專利名稱：應(yīng)用于冷藏集裝箱熱工性能測(cè)試的一種功率控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及功率控制系統(tǒng)，特別涉及應(yīng)用于冷藏集裝箱熱工性能測(cè)試 的一種功率控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
集裝箱運(yùn)輸業(yè)作為現(xiàn)代物流的核心產(chǎn)業(yè)，正在日新月異的迅猛發(fā)展，其中 冷藏集裝箱儲(chǔ)運(yùn)是一種高利潤(rùn)、高風(fēng)險(xiǎn)的集裝箱儲(chǔ)運(yùn)，它需要高技術(shù)的可靠支 持，才能有效避免高風(fēng)險(xiǎn)而獲得高利潤(rùn)。目前，常規(guī)的冷藏集裝箱熱工性能測(cè) 試中功率一般采用繼電器控制，直接調(diào)節(jié)箱內(nèi)加熱器的電壓，包括加熱器風(fēng)機(jī) 的電壓，這種控制調(diào)節(jié)方式使得系統(tǒng)的功率波動(dòng)不易穩(wěn)定，所得的測(cè)試結(jié)果不 能滿足新的各個(gè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議的要求。此外箱內(nèi)控制加熱部分沒(méi)有單獨(dú)的穩(wěn) 壓設(shè)備，更易使系統(tǒng)的功率控制超標(biāo)，導(dǎo)致新造冷藏集裝箱不滿足或不符合相 關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議的問(wèn)題，使得制造企業(yè)面臨箱東的索賠而面臨巨額賠償。
關(guān)于冷藏集裝箱改進(jìn)的專利有很多，其中一篇的中國(guó)專利公開(kāi)
號(hào)CN201002857，
公開(kāi)日2008.01.09所公開(kāi)的冷藏集裝箱安全智能檢測(cè)系統(tǒng)， 它是對(duì)冷藏集裝箱安全的保護(hù)措施，可提高貨運(yùn)效率，增強(qiáng)貨運(yùn)安全。
隨著城市港口的快速發(fā)展，集裝箱運(yùn)輸頻繁，而常規(guī)的冷藏集裝箱的功率 控制系統(tǒng)尚不完善，系統(tǒng)的功率控制容易超標(biāo)，影響檢測(cè)結(jié)果和效率，容易給 相關(guān)制造企業(yè)和箱東造成損失。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供應(yīng)用于冷藏集裝箱熱工性能測(cè) 試的一種功率控制系統(tǒng)，便于功率的穩(wěn)定控制，是一種全新的功率控制模式。 為了解決上述問(wèn)題本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣的-應(yīng)用于冷藏集裝箱熱工性能測(cè)試的一種功率控制系統(tǒng)，其特征在于，它包
4括高精度穩(wěn)壓器、可控硅、第一功率傳感器、第二功率傳感器、控制裝置和工控機(jī)； 、
所述高精度穩(wěn)壓器的輸入端接進(jìn)220V交流電，髙精度穩(wěn)壓器的輸出端與所述可控硅的輸入端電連接；
所述可控硅的輸入端連接風(fēng)機(jī)和第一功率傳感器，第一功率傳感器與風(fēng)機(jī)并聯(lián)，所述第一功率傳感器連接控制裝置的輸入端，將風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的功率信號(hào)反
饋給所述控制裝置；可控硅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并聯(lián)；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(hào)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(jī)。
所述第一功率傳感器包含一用以檢測(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的功率信號(hào)的第一電流互感器，第二功率傳感器包含一用以檢測(cè)電熱絲加熱器工作的功率信號(hào)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硅的控制端，以控制可控硅的導(dǎo)通角；所述溫度變送器模塊連接布置于箱體內(nèi)各測(cè)溫點(diǎn)的若干溫度傳感器，以檢測(cè)箱內(nèi)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(lái)自風(fēng)機(jī)和電熱絲加熱器的功率信號(hào)并將其傳送給控制裝置內(nèi)的模擬量輸入變送器，通過(guò)模擬量輸出變送器將信號(hào)又傳輸給可控硅進(jìn)行控制。
所述電熱絲加熱器的加熱控制采用可控硅相位調(diào)整器控制加熱功率。
