专利名称：船舶冷藏集装箱热工性能测试中风速的测控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及船舶冷藏集装箱，具体地讲，是一种用于船舶集装箱热 工性能综合测控系统中风速的测控系统。
背景技术：
冷藏集装箱属运输制冷装置，类似于移动的冷藏库，是"冷藏链"重要 的一环。由于冷藏集装箱能把各种易腐货物始终保持在各自所需的储藏温度 下，向世界各地进行大量、快速和廉价的运输，所以近年来己发展成为国际贸易中一项新型的重要运输方式，将是21世纪重要的冷藏运输工具。到2000 年全球冷藏集装箱的总数已达到100万TEU (标准箱)。我国的冷藏集装箱制 造业也迅速崛起，年生产能力达到4.18万TEU (标准箱)。从2000年起的10 年内需要新造冷藏集装箱6 10万TEU (标准箱),平均每年需6000 1万个。由于冷藏集装箱的可靠性要求很高，因此，其性能实验尤为重要。冷藏 集装箱除强度实验外，热工性能实验是另一项重要的性能检验项目。目前，船舶冷藏集装箱热工性能试验测控系统中风速的控制主要由并联 的4台或者多台恒定频率风机的启停控制来提供，这种控制方式不能满足各 个标准规定的要求，且未能实现自动控制。实用新型内容为了克服现有的船舶冷藏集装箱试验系统风速控制的缺陷，本实用新型 提供一种新型船舶冷藏集装箱热工性能综合测控系统的风速测控系统，该方 法作为综合测控系统的一部分，能够全自动完成风速的调节控制。 为实现上述技术特征，本实用新型采用以下系统结构来实现 冷藏集装箱热工性能测试中风速测控系统，包含有上位机，双向连接上 位机的下位机，其特征在于，所述下位机连接有开关量输入模块、开关量输 出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块，所述开关量输出模块连接复数个风机，所述模拟量输入模块也连接所述的复数个风机，所述模拟量输入模 块连接热线风速仪。所述模拟量输入模块连接的风机个数少于开关量输出模块连接风机的个数。下位机的控制器的工作按照其内部驻存的风机程序执行，并受上位机控 制，接受上位机的指令，协同工作，完成监控数据的采集转换工作。 由于采用了以上技术方案，本实用新型具有以下特点一、 采用可视化的组态界面和嵌入式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，同时降低人员劳动强度；二、 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。有益效果可以在风速等受控参数满足各相关标准的伺时，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；避免由于风速 的过高或者过低导致的环境室温度场不均匀，使整个系统进入稳定测试工况 的准备时间过长；变频调速可以达到节能的目的；减少由于风速的原因出现 的新造船舶冷藏集装箱不符合箱东要求和各个船级社标准的问题。
图l是测控系统风机控制基本原理图， 图2是测控系统风机控制电路原理图， 图3是测控系统风机控制模拟量输入输出原理图， 图4是测控系统风机控制开关量输入输出原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、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，进一步阐述本实用新型。如图1所示，上位机UIO，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试验测试操作；下位机8817，内部包括控制器、数字量模块、模拟量模块，其中控制器的工作按照其内部驻存的风机程序执行，并受上位机U10控制，接受上位机U10的指令，协同工作，完成监控数据的采 集转换工作；设备状态数据采集系统由开关量输入模块87040，开关量输出模 块87041，模拟量输出模块87024，模拟量输入模块87017组成；风机系统包 括，风机U1、 U2、 U3、 U4和热线风速仪U5。开关量输入模块87040，接受手动触发按钮信号，并向下位机8817内程 序变量提供赋值；开关量输出模块87041，接收下位机8817中的风机启停控 制信号来控制环境室风机U1、 U2、 U3、 U4的供电；模拟量输入模块87017， 用来采集热线风速仪U5的环境室风速信号并将风速模拟量信号赋值给下位 机8817中的风速变量；模拟量输出模块87024，实际风速信号反馈给下位机 8817后，与其中驻存的设定值进行比较得出风速差值，由程序判别输出模拟 量信号给模拟量输出87024，由模拟量输出87024输出给变频器来控制Ul、 U2的转速。