一个传统温度控制仪的技术改进

　　温度是工业控制重要指标之一，温度控制系统广泛应用于冷库、恒温室、仓储间等各种场合。滨州某公司于 1998年引入一套温度控制系统，主要用于果脯烘干窑，对其温度进行测量并按设定温度进行控制，使其稳定在一定范围之内。但该系统由于在测量元件、控制原理、执行元件及抗干扰等方面存在缺陷，致使该系统自安装后一直未能正常运行，其故障主要表现为：

　　(1)温度显示不准确，与果脯烘干窑实际温度不符;

　　(2)温度超过设定值，其烘干过程不停止;

　　(3)温度测量不稳定;

　　(4)执行元件(电磁阀)经常堵塞;

　　(5)三个工作模式中的模式一失控，不能使用。

　　后来该公司干脆把整个系统拆了下来。我局在对该公司进行卫生注册时发现了这一问题，遂组织笔者及有关人员对其进行检查、改造。最后经过几个月的努力，排除了故障，并对其进行了改造，使原系统恢复了正常使用。我局对原系统主要做了如下工作：

　　(1)应用需求分析及对原系统进行消化吸收;

　　(2)系统故障诊断、纠错及技术改造;

　　(3)系统安装、调试及对员工进行操作培训。

　　1 应用需求分析及对原系统进行消化吸收

　　由于是对老系统进行改造，所以既需要全面掌握其结构原理及原作者设计思路，又要充分了解其工作过程，而该公司已将原温度控制系统拆下，并且没有对其工作过程非常熟悉的人员(在开始曾将线接错多次)，加之时间相隔太长，这就给我们的工作带来极大的困难。我们只能一对其应用重新进行需求分析，一边对原系统内部结构原理

　　进行研究、消化，使两过程交互进行。

　　经过了解得知，该公司的果脯烘干过程分为二至三个阶段，第一阶段烘干时间为四小时，而后停止烘干，打开窑门进行翻盘。然后进入第二阶段，烘干六小时，然后停止烘干，打开窑门查看烘干情况，如果达到预期效果，则果脯出窑，整个过程结束，否则进入第三阶段，再烘干二个小时。在上述每一个阶段，每隔 10 分钟，人工测量烘干窑中的温度，如果超过规定温度，则停止一段时间，然后再测量，如果温度降低则继续烘干。

　　其工作过程如图 1 所示。

　　原系统共设计三个工作模式，对应着上述三个阶段。经对原系统进行研究，其原理图如图 2 所示。

　　该系统的传感器为铂电阻 Rp，0P07 为功率放大器。工作过程为在第一阶段执行工作模式一，烘干 4 小时，然后翻盘，再执行工作模式二，烘干 6小时。而后查看烘干情况，决定是否执行工作模式三。在上述烘干过程中，铂电阻 Rp 的电阻值随温度变化而不断变化，经过桥电路，将其转换成电压信号经放大器放大送往 A/D 转换芯片，将电压信号变成数字信号送往 CPU，CPU 查询电阻-温度值表，显示该温度，并且与设定的温度相比较，如果超过规定值或烘干时间超过设置值，则发出停止烘干信号给并行接口芯片，使相应的继电器断开，如果温度低于规定值，