所述PLC模塊的另一端通過(guò)232/485接口與工控機(jī)電連接，實(shí)現(xiàn)與所述工控機(jī)的通訊完成數(shù)據(jù)交換。
箱內(nèi)加熱器包括風(fēng)機(jī)與電熱絲加熱器，所述風(fēng)機(jī)和電熱絲加熱器單獨(dú)采用高精度穩(wěn)壓器，加熱設(shè)備采用單向220V電壓；兩者的實(shí)際實(shí)時(shí)功率由所述功率傳感器通過(guò)電流傳感器感應(yīng)電流和測(cè)量電壓后測(cè)得，并可以實(shí)時(shí)LED顯示。
可控硅的控制直接收PLC裝置的控制，接收PLC裝置的4-20mA信號(hào)后動(dòng)作調(diào)整可控硅的導(dǎo)通角，以使功率滿足要求。
本實(shí)用新型的實(shí)施方法如下所述(1) 將箱內(nèi)加熱器部分的風(fēng)機(jī)和電熱絲加熱器的電路隔離開(kāi)來(lái)；
(2) 箱內(nèi)加熱器部分單獨(dú)采用高精度穩(wěn)壓器，給箱內(nèi)加熱器及風(fēng)機(jī)的電路穩(wěn)壓，加熱設(shè)備采用單向220V電壓；
(3) 加熱器部分中的電熱絲的加熱控制采用可控硅相位調(diào)整器(SCR)控制加熱功率；
(4) 箱內(nèi)加熱器的功率分為風(fēng)機(jī)功率和電熱絲加熱器功率，兩者分別采集變送，進(jìn)入PLC裝置后進(jìn)行處理后再單獨(dú)給可控硅控制信號(hào)；
(5) 系統(tǒng)的功率控制方式以箱內(nèi)12個(gè)測(cè)點(diǎn)平均溫度為系統(tǒng)的控制信號(hào)，在穩(wěn)定溫度的前提釆集功率。
本實(shí)用新型的有益效果是，通過(guò)直接對(duì)箱內(nèi)加熱器單獨(dú)穩(wěn)壓，利用箱內(nèi)平均溫度的返回值控制實(shí)際的加熱功率，同時(shí)箱內(nèi)加熱器和箱內(nèi)加熱器風(fēng)機(jī)分別獨(dú)立供電和控制，便于功率的穩(wěn)定控制，使得功率能夠滿足GB、 ISO、 ATP等標(biāo)準(zhǔn)或者協(xié)議的精度要求。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型；

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，A:高精度穩(wěn)壓器，B:可控硅，C:箱內(nèi)加熱器，Cl:風(fēng)機(jī)，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(xiàn):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(jī)。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
本實(shí)用新型應(yīng)用于冷藏集裝箱熱工性能測(cè)試的一種功率控制系統(tǒng)，改變了以前箱內(nèi)功率控制加熱部分沒(méi)有單獨(dú)的穩(wěn)壓設(shè)備狀況，而將箱內(nèi)加熱器部分的風(fēng)機(jī)和電熱絲加熱器的電路隔離開(kāi)來(lái)，箱內(nèi)加熱器部分單獨(dú)采用高精度穩(wěn)壓器，給箱內(nèi)加熱器及風(fēng)機(jī)的電路穩(wěn)壓。通過(guò)直接對(duì)箱內(nèi)加熱器單獨(dú)穩(wěn)壓，利用箱內(nèi)平均溫度的返回值控制實(shí)際的加熱功率，同時(shí)箱內(nèi)加熱器和箱內(nèi)加熱器風(fēng)機(jī)分別獨(dú)立供電和控制，便于功率的穩(wěn)定控制。實(shí)施例
如圖1所示，應(yīng)用于冷藏集裝箱熱工性能測(cè)試的一種功率控制系統(tǒng)，包括
高精度穩(wěn)壓器A、可控硅B、箱內(nèi)加熱器C、風(fēng)機(jī)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只溫度傳感器J和工控機(jī)K。
高精度穩(wěn)壓器A的輸入端接進(jìn)220V交流電，高精度穩(wěn)壓器A的輸出端與可控硅B的輸入端電連接。
可控硅B的輸出端與箱內(nèi)加熱器C電連接，并為箱內(nèi)加熱器的電熱絲供電，可控硅B的控制直接收與其電連接的PLC裝置I控制?？煽毓鐱的輸入端連接風(fēng)機(jī)Cl和第一功率傳感器El，第一功率傳感器El與風(fēng)機(jī)Cl并聯(lián)，第一功率傳感器El連接控制裝置的輸入端，將風(fēng)機(jī)Cl運(yùn)轉(zhuǎn)的功率信號(hào)反饋給控制裝置;可控硅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并聯(lián)；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(hào)反饋給所述控制裝置。
控制裝置的控制端連接所述工控機(jī)。
