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本文介绍了超低温深冷箱的深冷工艺。根据深冷工艺介绍，结合TrustPLC CTSC-200系列产品的特点，描述了均匀深冷的实现过程就是通过PLC进行控制的，重点突出TrustPLC CTSC-200系列产品在超低温深冷箱中应用的优势。
 
      一、   工艺介绍
      对金属等材料进行深冷及超深冷处理，可以大大的稳定、细化组织、降低内应力、稳定工件尺寸、增加工件的耐磨及耐冲击性，从而达到提高工件精度延长工件寿命的作用，因此超低温深冷箱应运而生。

图一：超低温深冷箱（左：箱体，右：液氮瓶）

      深冷工艺包括以下几个内容：
      1、深冷前处理；2、处理温度； 3、处理时间； 4、降温速度； 5、深冷次数； 6、深冷后处理
     
      我们为关心的是2、3、4、5这几个点。一般对某工件进行深冷处理，不能迅速降温，要缓慢均匀逐渐降温，所以要进行分段处理。把整个过程分成好几段进行，每段又包括冷却和保温阶段。从当前温度在规定时间内缓慢冷却到此段的设定温度（即冷却阶段），然后在一段时间内维持这个设定温度（即保温阶段），当这一段走完，就进行第二段，如此一直走完所有设定段。具体要设定多少段，每段要设定多大冷却温度、多长冷却时间和保温时间，要看具体工件属性和经验，我们在这里只提供这个操作功能以方便设定。
 
      二、  技术方案
     它要求控温范围：室温～-190℃，控温精度：±2℃，降温速度：0℃～80℃/h
      以液氮为制冷剂，利用液氮汽化吸热以及低温氮气吸热制冷，可以达到深冷的效果。该系统由箱体、液氮瓶等组成。我们通过控制液氮瓶进入箱体氮气的流量来控制箱体里面的温度。

图二：设备示意图

如上图，
      冷却：液氮瓶1发出氮气，通过阀门1，在箱体经过迂回的管道，然后流入液氮瓶2进行回收。
      充氮：液氮瓶2发出氮气，通过阀门2，流入箱体内，风机把箱体里的氮气吹散，使箱体里的温度均匀，然后氮气经过出口散发到空气中。
      “冷却”动作降温缓慢，不能降到很低的温度，如-140℃以下，回收了氮气。而“充氮”动作降温迅速，可以降到很低的温度，消耗氮气。
      一般情况下进行“冷却”，在设定温度与当前温度相差超过5℃时，也进行“充氮”。
      当压力计达到一定值，或温度已到-140度还需往下降温时，就需要“充氮”，关闭“冷却”。
      此系统用到TrustPLC CTSC-200系列产品进行控制，具体配置为：CPU224+（晶体管） + 231-7PB ，人机界面用的是WeinView MT506M。

      三、   控制要点
      a)  采用CTSC 231-7PB热电阻模块，测量精度高，误差小。
      b)  程序中用到了CT的PID_T功能块，能较好的对超低温进行控制。
           PID_T功能块是集成在CPU内部，不占用用户程序空间，无需复杂编程，只需调用和设置一些简单的参数就可以使用，温度控制准确。
      c)   如何在冷却时间内让当前温度均匀降至设定的冷却温度。
 
      我们不能一下子把某段的设定温度作为PID_T的给定值，要把设定温度在设定时间范围内细分成很多份，以此来逐渐的接近设定温度，终达到并稳定在设定温度。
 
      四、  总结
      厂家原来采用的是温控仪表对深冷箱进行控制，后来改用TrustPLC CTSC-200系列产品进行控制，智能化程序高，可灵活编程实现想要的功能，精度高，控制稳定，也节省了成本。采用触摸屏监控为用户提供了更方便、更人性化的人机交互。

近年来，随着经济建设的迅速发展，人民生活水平的不断提高，家用电器、燃气用具的大量增加，特别是城市规模的扩大，大大增加了火灾的危险性。为了减少人们生命财产损失，采用先进、实用、可靠的可编程控制器(PLC)来进行控制是当前恒压水泵系统的主流。本文以TrustPLC CTSC-200系列在上海某柴油机消防泵组的应用为例讲述PLC在恒压水泵系统中的应用。
 
      该柴油机消防泵组为上海某公司严格按照国家标准GB6245-98《消防泵性能要求和试验方法》及美国消防协会标准NEPA20《离心消防泵的安装》等标准研制开发的一种新型消防设备其应用几乎能满足消防所需的各种场合。
     
      设备具有启动特性好、过载能力强、结构紧凑、维修方便、使用简单、自动化程度高等特点，是一种先进、性能可靠的消防设备。

图1

      一、    工艺介绍
      自动消防供水系统通常由稳压泵、电动泵（主泵）、自动柴油机泵（备泵）组成，工作原理为：平常管网压力在P1（低压）~P2（高压）之间，低于P1稳压泵起动，压力升至P2停泵，由于管网泄露P2慢慢下降至P1，稳压泵又起动，如此往复保持压力在P1~P2之间，当用水量大增，稳压泵无法维持P1很快下降至P3，电动泵起动，压力上升至Pw并满足消防用水。如停电或电动泵有故障，压力由P3继续下降至P4则自动启动柴油机泵，压力上升至Pw并供水，电动泵或柴油泵停泵须人工判断后手动停泵，如估计管网泄露较多，则需增加稳压罐或将稳压泵常开，以便启动频繁。

图2

 
      二、 技术方案

      配置清单：
      1、主机采用CO-TRUST 的CPU224主机和CO-TRUST TD400文本显示屏进行控制；
      2、水温和油温采用CO-TRUST系列的CTSC 231-7PC32热电阻模块的扩展应用，量程采用300Ω FS Resistance。
      3、管网压力采用TrustPLC CTSC-200系列231-0HC32模拟量输入模块；
      4、水泵转速采用CO-TRUST公司专门为客户设计的放大模块将0-1V的脉冲信号放大为0-13V的脉冲信号（注意0V为有效信号），对柴油机转速准确测量；
 
      三、    控制要点：
      1)；能实现对温度，油压，转速的jingque测量；
      2)；系统的抗干扰性要强，能适应恶劣环境；
      3)；系统除了由TD4X文本显示器完成监控外，还需要通信口与上位机进行MODBUS通信，组成网络。
 
      四、    总结
      整个系统采用TrustPLC CTSC-200系列，配置简单紧凑；经测试运行稳定，模拟量采样jingque。使用CPU224上PPI口与TD4X文本显示器通信完成对系统的监控，剩余的FRPORT口还可以与上位进行各种协议的通信，容易实现扩展。整个系统降低了成本的同时，提高系统的稳定性和扩展性。