由于风机的控制不再是传统的启停控制，使得风速的控制更加准 确和方便，还可以达到节能的目的。参见图2，本实用新型的电路结构实施例，U1 U4:环境室风机，Ql Q4:空气开关，KM1 KM4:交流接触器，FR1 FR4:交流热保护器，Ll L3 N:三相交流供电线路；Mitsubishi Inverter:变频器；1K1、 2K2变频器 工作触发开关。本电路实施例采用并联四台风机的结构，整个系统由三相交流供电线路供 电；每个风机都串联有空气开关、交流接触器和交流热保护器，空气开关和 交流热保护器起保护电路作用，空气开关在电路短路时，跳闸保护电路；交 流热保护器在电路温度较高时，跳闸保护电路；交流接触器和变频器工作触 发开关接收来自开关量输出模块的控制信号，实现打开和关闭；交流哮触器 的开闭，可实现对相应风机的启动和停止工作。变频器根据模拟量输出模块控制信号，改变电源频率的输出，即实现从 而实现风机转速的调节；考虑到整个系统的经济性，模拟量输出模块配合变 频器控制Ul和U2的转速，本电路实施例中仅Ul和U2风机采用连接变频器 的结构，而在具体应用并不局限于此种结构关系，可根据相应需求，改变并 联风机的台数和连接变频器的个数，构建相应需求的风速控制系统。以满足ISO、 ATP等标准规定的测试要求。参见图3， 87024为模拟量输出模块；模拟量输入模块87017的1 2接环境 室热线风速仪(图中未显示)风速模拟量输入信号，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以及需要开启的风机台速， 即通过改变风机运行并联台速和运行频率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。在图4中，开关量输入模块87040接收1S1 1S4手动信号，开关量输出模 块87041接收8817中控制器指令，输出开关量信号，控制1K1 1K4的得电或 者失电。手动触发按钮1S1 1S4，继电器1K1 1K4，在得到开关量输出模块 87041的开关量输出信号后，其线圈得电或者失电，由此控制交流接触器KM1 KM1、 KM2、 KM3、 KM4的线圈得电或者失电，结合变频器输出频率来协 同控制风机U1、 U2、 U3、 U4的并联运行台数和运行转速。最终可以实现船舶 冷藏集装箱热工性能综合测控系统环境室风机的并联台数和转速的调节，达 到风速的精确控制和减少能耗的效果。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优 点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述 实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型 精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进 都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权 利要求书及其等效物界定。
权利要求1.冷藏集装箱热工性能测试中风速测控系统，包含有上位机，双向连接上位机的下位机，其特征在于，所述下位机连接有开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块，所述开关量输出模块连接复数个风机，所述模拟量输入模块也连接所述的复数个风机，所述模拟量输入模块连接热线风速仪。
2. 根据权利要求1所述的风速测控系统，其特征在于，所述模拟量输入 模块连接的风机个数少于开关量输出模块连接风机的个数。
专利摘要一种用于船舶集装箱热工性能综合测控系统中风速的测控系统，包括，上位机U10，它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试验测试操作；下位机8817，内部包括控制器、数字量模块、模拟量模块，其中控制器的工作按照其内部驻存的风机程序执行，并受上位机U10控制，接受上位机U10的指令，协同工作，完成监控数据的采集转换工作；设备状态数据采集系统由开关量输入模块87040，开关量输出模块87041，模拟量输出模块87024，模拟量输入模块87017组成；风机系统包括，风机U1、U2、U3、U4和热线风速仪U5。本实用新型可使在风速等受控参数满足各相关标准的同时采集数据和温度控制更加精确、方便、系统运行成本更低。
文档编号G01M99/00GK201087830SQ20072007415
公开日2008年7月16日 申请日期2007年8月28日 优先权日2007年8月28日
发明者伟 甘 申请人:上海海事大学