第一功率傳感器E1包含一用以檢測(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的功率信號(hào)的第一電流互感器Dl，第二功率傳感器E2包含一用以檢測(cè)電熱絲加熱器工作的功率信號(hào)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與可控硅B的控制端，以控制可控硅B的導(dǎo)通角；溫度變送器模塊F連接布置于箱體內(nèi)各測(cè)溫點(diǎn)的12個(gè)溫度傳感器J，以檢測(cè)箱內(nèi)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(lái)自風(fēng)機(jī)Cl和電熱絲加熱器C2的功率信號(hào)并將其傳送給控制裝置內(nèi)的模擬量輸入變送器模塊H，通過(guò)模擬量輸出變送器模塊H將信號(hào)又傳輸給可控硅B進(jìn)行控制。
溫度變送器F并聯(lián)連接12只溫度傳感器J，通過(guò)箱內(nèi)均布的12點(diǎn)Pt100測(cè)量箱內(nèi)各點(diǎn)的溫度;功率控制系統(tǒng)以溫度傳感器J測(cè)得平均溫度的返回值控制實(shí)際的加熱功率。
PLC裝置I的另一端通過(guò)232/485接口與工控機(jī)K電連接，實(shí)現(xiàn)與工控機(jī)K的通訊完成數(shù)據(jù)交換。
箱內(nèi)加熱器C包括風(fēng)機(jī)Cl與和電熱絲加熱器C2，兩者的實(shí)際實(shí)時(shí)功率由第一功率傳感器El和第二功率傳感器E2通過(guò)第一電流互感器Dl和第二電流互感器D2感應(yīng)電流和測(cè)量電壓后測(cè)得，并可以實(shí)時(shí)LED顯示。電熱絲加熱器C2的加熱控制采用可控硅相位調(diào)整器控制加熱功率。
可控硅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(hào)后動(dòng)作調(diào)整可控硅B的導(dǎo)通角，以使功率滿足要求。
本實(shí)用新型的實(shí)施方法如下
(1) 將箱內(nèi)加熱器C部分的風(fēng)機(jī)Cl和電熱絲加熱器C2的電路隔離開(kāi)來(lái);
(2) 箱內(nèi)加熱器C部分單獨(dú)采用高精度穩(wěn)壓器A，給箱內(nèi)加熱器C及風(fēng)機(jī)Cl的電路穩(wěn)壓，加熱設(shè)備采用單向220V電壓；
(3) 加熱器部分中的電熱絲的加熱控制采用可控硅B相位調(diào)整器(SCR)控制加熱功率；
(4) 箱內(nèi)加熱器C的功率分為風(fēng)機(jī)Cl功率和電熱絲加熱器C2功率，兩者分別采集變送，進(jìn)入PLC裝置I后進(jìn)行處理后再單獨(dú)給可控硅B控制信號(hào)；
(5) 系統(tǒng)的功率控制方式以箱內(nèi)12個(gè)測(cè)點(diǎn)平均溫度為系統(tǒng)的控制信號(hào)，在穩(wěn)定溫度的前提采集功率。
再次參看圖l，本實(shí)用新型的工作原理是220V交流電經(jīng)過(guò)高精度穩(wěn)壓器A的穩(wěn)壓作用后，作為可控硅B的輸入端，可控硅B的輸出端分別為冷藏集裝箱的箱內(nèi)加熱器電熱絲供電，可控硅B的控制直接收PLC裝置I的控制，接收I的4一20mA的信號(hào)后動(dòng)作調(diào)整可控硅B的導(dǎo)通角，以使功率滿足要求；經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓后的220V電路直接為箱內(nèi)加熱器的各個(gè)風(fēng)機(jī)單獨(dú)供電，箱內(nèi)加熱器C的功率分為兩個(gè)部分，風(fēng)機(jī)C1和電熱絲加熱器C2，兩者的實(shí)際實(shí)時(shí)功率由功率傳感器E通過(guò)電流互感器D感應(yīng)電流和測(cè)量電壓后測(cè)得，并可以實(shí)時(shí)LED顯示，E能夠?qū)?shí)際的功率采集值變送為4一20mA信號(hào)給模擬量輸入變送器H;溫度變送器F通過(guò)箱內(nèi)均布的12點(diǎn)Ptl00測(cè)量箱內(nèi)各點(diǎn)的溫度；PLC裝置I完成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基本處理和設(shè)備控制的作用，能夠計(jì)算12點(diǎn)平均溫度和箱內(nèi)加熱器總的功率，在維持平均溫度穩(wěn)定的情況下控制B的導(dǎo)通角，使得功率控制在穩(wěn)定的范圍內(nèi)。同時(shí)，PLC裝置I可以通過(guò)232/485接口實(shí)現(xiàn)與工控機(jī)K的通訊數(shù)據(jù)交換。系統(tǒng)各部分協(xié)同工作使箱內(nèi)功率能夠滿足各標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議的要求。
