專利名稱：模擬調(diào)節(jié)單片機(jī)監(jiān)控型供水控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種模擬調(diào)節(jié)單片機(jī)監(jiān)控型供水控制裝置，特別適用于用水量波動較大的場合，屬于自動調(diào)速供水設(shè)備。
目前人們采用的供水控制裝置大體分為兩種，一是模擬電路，一是單片機(jī)電路，前者電路簡單，參數(shù)調(diào)整方便，抗干擾能力強(qiáng)，但切換電路復(fù)雜，無設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀況監(jiān)控，可靠性較差；后者編程靈活，但參數(shù)調(diào)整不方便，抗干擾能力差，價(jià)格高，另外，上述兩種控制裝置都采用三端穩(wěn)壓電源供電方式，功耗大，且受電源影響大，在電壓不穩(wěn)定時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)效果差，甚至不能正常工作。
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種模擬調(diào)節(jié)單片機(jī)監(jiān)控型供水控制裝置，它對電壓適應(yīng)范圍寬，結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便，抗干擾能力強(qiáng)，使用可靠靈活。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括壓力設(shè)定器，壓力傳感器、輸入緩沖電路、限幅積分電路、輸出比較電路、單片機(jī)組、變頻器、報(bào)警器、水泵機(jī)組，其壓力設(shè)定器與一路輸入緩沖放大電路的同相端“+”連接，該輸入緩沖放大電路的反相端“-”與輸出端相連通，輸出端通過串聯(lián)電阻R1，與比例放大電路的反相端“-”連接，比例放大電路的同相端“+”通過電阻R13接地，輸出端通過串聯(lián)電阻R6、電位器R7與限幅積分電路的反相端”-”連接，限幅積分電路的同相端“+”通過電阻R15接地，輸出端分別與輸出比較電路的同相端“+”和變頻器的調(diào)節(jié)端連接，輸出比較電路的反相端“-”分別與電位器R16、R17、R18相連；壓力傳感器與另一路輸入緩沖放大電路的同相端“+”連接，該路輸入緩沖放大電路的反相端“-”與輸出端連通，并通過電阻R2與比例放大電路的反相端“-”連接，其輸出端通過串聯(lián)電阻R3與反相電路的反相端“-”連接，反相電路的同相端“+”通過電阻R14接地，輸出端與輸出比較電路的同相端“+”連接。輸入隔離電路的輸入端一部分通過電阻R8、R9、R10與輸出比較電路的輸出端連接，一部分通過串聯(lián)電阻R11與接觸器的輔助接點(diǎn)連接；另一部分通過串聯(lián)電阻R12與變頻器狀態(tài)端子連接，輸入隔離電路的輸出端與單片機(jī)組的輸入端連接；單片機(jī)組的輸出端通過輸出隔離電路分別與繼電器組、變頻器控制端和報(bào)警器連接；繼電器組與接觸器組的線圈連接，接觸器組的輸出端與水泵電機(jī)連接。開關(guān)穩(wěn)壓電源分別與各電路電源端相連。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于電源適應(yīng)范圍廣，限幅積分，調(diào)節(jié)快，調(diào)整方便，抗干擾能力強(qiáng)，監(jiān)控功能齊全，使用可靠靈活。
附圖面面說明

圖1為本實(shí)用新型的電路方框圖；圖2為本實(shí)用新型的電原理圖。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例詳述本實(shí)用新型本實(shí)用新型包括壓力設(shè)定器，壓力傳感器、輸入緩沖電路、限幅積分電路、輸出比較電路、單片機(jī)組、變頻器、報(bào)警器、水泵機(jī)組，其特征在于a、壓力設(shè)定器與一路輸入緩沖放大電路的同相端”+”連接，該輸入緩沖放大電路的反相端“-”與輸出端相連通，輸出端通過串聯(lián)電阻R1，與比例放大電路的反相端“-”連接，比例放大電路的同相端“+”通過電阻R13接地，輸出端通過串聯(lián)電阻R6、電位器R7與限幅積分電路的反相端“-”連接，限幅積分電路的同相端“+”通過電阻R15接地，輸出端分別與輸出比較電路的同相端“+”和變頻器的調(diào)節(jié)端連接，輸出比較電路的反相端“-”分別與電位器R16、R17、R18相連壓力傳感器與另一路輸入緩沖放大電路的同相端“+”連接，該路輸入緩沖放大1電路的反相端“-”與輸出端連通并通過電阻R2與比例放大電路的反相端“-”連接，其輸出端通過串聯(lián)電阻R3與反相電路的反相端“-”連接，反相電路的同相端“+”通過電阻R14接地，輸出端與輸出比較電路的同相端“+”連接。