控制器設計采集溫度信號和壓力信號共8路溫度信號有主機排氣溫度,油氣分離器溫度,冷卻介質(zhì)的溫度。主機出口溫度。輸入電壓為010,溫度范圍為20.80壓力信號有機組排氣壓力,油氣分壓壓差,空氣過濾器壓差,主機嘖油壓力,輸入電壓為1開關量控制電機的主接觸器,啟動接觸器,正常運行接張旭領碩士研究生基金項目省科技支撐計劃2007203024;省科技廳科技平臺項目06108觸器,參數(shù)為16人250人電磁閥,風扇和主機的急停,參數(shù)為顯人機界面方式顯,人機界面包括點陣式液晶,按鍵,指燈。
螺桿空壓機是利用壓縮空氣來提供動力的種機器,由于螺桿空壓機的簡單高效可靠以及直接的流體流動特性,近些年得到了迅速的發(fā)展。與其配套的高性能控制器也越來越受到人們的重視。與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比。高性能控制器具有自動化程度高。效率高。有良好的人機交互功能等優(yōu)越性??刂破髯鳛榭諌簷C的心臟部分,國內(nèi)市場上配套的空壓機控制器大都是國外產(chǎn)品,市場基本上被國外壟斷。目前瑞典的阿特拉斯,英國的康普艾,美國的英格索蘭,美國的壽力等公司的控制器基本占據(jù)了國內(nèi)整個市場。國內(nèi)也有企業(yè)生產(chǎn)空壓機控制器,但都剛剛起步技術還不成熟。同時控制器在工作中的磨損很大,而國外控制器的價格又很高,維護起來又不方便,所以有的企業(yè)仍然在用繼電器控制空壓機,對我國許多企業(yè)來說不但浪費了資源和財力,又阻礙了我國經(jīng)濟和企業(yè)的發(fā)展。因此開發(fā)種性價比高,性能穩(wěn)定,又能滿足用戶要求的空壓機控制器有著重要的意義。
文中應用只單片機作為主控制器。結(jié)合外圍電路和軟件開發(fā)出符合當前空壓機控制器性能和要求的控制器。
基于,1單片機的螺桿空壓機控制器大學張旭領趙武唐愛民合外圍的信號采集放大電路,繼電器控制電路,鍵盤掃描和液晶顯電路,供電電路來完成。軟件上介紹了信息模塊的協(xié)調(diào)工作。實驗證明,該控制器具有穩(wěn)定性高,運行可靠,抗干擾性強等特點。
通訊有尺3485和,232兩個通訊口,可以進行遠程監(jiān)控和現(xiàn)場調(diào)試。
2.2控制器硬件組成與原理控制器作為空壓機控制系統(tǒng)中的處理中心,它監(jiān)控空壓機能要求,把硬件分為信號采集功能塊,液晶顯功能塊,開關量輸入功能塊。繼電器輸出控制功能塊。通訊功能塊和供電功能快。
硬件組成結(jié)構如21采集的信號從傳感器接口輸入,經(jīng)過。濾波,信號選擇和信號放大后進入,轉(zhuǎn)換模塊,經(jīng),88520處理后的數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)存儲器中,并在液晶上顯出來,當操作人員要查詢和修改在液晶上顯的該數(shù)據(jù)時??梢圆僮鹘缑嫔系陌存I。按鍵共8個,采用矩陣式。處理結(jié)果通過繼電器輸出,并控制電機的停止,型和角形的轉(zhuǎn)換;主機和風機停止;電磁閥的加載和卸載。當機組運行參數(shù)不對時,報警燈就會亮,同時報警器就會鳴叫,控制器不能處理的時候由操作人員緊急關閉機組,處理完再重新開機,這些開關都在開關量上實現(xiàn)。進行現(xiàn)場調(diào)試時,可以技術創(chuàng)新把,0機接在3232接口上進行操作,同時增設了奶485遠程監(jiān)控接口,同時也可以實現(xiàn)同時監(jiān)控多臺空壓機的多機聯(lián)動監(jiān)控方式。整個控制器采用內(nèi)部供電,供電電壓為55.
信號選擇芯片選用低電壓模擬多路開關復用器1從4582,其雙輸出信號引腳增加了信號采集的高效性。信號放大芯片選用4運放阽03運算放大器1肘6484,它具有功耗低,增益高和軌對軌輸出特點,增強了信號的準確性和穩(wěn)定性。
0.0.轉(zhuǎn)換芯片選用肌34063,其集成了0.0.變換主要功能電路的芯片,它能被設計完成升降壓和極性變換的功能,而且所需外接元件少。+5轉(zhuǎn)換5選用芯片7660.