以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等同物界定。
9
權(quán)利要求1、應(yīng)用于冷藏集裝箱熱工性能測(cè)試的一種功率控制系統(tǒng)，其特征在于，它包括高精度穩(wěn)壓器、可控硅、第一功率傳感器、第二功率傳感器、控制裝置和工控機(jī)；所述高精度穩(wěn)壓器的輸入端接進(jìn)220V交流電，高精度穩(wěn)壓器的輸出端與所述可控硅的輸入端電連接；所述可控硅的輸入端連接風(fēng)機(jī)和第一功率傳感器，第一功率傳感器與風(fēng)機(jī)并聯(lián)，所述第一功率傳感器連接控制裝置的輸入端，將風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的功率信號(hào)反饋給所述控制裝置；可控硅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并聯(lián)；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(hào)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(jī)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于冷藏集裝箱熱工性能測(cè)試的一種功率控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一功率傳感器包含一用以檢測(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的功率信號(hào)的第一電流互感器，第二功率傳感器包含一用以檢測(cè)電熱絲加熱器工作的功率信號(hào)的第二電流互感器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于冷藏集裝箱熱工性能測(cè)試的一種功率控制系統(tǒng)，其特征在于，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硅的控制端，以控制可控硅的導(dǎo)通角；所述溫度變送器模塊連接布置于箱體內(nèi)各測(cè)溫點(diǎn)的若干溫度傳感器，以檢測(cè)箱內(nèi)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(lái)自風(fēng)機(jī)和電熱絲加熱器的功率信號(hào)并將其傳送給控制裝置內(nèi)的模擬量輸入變送器，通過(guò)模擬量輸出變送器將信號(hào)又傳輸給可控硅進(jìn)行控制。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于冷藏集裝箱熱工性能測(cè)試的一種功率控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電熱絲加熱器的加熱控制采用可控硅相位調(diào)整器控制加熱功率。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用于冷藏集裝箱熱工性能測(cè)試的一種功率控制系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC模塊的另一端通過(guò)232/485接口與工控機(jī)電連接，實(shí)現(xiàn)與所述工控機(jī)的通訊完成數(shù)據(jù)交換。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了冷藏集裝箱熱工性能測(cè)試功率控制系統(tǒng)，它包括高精度穩(wěn)壓器、可控硅、第一功率傳感器、第二功率傳感器、控制裝置和工控機(jī)，所述高精度穩(wěn)壓器的輸入端接入220V交流電，高精度穩(wěn)壓器的輸出端與所述可控硅的輸入端電連接；所述可控硅的輸入端連接風(fēng)機(jī)，可控硅的輸出端連接電熱絲加熱器；所述可控硅的輸入端還連接風(fēng)機(jī)和第一功率傳感器，可控硅的輸出端連接電熱絲加熱器和第二功率傳感器，所述兩個(gè)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硅的控制端，控制裝置的輸出端還連接一工控機(jī)。本實(shí)用新型通過(guò)直接對(duì)箱內(nèi)加熱器和風(fēng)機(jī)單獨(dú)穩(wěn)壓，分別獨(dú)立供電和控制，使功率得到穩(wěn)定控制。
文檔編號(hào)G01M99/00GK201435020SQ20092006811
公開(kāi)日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2009年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月26日
發(fā)明者丹 曹, 偉 甘, 珺 紀(jì), 韓厚德, 黃傳明 申請(qǐng)人:上海海事大學(xué)