輸入隔離電路的輸入端一部分與輸出比較電路的輸出端連接，一部分通過串聯(lián)電阻R11與接觸器的輔助接點(diǎn)連接；另一部分通過串聯(lián)電阻R12與變頻器狀態(tài)端子連接，輸入隔離電路的輸出端與單片機(jī)組的輸入端連接；單片機(jī)組的輸出端通過輸出隔離電路分別與繼電器組、變頻器控制端和報(bào)警器連接；繼電器組與接觸器組的線圈連接，接觸器組的輸出端與水泵電機(jī)連接。開關(guān)穩(wěn)壓電源分別與各電路電源端相連。
輸入緩沖放大電路由LM358構(gòu)成。比例放大電路由LM358和電阻R4、電位器R5構(gòu)成，R4、R5串聯(lián)后與LM358并聯(lián)。限幅積分電路由LM358和電容C1、二報(bào)管G1、G2構(gòu)成，LM358分別與電容C1和二極管G1并聯(lián)，其輸出端通過二極管G2連地。輸出比較電路由3個(gè)LM358構(gòu)成，其中2個(gè)LM358的同相端“+”相連接并同時(shí)與限幅積分電路的輸出端和變頻器的調(diào)節(jié)端相連接，輸出端分別串聯(lián)電阻R8和R9與輸入隔離電路的輸入端連接，另一個(gè)LM358的同相端“+”與反相電路的輸出端連接，輸出端串聯(lián)電阻R10與輸入隔離電路的輸入端連接。反相電路由LM358和R17構(gòu)成，R19與其反相端“-”和輸出端并聯(lián)。輸入隔離電路由TLP521-4構(gòu)成。輸出隔離電路由TIL113構(gòu)成。變頻器為FRN3.7。繼電器組為JEC-6FB/12接觸器組為CJ20系列。報(bào)警器為TWH16高響度報(bào)警器。單片機(jī)組為80C31單片機(jī)，并配置有28C64有儲器和LS373鎖存器。開關(guān)穩(wěn)壓電源為TWH9313。
本實(shí)用新型設(shè)置有三臺水泵，其流量1號較小，2號、3號泵較大。來自水泵出口的氣壓罐上的水壓由遠(yuǎn)傳壓力表轉(zhuǎn)換成電信號輸入至輸入緩沖放大電路，輸出的一路與壓力設(shè)定信號一起，經(jīng)比例放大電路，限幅電積分電路后，輸送至變頻器調(diào)節(jié)端，調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，從而改變水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)恒壓。限幅積分電路輸出的另一路分別經(jīng)輸出比較電路產(chǎn)生開泵、關(guān)泵信號電壓，這兩個(gè)信號經(jīng)輸入隔離電路TLP521-4輸送至單片80C31，另外，輸入緩沖電路的輸出另一路經(jīng)反相電路后輸送至輸出比較電路，輸出比較電路輸出一壓力下限電壓信號，此信號經(jīng)輸入隔離電路TLP521-4輸送至單片機(jī)組，同時(shí)，水泵接觸器狀態(tài)、變頻器狀態(tài)亦經(jīng)輸入隔離電路輸送至單片機(jī)組，單片機(jī)組根據(jù)經(jīng)輸入隔離電路輸入的各個(gè)信號，通過邏輯分析，輸出六位數(shù)字信號，經(jīng)過輸出隔離電路TIL113后，驅(qū)動繼電器組JC1-6，由其控制接觸器組CJ1-6、再由接觸器組控制水泵電機(jī)M1、M2、M3動作。單片機(jī)組輸出一位數(shù)字信號，經(jīng)隔離后控制變頻器的啟停，另輸出一位數(shù)字信號，經(jīng)隔離后驅(qū)動報(bào)警器TWH16，使之在出現(xiàn)異常時(shí)發(fā)出鳴響。
