應用於冷藏貨櫃熱工性能測試的一種功率控制系統的製作方法
2023-05-24 08:36:01 1
專利名稱：應用於冷藏貨櫃熱工性能測試的一種功率控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及功率控制系統，特別涉及應用於冷藏貨櫃熱工性能測試 的一種功率控制系統。
背景技術：
貨櫃運輸業作為現代物流的核心產業，正在日新月異的迅猛發展，其中 冷藏貨櫃儲運是一種高利潤、高風險的貨櫃儲運，它需要高技術的可靠支 持，才能有效避免高風險而獲得高利潤。目前，常規的冷藏貨櫃熱工性能測 試中功率一般採用繼電器控制，直接調節箱內加熱器的電壓，包括加熱器風機 的電壓，這種控制調節方式使得系統的功率波動不易穩定，所得的測試結果不 能滿足新的各個相關標準、協議的要求。此外箱內控制加熱部分沒有單獨的穩 壓設備，更易使系統的功率控制超標，導致新造冷藏貨櫃不滿足或不符合相 關標準、協議的問題，使得製造企業面臨箱東的索賠而面臨巨額賠償。
關於冷藏貨櫃改進的專利有很多，其中一篇的中國專利公開
號CN201002857，
公開日2008.01.09所公開的冷藏貨櫃安全智能檢測系統， 它是對冷藏貨櫃安全的保護措施，可提高貨運效率，增強貨運安全。
隨著城市港口的快速發展，貨櫃運輸頻繁，而常規的冷藏貨櫃的功率 控制系統尚不完善，系統的功率控制容易超標，影響檢測結果和效率，容易給 相關製造企業和箱東造成損失。
實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題在於，提供應用於冷藏貨櫃熱工性能測 試的一種功率控制系統，便於功率的穩定控制，是一種全新的功率控制模式。 為了解決上述問題本實用新型的技術方案是這樣的-應用於冷藏貨櫃熱工性能測試的一種功率控制系統，其特徵在於，它包
4括高精度穩壓器、可控矽、第一功率傳感器、第二功率傳感器、控制裝置和工控機； 、
所述高精度穩壓器的輸入端接進220V交流電，髙精度穩壓器的輸出端與所述可控矽的輸入端電連接；
所述可控矽的輸入端連接風機和第一功率傳感器，第一功率傳感器與風機並聯，所述第一功率傳感器連接控制裝置的輸入端，將風機運轉的功率信號反
饋給所述控制裝置；可控矽的輸出端連接電熱絲加熱器和第二功率傳感器，第二功率傳感器與電熱絲加熱器並聯；所述第二功率傳感器連接控制裝置的輸入端，將電熱絲加熱器工作的功率信號反饋給所述控制裝置；所述控制裝置的控制端連接所述工控機。
所述第一功率傳感器包含一用以檢測風機運轉的功率信號的第一電流互感器，第二功率傳感器包含一用以檢測電熱絲加熱器工作的功率信號的第二電流互感器。
所述控制裝置包括一PLC裝置、溫度變送器模塊、模擬量輸出變送器模塊和模擬量輸入變送器模塊；所述模擬量輸出變送器模塊連接所述可控矽的控制端，以控制可控矽的導通角；所述溫度變送器模塊連接布置於箱體內各測溫點的若干溫度傳感器，以檢測箱內的溫度；所述模擬量輸入變送器模塊的輸入端接入第一功率傳感器和第二功率傳感器；所述第一功率傳感器和第二功率傳感器接收來自風機和電熱絲加熱器的功率信號並將其傳送給控制裝置內的模擬量輸入變送器，通過模擬量輸出變送器將信號又傳輸給可控矽進行控制。
所述電熱絲加熱器的加熱控制採用可控矽相位調整器控制加熱功率。
所述PLC模塊的另一端通過232/485接口與工控機電連接，實現與所述工控機的通訊完成數據交換。
