CN101344497A - 智能船舶冷藏集装箱热工性能综合测控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明目的在于提供一种智能船舶冷藏集装箱热工性能综合测控系统。该系统包括上位机U10，下位机和数据采集系统U11，测控系统外围设备U12，报表管理系统U13。所述上位机U10，向下位机U11发出指令和接受其采集的监控数据，同时向U13输出测试实验数据。本发明的优点在于：在所有受控参数满足各相关标准的同时，使测控系统采集数据更加精确、操作人员更加方便、系统运行成本更低，减少由于测控系统原因出现的新造船舶冷藏集装箱不符合要求和各个船级社标准的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种冷藏集装箱热工性能综合测控系统，特别涉及一种智能船舶冷藏集装箱热工性能综合测控系统。
背景技术
目前，船舶冷藏集装箱热工性能试验测控系统由传感器、数据采集箱以及其他外围硬件构成，能够半自动或者人工完成部分热工性能试验。但是，这类系统存在一定的缺陷，它不能适时自动调节，操作界面不直观，操作人员劳动强度大，测试数据不精确，部分受控参数不能满足相关标准要求。
发明内容
为了达到所述目的，克服现有的船舶冷藏集装箱试验系统的缺陷，本发明供在一种智能船舶冷藏集装箱热工性能综合测控系统。
该系统包括上位机U10，下位机和数据采集系统U11，测控系统外围设备U12，报表管理系统U13。所述所述系统中用来承载可视化的组态界面的上位机U10分别数据传输连接向其发送采集的监控数据和接收其指令的数据采集系统U11；以及接收该上位机U10测试试验数据的报表管理系统U13；所述数据采集系统U11还与测控系统外围设备U12数据传输连接，其内部包括控制器、数字量模块、模拟量模块、温度采集模块等，其中内部控制器按照其内部驻存的程序执行工作，完成监控数据采集转换工作，本系统采用嵌入式PLC以及高性能数据模块相结合的办法，提高系统运行的速度和稳定性，数据采集的精确性以及系统自动控制的灵敏度；所述的测控系统外围设备部分U12，包括制冷机组、环境室风机、环境室加热器、箱内加热器、可控硅、变频器等，此部分通过改变风机并联台数和风机转速的方法，使系统环境风速满足相关标准要求和达到节能的目的，采用电位相位调整的方法控制加热功率，使该受控参数满足±1.5％的要求，达到精确控制加热功率在规定的波动范围内；所述的报表管理系统U13，采用结构化数据语言，完成所有测试数据的处理、保存和自动生成实验报表并打印，并且同时还可以完成数据和报表备份其结合系统硬件的工作程序来实现。(如图1)。
有益效果：在所有受控参数满足各相关标准的同时，使测控系统采集数据更加精确、操作人员更加方便、系统运行成本更低，减少由于测控系统原因出现的新造船舶冷藏集装箱不符合要求和各个船级社标准的问题。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。
图1为测控系统基本原理图，
U10为上位机，U11为下位机和数据采集系统，U12测控系统外围设备部分，U13为报表管理系统。
图2为制冷机组、环境室加热器、箱内加热器、风机的电路图，
U1.环境室制冷机组，U2.环境室加热器，U3.冷藏集装箱箱内加热器，U4.环境室风机，U5.被测冷藏集装箱，U6.环境室加热器可控硅，U7.冷藏集装箱加热器可控硅，U8.风机变频器，Q1～Q5.空气开关，P2～P3.功率表，A1～A5.电流表，KM1～KM5：交流接触器，FR1～FR5.交流热保护器，L1～L3～N.三相交流供电线路。
图3为测控系统模拟量输入输出原理图，
87024为模拟量输出模块；87017为模拟量输入模块。1～8均接模拟量输入信号。1接流量计，冷藏集装箱气密性试验用；2接冷藏集装箱箱内加热器功率表；3～4接环境室湿度仪；5接差压变送器，冷藏集装箱气密性试验用；6接箱内加热温度控制器；7接环境室加热温控仪；8接环境室热线风速仪。
图4为测控系统开关量输入输出原理图。