開機(jī)時(shí)，3臺水泵及變頻器皆處于停止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)壓力表反映的壓力值高于壓力下限時(shí)，輸出比較電路輸出高電平，單片機(jī)檢測到這一信號后，輸出指令讓各泵和變頻器保持現(xiàn)狀態(tài)，當(dāng)壓力值低于壓力下限時(shí)，輸出比較電路輸出低電平，經(jīng)隔離后送至單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)此信號首先打開1號泵變頻開關(guān)(接觸器)，然后打開變頻器，變頻器在調(diào)節(jié)電路輸出電壓的控制下改變輸出頻率，因而M1泵轉(zhuǎn)速隨之變化，將水壓調(diào)節(jié)在壓力設(shè)定值上，當(dāng)用水量很大時(shí)，1號泵全速運(yùn)轉(zhuǎn)仍滿足不了壓力要求，此時(shí)，輸出比較電路輸出開泵信號，單片機(jī)根據(jù)此信號首先關(guān)閉變頻器，然后關(guān)閉1號泵變頻開關(guān)，隨即打開2號泵變頻開關(guān)，再打開變頻器，當(dāng)用水量仍很大時(shí)，2號泵仍未能達(dá)到壓力設(shè)定值，仍產(chǎn)生開泵信號，單片機(jī)打開3號泵恒速開關(guān)，3號泵投入恒速運(yùn)行，當(dāng)用水量減少時(shí)，2號泵在變頻器調(diào)節(jié)下處于不上水狀態(tài)，此時(shí)，輸出比較電路產(chǎn)生關(guān)系信號，單片機(jī)輸出指令，使3號泵停止，當(dāng)用水量減至很微量時(shí)，仍產(chǎn)生關(guān)泵信號，則單片機(jī)關(guān)閉變頻器，關(guān)閉2號泵變頻開關(guān)，這樣就恢復(fù)到了起始狀態(tài)，此時(shí)用戶用水由氣壓罐供應(yīng)，當(dāng)用水量增大，氣壓罐壓力又降至壓力下限時(shí)，控制裝置依上述原理再進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，不過這次當(dāng)1號泵不能滿足要求，需開啟大泵時(shí)，先開M3泵變頻開關(guān)，使之為變頻泵，再開啟2號泵恒速開關(guān)，使之為恒速泵，使2號、3號泵輪流改變工作方式，從而達(dá)到均衡使用。
在單片機(jī)發(fā)出水泵開關(guān)和變頻器的控制指令后，若反饋回的狀態(tài)與之不符，則單片機(jī)輸出報(bào)警信號，驅(qū)動報(bào)警器發(fā)出報(bào)警通知用戶，當(dāng)單片機(jī)同時(shí)檢測到有開泵又有關(guān)泵信號時(shí)，電路出現(xiàn)了故障，報(bào)警器亦發(fā)出報(bào)警。
權(quán)利要求1.一種模擬調(diào)節(jié)單片機(jī)監(jiān)控型供水控制裝置，包括壓力設(shè)定器，壓力傳感器、輸入緩沖電路、限幅積分電路、輸出比較電路、單片機(jī)組、變頻器、報(bào)警器、水泵機(jī)組，其特征在于a、壓力設(shè)定器與一路輸入緩沖放大電路的同相端“+”連接，該輸入緩沖放大電路的反相端“-”與輸出端相連通，輸出端通過串聯(lián)電阻R1，與比例放大電路的反相端“-”連接，比例放大電路的同相端“+”通過電阻R13接地，輸出端通過串聯(lián)電阻R6、電位器R7與限幅積分電路的反相端“-”連接，限幅積分電路的同相端“+”通過電阻R15接地，輸出端分別與輸出比較電路的同相端“+”和變頻器的調(diào)節(jié)端連接，輸出比較電路的反相端“-”分別與電位器R16、R17、R18相連；b、壓力傳感器與另一路輸入緩沖放大電路的同相端“+”連接，該路輸入緩沖放大電路的反相端“-”與輸出端連通并，通過電阻R2與比例放大電路的反相端“-”連接，其輸出端通過串聯(lián)電阻R3與反相電路的反相端“-”連接，反相電路的同相端“+”通過電阻R14接地，輸出端與輸出比較電路的同相端“+”連接；c、輸入隔離電路的輸入端一部分通過電阻R8、R9、R10與輸出比較電路的輸出端連接，一部分通過串聯(lián)電阻R11與接觸器的輔助接點(diǎn)連接；另一部分通過串聯(lián)電阻R12與變頻器狀態(tài)端子連接，輸入隔離電路的輸出端與單片機(jī)組的輸入端連接；d、單片機(jī)組的輸出端通過輸出隔離電路分別與繼電器組、變頻器控制端和報(bào)警器連接；e、繼電器組與接觸器組的線圈連接，接觸器組的輸出端與水泵電機(jī)連接；f、開關(guān)穩(wěn)壓電源分別與各電路電源端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬調(diào)節(jié)單片機(jī)監(jiān)控型供水控制裝置，其特征在于輸入緩沖放大電路由LM358構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬調(diào)節(jié)單片機(jī)監(jiān)控型供水控制裝置，其特征在于比例放大電路由LM358和電阻R4、電位器R5構(gòu)成，R4、R5串聯(lián)后與LM358反相端“-”和輸出端并聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬調(diào)節(jié)單片機(jī)監(jiān)控型供水控制裝置，其特征在于限幅積分電路由LM358和電容C1、二報(bào)管G1、G2構(gòu)成，LM358分別與電容C1和二極管G1并聯(lián)，其輸出端通過二極管G2連地。