專利名稱：超低溫冷柜溫度控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制裝置，特別是一種超低溫冷柜溫度控制裝置。
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數(shù)據(jù)錯誤等重大不可彌補的損失，現(xiàn)有的超低溫冷柜的溫度控制裝置有機械溫控型、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程操控，二是超低溫冷柜溫度控制裝置只能進行人工溫度記錄，不能實現(xiàn)實時自動溫度記錄，歷史溫度查看及打印，原有的溫度控制裝置可靠性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計合理、自動控制箱內(nèi)溫度(-30℃～-90℃)、環(huán)境溫度和進風溫度自動顯示、超高溫和超低溫報警、制冷系統(tǒng)故障報警、斷電報警、整機運行溫度實時記錄和查詢，并可通過數(shù)據(jù)總線或Internet由計算機遙控操作多臺醫(yī)用超低溫冷柜運行的超低溫冷柜溫度控制裝置。
本發(fā)明可以通過如下措施達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、低溫壓縮機，其特征是設(shè)有溫度傳感器(箱內(nèi)溫度傳感器、進風溫度傳感器、環(huán)境溫度傳感器)、壓力傳感器、液晶操作屏(DELTA)TP04、主控板PLC、報警器及計算機，壓力傳感器采集高溫壓縮機、低溫壓縮機的壓力信號，通過線路傳輸?shù)街骺匕?，箱?nèi)溫度傳感器、進風溫度傳感器、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、低溫壓縮機，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警器相連接，主控板PLC通訊接口與本地計算機或網(wǎng)絡(luò)相連接。
本發(fā)明所述的高溫壓縮機、低溫壓縮機是復(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，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的工作。
本發(fā)明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，可實現(xiàn)信息顯示和制冷系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定。
本發(fā)明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、壓力和報警、控制等信號，控制所有外圍電氣元器件。
本發(fā)明所述的報警器由聲、光報警元件組成，由主控板控制，具有超高溫、超低溫報警，制冷系統(tǒng)故障報警，還具有外供電源斷電時，由蓄電池供電報警。
本發(fā)明具有以下特點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，可實現(xiàn)人機對話，信息存儲量大，超低溫溫度控制范圍廣-30℃～-90℃，制冷系統(tǒng)各種故障均有報警指示，整機運行歷史溫度記錄和查詢并能接入打印機打印，通過PLC自帶RS232及RS485兩種通訊接口，內(nèi)置MODBUS標準通訊協(xié)議，可以方便地接入計算機單機或網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)甚至實現(xiàn)通過internet遠程控制多臺醫(yī)用超低溫冷柜運行，整個裝置具有數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本發(fā)明的電路原理圖。
圖3、圖4是本發(fā)明主界面圖。
圖5是本發(fā)明溫度顯示/菜單界面圖。
圖6是本發(fā)明的溫度設(shè)置界面圖。
圖7是本發(fā)明的參數(shù)設(shè)置界面圖。
圖8是本發(fā)明的時鐘設(shè)置界面圖。
圖9是本發(fā)明的即時故障顯示界面圖。
圖10是本發(fā)明的歷史故障查詢界面圖。
圖11是本發(fā)明的歷史溫度查詢界面圖。
圖12是本發(fā)明的一天溫度曲線顯示界面圖。
圖13是本發(fā)明的電池、報警測試界面圖。
圖14是本發(fā)明的手動開關(guān)狀態(tài)提示界面圖。
圖15是本發(fā)明的主傳感器故障彈出界面圖。
圖16是本發(fā)明的壓縮機運行統(tǒng)計界面圖。
圖17是本發(fā)明的斷電時間查詢界面圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述如圖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1、低溫壓縮機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、進風溫度傳感器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、報警器8及計算機9，壓力傳感器6采集高溫壓縮機1、低溫壓縮機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、進風溫度傳感器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1、低溫壓縮機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警器8相連接，主控板PLC通訊接口與本地計算機9或網(wǎng)絡(luò)相連接。
本發(fā)明首先通過計算機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運行，自動控制溫度、顯示并記錄運行參數(shù)和溫度、歷史溫度及運行參數(shù)的查詢，制冷系統(tǒng)各種故障均有報警指示，通過RS485/RS232轉(zhuǎn)換器直接接入計算機串口實現(xiàn)上位機控制；接入數(shù)據(jù)總線或Internet由計算機本地或遠程遙控操作多臺機器運行。
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畫面，顯示“安泰”商標。然后自動進入圖3、圖4所示主界面。
1)主界面主畫面顯示箱內(nèi)溫度、當前日歷和時鐘，機器的運行狀態(tài)。
主畫面還顯示當前日歷，時鐘。
“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，見圖5所示主畫面按“PgDn”鍵翻頁至溫度顯示/菜單界面如圖5所示。顯示當前環(huán)境溫度，冷凝器進風溫度。菜單提示按F1可進入?yún)?shù)設(shè)置畫面，按F2可進入故障查詢畫面，按F3可進入機器運行統(tǒng)計信息顯示畫面，按F4可進入電池測試畫面。
其他畫面按“Left”鍵可回到主畫面。