87040为开关量输入模块，87041为开关量输出模块。1S1～1S8为触发按钮，1K1～1K8为继电器，U7.1为变频器触发。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1该系统包括上位机U10，下位机和数据采集系统U11，测控外围系统外围设备U12，报表管理系统U13。U10是上位机，承载可视化的组态界面，便于操作人员对测控系统的运行管理和实验测试操作，向下位机U11发出指令和接受其采集的监控数据，同时向U13输出测试实验数据等。下位机U11，内部包括控制器、数字量模块、模拟量模块、温度采集模块等，控制器按照其内部驻存的程序执行工作，并受U10控制，接受U10的指令，协同工作，完成监控数据的采集转换工作。测控系统外围设备部分U12(如图2)，包括制冷机组、环境室风机、环境室加热器、箱内加热器、可控硅、变频器等。报表管理系统U13，利用结构化数据语言完成所有采集数据的处理、保存和自动生成试验报表并打印输出，同时还可以完成数据和报表的备份。
图2中，按照ISO、ATP等标准规定的测试要求，由测控系统根据反馈的环境室、冷藏集装箱箱内温度和环境室风速来控制U1、U2、U3、U4的供电以及实现U2、U3的全功率段PID调节和U4的变频调节。U5为在进行冷藏集装箱性能试验时给被测冷藏集装箱提供电源。U1、U6可以控制环境室温度快速准确地到达试验设定温度。U7可以控制冷藏集装箱箱内温度快速地到达设定温度，同时在进行冷藏集装箱性能实验的时候，可以精确控制箱内加热功率在规定的波动范围内。P2为指针式功率表，能够直观的显示当时状况下的环境室加热耗功情况。P3为非正弦波功率表，采用4个波段为一个测试波周期，数显输出适时功率，同时向测控系统变送输出模拟量信号。A1～A5旨在直观显示电流变化情况，方便操作维护人员观察维护系统。
图3中，87024为模拟量输出模块；87017为模拟量输入模块。1～8均接模拟量输入信号。1接流量计，用于冷藏集装箱气密性试验；2接冷藏集装箱箱内加热器功率表，向上位机提供箱内功率变化情况；3～4接环境室湿度仪，用于反馈环境室湿度情况，便于自动控制环境室湿度；5接差压变送器，冷藏集装箱气密性试验用，用于测量冷藏集装箱箱内外的压差，反馈的差压信号用于在气密试验前控制开大或者关小供气阀门；6、7分别接箱内加热温度控制器、环境室加热温度控制器，旨在调节U6、U7的触发角，从而控制加热功率的大小；8接环境室热线风速仪，用来测量环境室的风速的大小，其反馈信号用于控制变频器的输出频率，从而调节风机的转速达到调节控制环境室风速在各标准规定的测试范围内。U6、U7、U8所需要的模拟量输入信号由87024提供。
图4中，87040为开关量输入模块，其接收1S1～1S8手动信号，87041为开关量输出模块，接收U11中控制器指令，输出开关量信号，控制1K1～1K8的得电或者失电。1S1～1S8为触发按钮，1K1～1K8为继电器，U7.1为变频器触发，得电时变频器工作，反之则不工作。
以上是本发明的实施方式之一，对于本领域内的一般技术人员，不花费创造性的劳动，在上述实施例的基础上可以做多种变化，同样能够实现本发明的目的。但是，这种变化显然应该在本发明的权利要求书的保护范围内。
Claims (5)
1、智能船舶冷藏集装箱热工性能综合测控系统，包括上位机，下位机和数据采集系统，测控系统外围设备，报表管理系统；其特征在于，所述系统中用来承载可视化的组态界面的上位机分别数据传输连接向其发送采集的监控数据和接收其指令的数据采集系统；以及接收该上位机测试试验数据的报表管理系统；所述数据采集系统还与测控系统外围设备数据传输连接。
2、根据权利要求1的智能船舶冷藏集装箱热工性能综合测控系统，其特征在于，所述数据采集系统作为本测控系统的下位机，由控制器、数字量模块、模拟量模块、温度采集模块组成，上述模块采用嵌入式PLC与高性能数据模块相结合。
3、根据权利要求1的智能船舶冷藏集装箱热工性能综合测控系统，其特征在于，所述测控系统外围设备具体包括制冷机组、环境室风机、环境室加热器、箱内加热器、可控硅、变频器。
4、根据权利要求1的智能船舶冷藏集装箱热工性能综合测控系统，其特征在于，所述报表管理系统通过采用结构化数据语言，用来完成所有采集数据的处理、保存和自动生成试验报表并打印输出，并且同时还可以完成数据和报表备份其结合系统硬件的工作程序来实现。
5、根据权利要求2的智能船舶冷藏集装箱热工性能综合测控系统，其特征在于，所述测控系统外围设备中的控制器通过驻存在其内部的工作程序在上位机的指令控制下，完成监控数据采集转换工作。
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