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬調(diào)節(jié)單片機(jī)監(jiān)控型供水控制裝置，其特征在于輸出比較電路由3個(gè)LM358構(gòu)成，其中2個(gè)LM358的同相端“+”相連接并同時(shí)與限幅積分電路的輸出端和變頻器的調(diào)節(jié)端相連接，輸出端分別串聯(lián)電阻R8和R9與輸入隔離電路的輸入端連接，另一個(gè)LM358的同相端“+”與反相電路的輸出端連接，輸出端串聯(lián)電阻R10與輸入隔離電路的輸入端連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬調(diào)節(jié)單片機(jī)監(jiān)控型供水控制裝置，其特征在于反相電路由LM358和R17構(gòu)成，R17與其反相端“-”和輸出端并聯(lián)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬調(diào)節(jié)單片機(jī)監(jiān)控型供水控制裝置，其特征在于輸入隔離電路由TLP521-4構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬調(diào)節(jié)單片機(jī)監(jiān)控型供水控制裝置，其特征在于輸出隔離電路由TIL113構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬調(diào)節(jié)單片機(jī)監(jiān)控型供水控制裝置，其特征在于變頻器為FRN3.7。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬調(diào)節(jié)單片機(jī)監(jiān)控型供水控制裝置，其特在于繼電器組為JZC-6FB/12V。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬調(diào)節(jié)單片機(jī)監(jiān)控型供水控制裝置，其特征在于接觸器組為CJ20系列。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬調(diào)節(jié)單片機(jī)監(jiān)控型供水控制裝置，其特征在于報(bào)警器為TWH16高響度報(bào)警器。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬調(diào)節(jié)單片機(jī)監(jiān)控型供水控制裝置，其特征在于單片機(jī)組為80C31單片機(jī)，并配置有28C64存儲器和LS373鎖存器。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬調(diào)節(jié)單片機(jī)監(jiān)控型供水控制裝置，其特征在于開關(guān)穩(wěn)壓電源為TWH9313。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種模擬調(diào)節(jié)單片機(jī)監(jiān)控型供水控制裝置,屬于自動調(diào)速供水設(shè)備。其壓力設(shè)定器與一路輸入緩沖放大電路連接后經(jīng)比例放大電路、限幅積分電路、輸出比較電路、輸入隔離電路與單片機(jī)組連接,其壓力傳感器與另一路輸入緩沖放大電路連接后經(jīng)反相電路、輸出比較電路、輸入隔離電路與單片機(jī)組連接,單片機(jī)組分別經(jīng)變頻器和繼電器組與接觸器組連接,接觸器組與水泵電機(jī)連接。本實(shí)用新型抗干擾能力強(qiáng),監(jiān)控功能齊全,使用可靠靈活。
文檔編號G05B15/02GK2309578SQ9722804
公開日1999年3月3日 申請日期1997年9月23日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月23日
發(fā)明者齊挺進(jìn) 申請人:韓津生, 齊挺進(jìn)