箱內加熱器包括風機與電熱絲加熱器，所述風機和電熱絲加熱器單獨採用高精度穩壓器，加熱設備採用單向220V電壓；兩者的實際實時功率由所述功率傳感器通過電流傳感器感應電流和測量電壓後測得，並可以實時LED顯示。
可控矽的控制直接收PLC裝置的控制，接收PLC裝置的4-20mA信號後動作調整可控矽的導通角，以使功率滿足要求。
本實用新型的實施方法如下所述(1) 將箱內加熱器部分的風機和電熱絲加熱器的電路隔離開來；
(2) 箱內加熱器部分單獨採用高精度穩壓器，給箱內加熱器及風機的電路穩壓，加熱設備採用單向220V電壓；
(3) 加熱器部分中的電熱絲的加熱控制採用可控矽相位調整器(SCR)控制加熱功率；
(4) 箱內加熱器的功率分為風機功率和電熱絲加熱器功率，兩者分別採集變送，進入PLC裝置後進行處理後再單獨給可控矽控制信號；
(5) 系統的功率控制方式以箱內12個測點平均溫度為系統的控制信號，在穩定溫度的前提釆集功率。
本實用新型的有益效果是，通過直接對箱內加熱器單獨穩壓，利用箱內平均溫度的返回值控制實際的加熱功率，同時箱內加熱器和箱內加熱器風機分別獨立供電和控制，便於功率的穩定控制，使得功率能夠滿足GB、 ISO、 ATP等標準或者協議的精度要求。
以下結合附圖和具體實施方式
來詳細說明本實用新型；
圖1為本實用新型的結構示意圖。
其中，A:高精度穩壓器，B:可控矽，C:箱內加熱器，Cl:風機，C2:電熱絲加熱器，Dl:第一電流互感器，D2:第一電流互感器，El:第一功率傳感器，E2:第二功率傳感器，F:溫度變送器模塊，G:模擬量輸出變送器模塊，H:模擬量輸入變送器模塊，I: PLC裝置，J:溫度傳感器，K:工控機。
具體實施方式
為了使本實用新型實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
本實用新型應用於冷藏貨櫃熱工性能測試的一種功率控制系統，改變了以前箱內功率控制加熱部分沒有單獨的穩壓設備狀況，而將箱內加熱器部分的風機和電熱絲加熱器的電路隔離開來，箱內加熱器部分單獨採用高精度穩壓器，給箱內加熱器及風機的電路穩壓。通過直接對箱內加熱器單獨穩壓，利用箱內平均溫度的返回值控制實際的加熱功率，同時箱內加熱器和箱內加熱器風機分別獨立供電和控制，便於功率的穩定控制。實施例
如圖1所示，應用於冷藏貨櫃熱工性能測試的一種功率控制系統，包括
高精度穩壓器A、可控矽B、箱內加熱器C、風機C1、電熱絲加熱器C2、第一電流互感器D1、第一電流互感器D2、第一功率傳感器E1、第二功率傳感器E2、控制裝置、溫度變送器模塊F、模擬量輸出變送器模塊G、模擬量輸入變送器模塊H、 PLC裝置I、 12隻溫度傳感器J和工控機K。
高精度穩壓器A的輸入端接進220V交流電，高精度穩壓器A的輸出端與可控矽B的輸入端電連接。
可控矽B的輸出端與箱內加熱器C電連接，並為箱內加熱器的電熱絲供電，可控矽B的控制直接收與其電連接的PLC裝置I控制。可控矽B的輸入端連接風機Cl和第一功率傳感器El，第一功率傳感器El與風機Cl並聯，第一功率傳感器El連接控制裝置的輸入端，將風機Cl運轉的功率信號反饋給控制裝置;可控矽B的輸出端連接電熱絲加熱器C2和第二功率傳感器E2，第二功率傳感器E2與電熱絲加熱器C2並聯；第二功率傳感器E2連接控制裝置的輸入端，將電熱絲加熱器C2工作的功率信號反饋給所述控制裝置。
