控制器是微生物培養(yǎng)箱溫濕度調(diào)控的核心設(shè)備，科學(xué)選用 控制器也成為提高溫濕度控制性能的一種有效方法。就目前來(lái) 說(shuō)，微生物培養(yǎng)箱所選用的溫濕度控制器主要分為兩大類(lèi)：一 種是單片機(jī)（單片微型控制器），另一種是 PLC（可編程邏輯控 制器）。這兩種控制器的應(yīng)用領(lǐng)域不同，且各有自己的優(yōu)缺點(diǎn)。

 第一，單片機(jī)。單片機(jī)可以用 C 語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言進(jìn)行算法 編寫(xiě)，根據(jù)程序員錄入的程序指令對(duì)溫濕度進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。前 端的傳感裝置將信號(hào)反饋到單片機(jī)的處理單元中，通過(guò)對(duì)比實(shí) 際值和標(biāo)準(zhǔn)值之間的差距，從而由單片機(jī)發(fā)出調(diào)控指令，將微 生物培養(yǎng)箱內(nèi)的溫濕度調(diào)整到最佳值。以單片機(jī)作為控制器的 優(yōu)勢(shì)在于可以適用于多種控制算法，且技術(shù)人員可以根據(jù)控制 需要，在控制系統(tǒng)中額外加設(shè)電路，提高了整個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)性。

這種基于單片機(jī)的溫濕度控制模式，還可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自 檢，保證了系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行。尤其是在一些環(huán)境相對(duì)惡 劣（高溫）的情況下，為了避免單片機(jī)出現(xiàn)運(yùn)行問(wèn)題，可以在硬 件設(shè)計(jì)上安裝報(bào)警裝置或看門(mén)狗電路。當(dāng)單片機(jī)運(yùn)行荷載超過(guò) 上限后，這些應(yīng)急保護(hù)裝置啟動(dòng)，從而能夠?qū)纹瑱C(jī)進(jìn)行保護(hù)。 正是基于這種運(yùn)行特點(diǎn)，單片機(jī)在微生物培養(yǎng)箱溫濕度控制中 也得到了更廣泛的應(yīng)用。此外，單片機(jī)的制作成本相對(duì)低廉， 即便是出現(xiàn)故障或損壞也可以重新更換，不會(huì)影響正常的溫濕 度控制。當(dāng)然，單片機(jī)作為核心控制器，也存在一定的不足，例 如編程采用高級(jí)的 C 語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言，對(duì)于技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)能 力提出了較高要求，如果技術(shù)人員不精通編程，很有可能在系 統(tǒng)出現(xiàn)故障后無(wú)法及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，從而會(huì)影響微生物培養(yǎng)工作 的質(zhì)量。同時(shí)，單片機(jī)需要較長(zhǎng)時(shí)間的開(kāi)發(fā)調(diào)試，開(kāi)發(fā)周期相 對(duì)較長(zhǎng)，加上單片機(jī)自身工作性能不夠穩(wěn)定，也容易導(dǎo)致在受 到外界干擾的情況下，無(wú)法達(dá)到溫濕度控制的精確性。

第二，PLC。PLC 被認(rèn)為是一種集成化的單片機(jī)成品，其 擁有自己獨(dú)特的編程語(yǔ)言，可對(duì)數(shù)字量或模擬量進(jìn)行控制。在 控制過(guò)程中，PLC 通過(guò)控制算法對(duì)培育箱內(nèi)的溫濕度進(jìn)行控制。 與此同時(shí)，PLC 有很多配套產(chǎn)品來(lái)提高控制系統(tǒng)的控制性能。有其配套的觸摸屏和功能擴(kuò)展模塊，有配套 的與上位機(jī)進(jìn)行通信的硬件和通信協(xié)議支持。

 從整體結(jié)構(gòu)來(lái)看，微生物培養(yǎng)箱的功能模塊主要包括上位 機(jī)（控制單元）、顯示模塊、報(bào)警模塊和數(shù)據(jù)采集模塊等，具體情 況如圖 1 所示。

為了保證溫濕度控制效果，微生物培養(yǎng)箱采用 3 級(jí)控制系 統(tǒng)：終端上位機(jī)可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，技術(shù)人員可以直接將編寫(xiě) 好的程序語(yǔ)言輸入終端上位機(jī)，以便于根據(jù)培養(yǎng)箱溫濕度控制 要求，進(jìn)行動(dòng)態(tài)的功能調(diào)整。同時(shí)，終端上位機(jī)之下又連接多 臺(tái)專(zhuān)門(mén)用于數(shù)據(jù)處理的分上位機(jī)。由于微生物培養(yǎng)箱內(nèi)部溫濕 度始終處于動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，因此溫濕度參數(shù)變化產(chǎn)生的數(shù)據(jù)較 多，多臺(tái)上位機(jī)同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，一來(lái)可以減輕數(shù)據(jù)篩選、整 理的壓力，二來(lái)也能夠進(jìn)行結(jié)果比對(duì)，避免無(wú)關(guān)或錯(cuò)誤信息對(duì) 終端上位機(jī)調(diào)控指令產(chǎn)生干擾。培養(yǎng)箱能夠接收和上傳溫濕度 信號(hào)，同時(shí)還設(shè)置有報(bào)警裝置。系統(tǒng)人員可以根據(jù)微生物培養(yǎng) 需要，設(shè)定溫度和濕度的上下限，當(dāng)培養(yǎng)箱內(nèi)溫度、濕度低于或 超過(guò)極值后，報(bào)警裝置啟動(dòng)，提醒技術(shù)人員手動(dòng)調(diào)整參數(shù)。