，可清除所有历史故障记录。

按F1、F2键滚动显示已记录历史故障记录，如图10所示：

8)历史温度查询界面，如图11所示：

***持续记录机组运行中箱内温度，每小时记录一次并保存于PLC掉电保持区。***可保存110天(每天24次)的温度记录。110天后，最先记录的数据被最新的数据覆盖，***保存最近110天的温度记录。

图11所示的界面可查询历史温度记录。按F0，F1键选择需要查询的日期，按F2，F3键查询该日期中各个时刻的温度记录。按F4可显示选中要查询的日期当天温度变化曲线。

9)一天温度曲线显示界面，如图12所示：

历史温度查询界面按F4可显示图12所示的所选中要查询的日期当天温度变化曲线。

10)电池、报警测试界面：

用户应定期检查蓄电池、断电报警功能是否正常。温度显示/菜单界面(图3、图4)按F4可进入图13所示电池测试画面。

如超过60天未检查蓄电池、断电报警功能，该画面自动弹出提示用户进行日常检测。

画面显示未进行检测的天数，按F0键，正常则可听到报警声，释放该键报警声停同时未进行检测的天数清零。如按F0键未听到报警声则说明蓄电池、断电报警电路不正常。按F0键返回主界面。

11)手动开关状态提示界面，如图14所示：

***具有手动压机开机功能。当万一自动控制***失灵可使用高温、低温压机手动开关手动强制开机制冷。

***有断电音响报警功能，声报警手动开关断开可关闭音响报警。

这三个手动开关位于电器箱后，正常状态为处于无效位置(开关位置向下)。

图14所示为手动开关状态提示画面。当用户将三个手动开关中任一个往上拨动至手动有效位置时，该画面自动弹出提示用户注意***处于非正常状态。

如用户人为切换画面，每120秒该画面自动弹出提示用户复位手动开关位置。

按“Left”键返回主界面。

12)主传感器故障弹出界面，如图15所示：

主传感器故障时，自动弹出图15所示画面提示画面。此时压机以10分钟固定间隔开停运行。

13)压缩机运行统计界面，如图16所示：

***自动统计高低温压缩机起动次数和总的运行小时数。

温度显示/菜单界面(图5)按F4可进入图16所示压缩机运行统计信息查询界面。按“下页”进入图17所示断电时间查询界面。

14)断电时间查询界面，如图17所示：

***自动统计上次断电时间，本次供电恢复时间及断电期间箱内达到的最高温度并显示于图17所示断电时间查询界面。

2.通讯接口

本控制***PLC自带RS232及RS485两种通讯接口，内置MODBUS标准通讯协议，可以方便地接入计算机单机或网络监控***甚至实现通过internet远程监控。

RS232接口连接操作面板。也可直接接计算机串口实现上位机控制或通过调制解调器连接远程计算机实现异地监控、维护。

RS485接口目前空闲，可供用户使用，用来：

1通过RS485/RS232转换器直接接计算机串口实现上位机控制。2多个***(多达32台)可互连组成工控网实现同一现场多台机器通过计算机集中监控管理。3可直接与微型打印机相连接，进行数据及曲线的打印。

Claims (6)

1、一种超低温冷柜温度控制装置，设有超低温冷柜，超低温冷柜设有高温压缩机、低温压缩机，其特征在于设有温度传感器(箱内温度传感器、进风温度传感器、环境温度传感器)、压力传感器、液晶操作屏、主控板、报警器、及计算机。压力传感器采集高温压缩机、低温压缩机的压力信号，通过线路传输到主控板，箱内温度传感器、进风温度传感器、环境温度传感器经数据导线通过热电阻模块与主控板上接口相连接，主控板对所有压力和温度信号集中处理后通过继电器来控制高温压缩机、低温压缩机，液晶操作屏通过数据线232电缆与主控板上的R232接口相连接，主控板发出信号端与继电器和报警器相连接，主控板通讯接口与本地计算机或网络相连接。

2、根据权利要求1所述的一种超低温冷柜温度控制装置，其特征在于所述的高温压缩机、低温压缩机是复叠式制冷***采用的活塞式全封闭式制冷压缩机，功率在1500瓦以下，由主控板输出电信号控制220V继电器，然后再由继电器控制压缩机的工作。

3、根据权利要求1所述的一种超低温冷柜温度控制装置，其特征在于所述的液晶操作屏由(DELTA)TPO4系列可程式显示器组成，LCM液晶显示，支持多种语言，可实现人机直接对话，自动控制箱内温度(-30℃～-90℃)。

4、根据权利要求1所述的一种超低温温度控制装置，其特征在于所述的主控板由微处理器(DELTA)PLC和热电阻模块RZM组成。

5、根据权利要求1所述的一种超低温冷柜温度控制装置，其特征在于所述的具有超高温报警、超低温报警、制冷***故障报警、断电报警，报警器由声、光报警元件组成，由主控板控制。

6、根据权利要求1所述的一种超低温温度控制装置，其特征在于所述的主控板通讯接口与本地计算机或网络相连接，通过数据总线或Internet由计算机遥控操作多台医用超低温冷柜的运行。

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