大型交变盐雾试验箱是用来确定装备防护层和表面涂层的防护效能、确定盐沉积对装备物理特性和电气特性影响的设备,能满足MIL-STD-810F方法、IEC68-2-52-1996、GB/T2423 17-93中的交变试验方法,其主要技术指标如下:
(i) 试验温度:+20~+60℃;
(2) 盐雾温度:+15~+35℃;
(3) 湿热能力:40±2℃:93±2%RH:
(4) 干燥能力:20±2℃:45~55%RH:
为了满足标准规定的技术指标,在结构上二采用了双室体结构,即由盐雾室和湿热室两部分组成,盐雾室承担盐雾暴露的功能,湿热室承担湿热和干燥贮存的功能,以达到盐雾和湿热、干燥的要求:在电器方面,为了实现对控制的要求和达到高度的可靠性、较强的功能、编程容易等特点,我们采用工控机和可编程序控制器(PLC),对其进行自动控制,对温度、相对湿度等过程参数进行实时监测与控制,下面将从硬件和软件方面简要介绍大型交变盐雾试验箱的实时监测与控制(以下简称监控系统)。
1、硬件设计
监控系统的硬件包括以下部分:基础级一含有拖动电路、传感器、加湿系统、加热系统、压缩机、风机、供水系统等,用以对设备进行直接控制、检测和初步转换,当在上位系统出现故障的情况F,进行紧急处理操作;过程级一由PLC完成,它对过程信号进行深加工,以满足控制要求:当基础级出现故障时,进行处理操作并回送给上位机进行报警。管理级一包括一台工控机和打印机,1:控机与PLC通过RS-232通讯口进行通讯,通过工控机实现监视过程运行情况、报警、试验剖面的输入、程序控制等功能,通过打印机输出过程运行情况。
该系统的连接框图如图1所示。
2、软件设计
监控系统的软件包括运行于WindowsNT4.0平台上的人机界面软件和PLC的控制软件。人机界面软件主要实现监控、管理等功能,采用全中文界面,使用方便,灵活;控制程序主要实现测量计算、PID调节、过程控制等功能。
2.1人机界面软件
人机界面软件主要由首页、主页、系统设置、试验剖面、数据、报表、输入输出、历史趋势、数据、报警、运行/停止、在线帮助等部分组成,大小画面共几十幅,能够动态的显示试验的运行情况,具有较好的人机界面。
(1) 首页
在首页,显示相关设计信息,用户登录进入主页。
(2)主页
主页画面包括盐雾试验箱的双室体结构,显示湿热室的离心风机、制冷机、加湿器、加热器、温度传感器等的相对位置及动态运行状况;显示盐雾室的加热器、喷嘴、盐水箱、水泡塔、空压机、温度传感器等的相对位置及动态运行状况;显示试验运行状况:修改用户密码,登录用户;当有报警时,报警灯会闪烁;通过键盘进入到系统的其它部分。
(3)试验剖面
在试验剖面画面设置用户的试验剖面;保存、打开试验剖面;设置数据记录时问、掉电保护时间,设置报警温度;通过键盘进入到系统的其它部分。
(4)数据
数据监视画面可显示湿熟室的温度、相对湿度的实测值及设定值;显示盐雾室的温度、两个水泡塔的温度;显示加热、加湿输出量;进入到EXCEL查看历史数据,利用EXCEL打印数据及曲线;通过键盘进入到系统的其它部分。
(5)输入输出
输入输出画面显示22路输出及13路输入状态;在系统管理员级下,鲞在非运行状态时,可强制输出,利于对拖动电路的调试、检查;通过键盘进入到系统的其它部分。
(6)历史趋势
历史趋势显示在一定的时间段内的温度、相对湿度值;通过键盘进入到系统的其它部分。
(7) 系统设置
系统设置画面的主要功能是:在系统管理员级下可设置测量参数;设置控制参数:可进行由整定控制:通过键盘进入到系统的其它部分。
(8)报警
画面显示报警内容,以供查阅详细的报警资料。
(9)运行/停止
当在停止状态时,显示“运行”;当在运行状态时,显示“停止”;需运行或停止时,按键,会出现一个确认画面,根据需要进行处理。
(10)在线帮助
在线帮助实现对画面的操作说明,其目的是帮助用户尽快掌握和应用该系统软件的操作功能。
3 2控制软件
控制软件是用于PLC中的专用软件,它包括初始化、6个过程参数的测量计算、4路PID调节、设备的强电控制等予程序,共编制了2000多条指令。
4结论
该监控系统已成功运行于大型交变盐雾试验箱,效果很好。该系统的主要特点是:操作画面友好、运行稳定可靠。