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多间低温冷库的温度集中监测系统


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低温冷库的温度一般为一15~一35℃,主要用于食品、药品、药材、化工原料等物品的低温冷冻冷藏。目前低温冷库的温度监测采用温度显示记录仪来实现,对于多间低温冷库来说,每库设有1台温度显示记录仪,这非常不利于集中管理。本监测系统采用PC机作为系统主机,与数据采集控制器进行通讯,集中采集监测各库温度,采用组态软件进行二次开发,具备温度实时显示、动画显示、趋势曲线、实时和历史数据查询、报表输出打印等功能,实现多间低温冷库温度的集中统一管理。



    1、系统的结构与组成


    监测系统的组成如图1所示,由本地计算机、数据采集控制器KLM4514和温度变送器组成。本监测系统需要实现以下目标:


温度集中检测系统的组成


温度集中检测系统的组成  


    (1)实时监测13间低温冷库的温度,并进行各库温度的上下限报警功能;


    (2)可人工校准温度,设有各温度的偏差修正值;


    (3)显示各库温度的实时值、实时曲线、历史曲线、实时报表,以及报表打印、历史数据查询、报警查询等功能。



    2、硬件配置及实现方法


    监测系统的硬件包括:微型断路器、24DC开关电源、采集控制器和温度变送器,其中关键元器件为温度变送器和采集控制器。由于低温冷库的温度范围在一15~一35℃之间,温度较低。在选择温度传感器时,应考虑使用环境、测量范围、输出信号、抗干扰能力和方便安装等问题。


    温度测量选用分体式结构的温度变送器,为北京九纯健科技发展有限公司生产的JCJ100R传感器。该传感器设有防水变送外壳,工作环境为-40~80℃,很好地弥补了一般温度变送器不能用于低温环境的不足。测量范围为-50~50℃,精度为±0.5,输出信号为二线制4~20mA电流输出。


    数据采集控制器选取北京昆仑海岸传感技术中心生产的KLM4514型控制器,拥有采集、报警、通讯、设定、控制等功能。该控制器的信号输入为直流电流或直流电压信号,输入通道共有16路,通讯方式可根据需要选择RS-232或RS-485/422接口。对电源、通讯以及输入部分均有完备的保护措施,使得模块在应用中更加安全、稳定、可靠。该模块结构合理,便于现场安装和调试,适用于传感器信号的采集以及与上位机之间的数据传输。将13支温度传感器分别接至控制器的模拟量输入口。采集控制器将采集的温度实时数据通过设备的RS-232通讯接口,直接与计算机连接进行实时监测,实现温度集中监测。硬件配置的电气原理图见图2。


    3、软件开发


    采用MCGS组态软件对监测系统进行应用软件系统的组态开发,软件实现的功能如图3所示,主要包括安全机制、温度修正值设置、数据采集显示、趋势曲线、报表输出和数据库查询6种功能。



    4、温度集中监测系统的运行试验


    根据本监测系统温度集中监测管理的运行试验结果,该系统是可行的,具有性能稳定可靠、安装简单和监测精度高等特点,能够及时与主控计算机进行通信,具备温度的数据采集、动画显示、趋势曲线、实时和历史报警信息查询数据处理、报表输出打印等功能。