控制裝置的控制端連接所述工控機。
第一功率傳感器E1包含一用以檢測風機運轉的功率信號的第一電流互感器Dl，第二功率傳感器E2包含一用以檢測電熱絲加熱器工作的功率信號的第二電流互感器D2。
控制裝置包括一 PLC裝置I、溫度變送器模塊F、模擬量輸出變送器模塊G和模擬量輸入變送器模塊H; PLC裝置I 一端依次連接溫度變送器模塊F、模擬量輸出變送器模塊G和模擬量輸入變送器模塊H;
模擬量輸出變送器模塊G與可控矽B的控制端，以控制可控矽B的導通角；溫度變送器模塊F連接布置於箱體內各測溫點的12個溫度傳感器J，以檢測箱內的溫度；
模擬量輸入變送器模塊H的輸入端接入第一功率傳感器E1和第二功率傳感器E2;第一功率傳感器El和第二功率傳感器E2接收來自風機Cl和電熱絲加熱器C2的功率信號並將其傳送給控制裝置內的模擬量輸入變送器模塊H，通過模擬量輸出變送器模塊H將信號又傳輸給可控矽B進行控制。
溫度變送器F並聯連接12隻溫度傳感器J，通過箱內均布的12點Pt100測量箱內各點的溫度;功率控制系統以溫度傳感器J測得平均溫度的返回值控制實際的加熱功率。
PLC裝置I的另一端通過232/485接口與工控機K電連接，實現與工控機K的通訊完成數據交換。
箱內加熱器C包括風機Cl與和電熱絲加熱器C2，兩者的實際實時功率由第一功率傳感器El和第二功率傳感器E2通過第一電流互感器Dl和第二電流互感器D2感應電流和測量電壓後測得，並可以實時LED顯示。電熱絲加熱器C2的加熱控制採用可控矽相位調整器控制加熱功率。
可控矽B的控制直接收PLC裝置I的控制，接收PLC裝置I的4-20mA信號後動作調整可控矽B的導通角，以使功率滿足要求。
本實用新型的實施方法如下
(1) 將箱內加熱器C部分的風機Cl和電熱絲加熱器C2的電路隔離開來;
(2) 箱內加熱器C部分單獨採用高精度穩壓器A，給箱內加熱器C及風機Cl的電路穩壓，加熱設備採用單向220V電壓；
(3) 加熱器部分中的電熱絲的加熱控制採用可控矽B相位調整器(SCR)控制加熱功率；
(4) 箱內加熱器C的功率分為風機Cl功率和電熱絲加熱器C2功率，兩者分別採集變送，進入PLC裝置I後進行處理後再單獨給可控矽B控制信號；
(5) 系統的功率控制方式以箱內12個測點平均溫度為系統的控制信號，在穩定溫度的前提採集功率。
再次參看圖l，本實用新型的工作原理是220V交流電經過高精度穩壓器A的穩壓作用後，作為可控矽B的輸入端，可控矽B的輸出端分別為冷藏貨櫃的箱內加熱器電熱絲供電，可控矽B的控制直接收PLC裝置I的控制，接收I的4一20mA的信號後動作調整可控矽B的導通角，以使功率滿足要求；經過穩壓後的220V電路直接為箱內加熱器的各個風機單獨供電，箱內加熱器C的功率分為兩個部分，風機C1和電熱絲加熱器C2，兩者的實際實時功率由功率傳感器E通過電流互感器D感應電流和測量電壓後測得，並可以實時LED顯示，E能夠將實際的功率採集值變送為4一20mA信號給模擬量輸入變送器H;溫度變送器F通過箱內均布的12點Ptl00測量箱內各點的溫度；PLC裝置I完成系統的數據基本處理和設備控制的作用，能夠計算12點平均溫度和箱內加熱器總的功率，在維持平均溫度穩定的情況下控制B的導通角，使得功率控制在穩定的範圍內。同時，PLC裝置I可以通過232/485接口實現與工控機K的通訊數據交換。系統各部分協同工作使箱內功率能夠滿足各標準、協議的要求。