3)溫度設(shè)置界面，如圖6所示溫度顯示/菜單界面按F1可進入圖6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，進入密碼輸入畫面，輸入用戶密碼，按確認(Enter)鍵。如密碼正確，方可可進入數(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，如圖7所示溫度參數(shù)設(shè)置畫面按“PgDn”鍵翻頁至圖7所示參數(shù)設(shè)置畫面。該畫面可設(shè)置超溫報警溫升，冷凝器進風報警溫度，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時鐘設(shè)置”提示按F2鍵翻頁至時鐘設(shè)置界面。
5)時鐘設(shè)置界面，如圖8所示參數(shù)設(shè)置畫面F2鍵翻頁至圖8所示時鐘設(shè)置界面。該畫面可修改日歷，時鐘。須輸入系統(tǒng)密碼(“333333”)。
6)即時故障顯示界面，如圖9所示如機組出現(xiàn)故障，自動彈出圖9所示界面，顯示目前機組故障。按F0鍵可暫時關(guān)閉聲音報警。按F1鍵可進入歷史故障查詢界面。
目前機組有故障時如用戶人為切換畫面，每120秒該畫面自動彈出并音響報警。
7)歷史故障查詢界面系統(tǒng)可記錄30條機組運行歷史中發(fā)生的故障，記錄故障類型，故障發(fā)生的時間。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10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，如圖10所示8)歷史溫度查詢界面，如圖11所示系統(tǒng)持續(xù)記錄機組運行中箱內(nèi)溫度，每小時記錄一次并保存于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11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刻的溫度記錄。按F4可顯示選中要查詢的日期當天溫度變化曲線。
9)一天溫度曲線顯示界面，如圖12所示歷史溫度查詢界面按F4可顯示圖12所示的所選中要查詢的日期當天溫度變化曲線。
10)電池、報警測試界面用戶應(yīng)定期檢查蓄電池、斷電報警功能是否正常。溫度顯示/菜單界面(圖3、圖4)按F4可進入圖13所示電池測試畫面。
如超過60天未檢查蓄電池、斷電報警功能，該畫面自動彈出提示用戶進行日常檢測。
畫面顯示未進行檢測的天數(shù)，按F0鍵，正常則可聽到報警聲，釋放該鍵報警聲停同時未進行檢測的天數(shù)清零。如按F0鍵未聽到報警聲則說明蓄電池、斷電報警電路不正常。按F0鍵返回主界面。
11)手動開關(guān)狀態(tài)提示界面，如圖14所示系統(tǒng)具有手動壓機開機功能。當萬一自動控制系統(tǒng)失靈可使用高溫、低溫壓機手動開關(guān)手動強制開機制冷。
系統(tǒng)有斷電音響報警功能，聲報警手動開關(guān)斷開可關(guān)閉音響報警。
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14所示為手動開關(guān)狀態(tài)提示畫面。當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，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，如圖15所示
主傳感器故障時，自動彈出圖15所示畫面提示畫面。此時壓機以10分鐘固定間隔開停運行。
13)壓縮機運行統(tǒng)計界面，如圖16所示系統(tǒng)自動統(tǒng)計高低溫壓縮機起動次數(shù)和總的運行小時數(shù)。
溫度顯示/菜單界面(圖5)按F4可進入圖16所示壓縮機運行統(tǒng)計信息查詢界面。按“下頁”進入圖17所示斷電時間查詢界面。
14)斷電時間查詢界面，如圖17所示系統(tǒng)自動統(tǒng)計上次斷電時間，本次供電恢復(fù)時間及斷電期間箱內(nèi)達到的最高溫度并顯示于圖17所示斷電時間查詢界面。
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標準通訊協(xié)議，可以方便地接入計算機單機或網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)甚至實現(xiàn)通過internet遠程監(jiān)控。
RS232接口連接操作面板。也可直接接計算機串口實現(xiàn)上位機控制或通過調(diào)制解調(diào)器連接遠程計算機實現(xiàn)異地監(jiān)控、維護。
RS485接口目前空閑，可供用戶使用，用來1通過RS485/RS232轉(zhuǎn)換器直接接計算機串口實現(xiàn)上位機控制。2多個系統(tǒng)(多達32臺)可互連組成工控網(wǎng)實現(xiàn)同一現(xiàn)場多臺機器通過計算機集中監(jiān)控管理。3可直接與微型打印機相連接，進行數(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、低溫壓縮機，其特征在于設(shè)有溫度傳感器(箱內(nèi)溫度傳感器、進風溫度傳感器、環(huán)境溫度傳感器)、壓力傳感器、液晶操作屏、主控板、報警器、及計算機。壓力傳感器采集高溫壓縮機、低溫壓縮機的壓力信號，通過線路傳輸?shù)街骺匕?，箱?nèi)溫度傳感器、進風溫度傳感器、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、低溫壓縮機，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警器相連接，主控板通訊接口與本地計算機或網(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、低溫壓縮機是復(fù)疊式制冷系統(tǒng)采用的活塞式全封閉式制冷壓縮機，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)TPO4系列可程式顯示器組成，LCM液晶顯示，支持多種語言，可實現(xiàn)人機直接對話，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警、超低溫報警、制冷系統(tǒng)故障報警、斷電報警，報警器由聲、光報警元件組成，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算機或網(wǎng)絡(luò)相連接，通過數(shù)據(jù)總線或Internet由計算機遙控操作多臺醫(yī)用超低溫冷柜的運行。
全文摘要
本發(fā)明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、低溫壓縮機，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警器相連接，主控板PLC通訊接口與本地計算機或網(wǎng)絡(luò)相連接，具有設(shè)計合理、箱內(nèi)溫度自動控制、箱內(nèi)溫度、進風溫度和環(huán)境溫度自動顯示、超高溫和超低溫報警、制冷系統(tǒng)故障報警、斷電報警、整機運行溫度實時記錄和查詢，可接入打印機打印，并可通過數(shù)據(jù)總線或internet由計算機遙控操作多臺醫(yī)用超低溫冷柜運行等優(yōu)點。
文檔編號F25B49/02GK1888750SQ20061004338
公開日2007年1月3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