2.3.2壓力信號采集電路設計溫度信號4路由鉑熱電阻傳感器輸入,壓力信號4路有硅壓力傳感器輸入。下面主要介紹壓力信號采集電路,壓力信號采集電路224路壓力信號采集后由,0104輸入,先經(jīng)過沉濾波,然后進入低電壓模擬多路開關復用器肘人,4582,通道的選擇由引腳和8決定,和8的值由單片機尺03和尺04發(fā)脈沖來決定,當人和8接受到單片機尺以和尺04發(fā)來的高低電平脈沖時,相應通道就會導通,此路信號就會被選擇進入到放大電路進行放大,然后進入單片機以0模塊進行轉(zhuǎn)化。如當人8接受的都是00低電平。則,0和0導通,此道信號就會通過,和輸出到放大電路。選擇的信號經(jīng)過16484放大后直接進入單片機的尺00尺03中的對應引腳,然后有里面的以0轉(zhuǎn)換模塊進行轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)有單片機進行計算和處理,在放大電路中采用了全波矯正保護電路,有輸入線上的10!電阻實現(xiàn),通過電阻的降流來防止過大的電壓進入放大器的輸入口。
繼電器輸出控制主要是作為開關置輸出來應用,主要是控制接觸器和電磁閥。用了6個繼電器,K01K03繼電器用來控制主接觸器,啟動接觸器和正常運行接觸器。K04K06用來控制主機,風機和電磁閥。下面主要介紹電機控制電路,電機控制電路23電路王要是繼電器和極極管來實現(xiàn)的,由于501503參數(shù)的電流大,所以在其個電路上增加了,0式的0阻抗電容,用來抑制干擾和瞬間電流,從而起到保護接觸器的作用。左端端口的01控制主接觸器石02控制啟動接觸器03控制正常運行接觸器,右邊入口分別與單片機的RE3RE5引腳連接。
當采集的數(shù)據(jù)處理后,單片機根據(jù)處理結(jié)果通過引腳向只3 RE5任個K口發(fā)送個高電平時,PNP極管的集極和射極就會導通,繼電器就會吸合導通,相應的控制接觸器就會導通,從而起到控制電機運行方式的作用。
2.3.4電源電路設計電源采用0021型電動單元組合儀2,直流電源,這種供電的優(yōu)點是各單元省掉了電源電壓器,沒有工頻電源進入單元儀,既解決了儀發(fā)熱問,也為儀的防爆提供了有利條件。外輸入24直流電壓,進入轉(zhuǎn)換電路,經(jīng)過肘,4063轉(zhuǎn)換后,電壓轉(zhuǎn)換為+5,而后,該電壓又經(jīng)過7660變成5電壓。
電路工作時5最大電流0.4安培,5最大電流0.02安培。電源電路242.4軟件設計為了軟件的簡潔和協(xié)調(diào),軟件采用了模塊方式,通過各模塊之間的協(xié)調(diào)和通訊來完成運行。共有單片機初始化模塊,液晶顯模塊,通訊模塊,按鍵掃描模塊40轉(zhuǎn)換模塊尤控制模塊。
監(jiān)控功能的實現(xiàn)就是靠這些模塊的相互協(xié)調(diào)來完成,而模塊的協(xié)調(diào)又是通過信息庫來實現(xiàn)的。信息庫主要是用來存放協(xié)調(diào)模塊的信息。通過從信息庫中調(diào)用所存信息來與運行中的各個參數(shù)進行比較,達到設定值時就進行響應的報警或停機操作,從而實現(xiàn)監(jiān)控功能。開機后單片機先初始化,然后從信息庫中調(diào)出上次數(shù)據(jù)。并與設定值進行比較,若超出或低于設定值,控制模塊則發(fā)出指令禁止啟動主機,等到參數(shù)達到正常值時再啟動,若在正常值內(nèi)則啟動主機。啟動后1了始終監(jiān)控和處理著0轉(zhuǎn)換后的參數(shù)值,然后再通過放大和換算處理。最后把數(shù)值分別發(fā)送到信息庫中對應的模塊。各模塊根據(jù)自己設定的參數(shù)與接受到鍵值則由存有相同值的模塊來處理并執(zhí)行相應的功能。如果是以,值并且在設定的范圍內(nèi)則繼續(xù)運行處理,否則就根據(jù)模塊功能做向應的處理。軟件流程如254評場翻,00例女,技術創(chuàng)新3結(jié)束語結(jié)合外圍的信號采集放大電路,繼電器控制電路,鍵盤掃描和液晶顯電路,外部供電電路來設計了個穩(wěn)定性好的監(jiān)控控制器,此控制器不但電路簡單,穩(wěn)定性高,采集精度高等特點,而且可以實現(xiàn)遠程控制,可以為許多環(huán)境差而需要大動力的機器提供穩(wěn)定可靠的動力。實驗證明該控制器信號采集實時性較高,硬件部分的抗干擾能力和軟件部分的可靠性都很高。
考慮到信號采集的轉(zhuǎn)換和穩(wěn)定性,單片機選擇美國旭,公司生產(chǎn)的巧0188520,它集成了1個16通道的鉸轉(zhuǎn)換器,兩個支持RS485和RS232的可尋址USART模塊,簡化了設計,同時其引腳有防瞬態(tài)能力,增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。