以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特徵和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
9
權利要求1、應用於冷藏貨櫃熱工性能測試的一種功率控制系統，其特徵在於，它包括高精度穩壓器、可控矽、第一功率傳感器、第二功率傳感器、控制裝置和工控機；所述高精度穩壓器的輸入端接進220V交流電，高精度穩壓器的輸出端與所述可控矽的輸入端電連接；所述可控矽的輸入端連接風機和第一功率傳感器，第一功率傳感器與風機並聯，所述第一功率傳感器連接控制裝置的輸入端，將風機運轉的功率信號反饋給所述控制裝置；可控矽的輸出端連接電熱絲加熱器和第二功率傳感器，第二功率傳感器與電熱絲加熱器並聯；所述第二功率傳感器連接控制裝置的輸入端，將電熱絲加熱器工作的功率信號反饋給所述控制裝置；所述控制裝置的控制端連接所述工控機。
2、 根據權利要求1所述的應用於冷藏貨櫃熱工性能測試的一種功率控制系統，其特徵在於，所述第一功率傳感器包含一用以檢測風機運轉的功率信號的第一電流互感器，第二功率傳感器包含一用以檢測電熱絲加熱器工作的功率信號的第二電流互感器。
3、 根據權利要求1所述的應用於冷藏貨櫃熱工性能測試的一種功率控制系統，其特徵在於，所述控制裝置包括一 PLC裝置、溫度變送器模塊、模擬量輸出變送器模塊和模擬量輸入變送器模塊；所述模擬量輸出變送器模塊連接所述可控矽的控制端，以控制可控矽的導通角；所述溫度變送器模塊連接布置於箱體內各測溫點的若干溫度傳感器，以檢測箱內的溫度；所述模擬量輸入變送器模塊的輸入端接入第一功率傳感器和第二功率傳感器；所述第一功率傳感器和第二功率傳感器接收來自風機和電熱絲加熱器的功率信號並將其傳送給控制裝置內的模擬量輸入變送器，通過模擬量輸出變送器將信號又傳輸給可控矽進行控制。
4、 根據權利要求1所述的應用於冷藏貨櫃熱工性能測試的一種功率控制系統，其特徵在於，所述電熱絲加熱器的加熱控制採用可控矽相位調整器控制加熱功率。
5、 根據權利要求2所述的應用於冷藏貨櫃熱工性能測試的一種功率控制系統，其特徵在於，所述PLC模塊的另一端通過232/485接口與工控機電連接，實現與所述工控機的通訊完成數據交換。
專利摘要本實用新型公開了冷藏貨櫃熱工性能測試功率控制系統，它包括高精度穩壓器、可控矽、第一功率傳感器、第二功率傳感器、控制裝置和工控機，所述高精度穩壓器的輸入端接入220V交流電，高精度穩壓器的輸出端與所述可控矽的輸入端電連接；所述可控矽的輸入端連接風機，可控矽的輸出端連接電熱絲加熱器；所述可控矽的輸入端還連接風機和第一功率傳感器，可控矽的輸出端連接電熱絲加熱器和第二功率傳感器，所述兩個功率傳感器連接所述控制裝置的輸入端，所述控制裝置的輸出端連接可控矽的控制端，控制裝置的輸出端還連接一工控機。本實用新型通過直接對箱內加熱器和風機單獨穩壓，分別獨立供電和控制，使功率得到穩定控制。
文檔編號G01M99/00GK201435020SQ20092006811
公開日2010年3月31日 申請日期2009年2月26日 優先權日2009年2月26日
發明者丹 曹, 偉 甘, 珺 紀, 韓厚德, 黃傳明 申請人:上海海事大學