双回路智能酸碱度测量控制装置的制作方法

文档序号:6320954阅读:240来源:国知局
专利名称:双回路智能酸碱度测量控制装置的制作方法
技术领域
本实用新型是双回路智能酸碱度测量控制装置(HC-Ⅱ型),属自动控制技术,特别涉及酸碱度测量控制技术及设备。
在化工反应过程中,pH是一个很重要的参数,pH控制的好坏直接影响产品的质量,就糖厂来说,糖厂的澄清中和酸碱度在线检测与控制,长期以来一直是一个难题,由于干扰多,滞后时间长,系统严重非线性。常规仪表控制难于保证,而人工控制又工作量太大,平均几秒钟就要滴定测量一次,再调节加灰量,经常发生混合汁中和点pH控制效果不佳的情况;再加上后面的澄清池很大,清汁在澄清池内滞留时间很长,因此引起糖份损失明显,有资料表明pH值控制不好,会引起1~2%的糖份损失;因此,有许多单位都作过不少努力,并研制了一些装置,这些装置大部分故障率较高、智能化不够、功能单一、性能价格比差;就是全套引进国外设备,又出现价格昂贵,维护维修困难,有点买得起用不起的感觉。
本实用新型的目的就是为了克服和解决糖厂的澄清中和阶段,人工控制pH工作量太大,经常发生pH控制效果不佳,引起糖份损失,而现有酸碱度在线检测与控制设备内部连线较多、故障率较高、功能单一、智能化不够、造价过高、维护维修困难等缺点和问题,研究设计一种具有测量精度高、可靠性高、功能多、造价低、智能化程度高的双回路智能酸碱度测量控制装置。
本实用新型是通过下述技术方案来实现的本双回路智能酸碱度测量控制装置的外形结构示意图如

图1所示,它由机壳、面板、电路板——主机板、显示板、隔离变送板共同连接构成,面板装于机壳正面,面板装有pH1显示窗1、阀位显示窗2、pH2显示窗3、功能值显示窗4、校准1指示灯5、校准2指示灯6、温度1指示灯7、温度2指示灯8、定值指示灯9、功能切换开关10、功能值增加开关11、功能值减少开关12、手动自动切换开关13、阀位增加开关14、阀位减少开关15、阀位零指示灯16、pH报警指示灯17、复位开关18、电源开关19、电极报警指示灯20、全升开关21、全降开关22、A电极清洗/等待指示灯23、B电极清洗/等待指示灯24、A电极工作/待命指示灯25、B电极工作/待命指示灯26;其电路板由主机板、显示板和隔离变送板连接构成,主机板可直接接玻璃电极或锑电极使用,电极隔离变送板用于pH2回路变送驱动,并经电缆连到主机板;主机板电路方框图如图2所示,它由第一单片微机(主机)27、开关量输入电路28、输入接口及伪隔离电路29、内部操作电路30、外部操作电路31、A/D转换器电路32、信号限幅保护、多路开关、信号放大及采样保持电路33、pH2、T2输入接口电路34、精密稳压电源电路35、复合电极输入接口电路36、pH1变送电路37、隔离电路38、温度变送电路39、精密稳压电源电路40、D/A转换器、电流变换、隔离输出驱动及接口电路(可接记录仪或伺服电机放大器)41、步进电机隔离驱动及接口电路42、显示板输出接口电路43、晶振电路44、共用复位电路45、双口RAM46、第三单片微机(通讯)47、通讯隔离驱动及RS232C接口电路48、晶振电路49、第二单片微机(玻璃电极清洗)50、时间设定拨码开关电路51、电极清洗双电机位置行程开关接口电路52、伪隔离电路53、内部指示灯电路54、外部操作接口电路55、内部操作电路56、多路驱动电路57、电极工作状态指示灯接口电路58、可逆电极及泵开关接口电路(接多路固态继电器)59、晶振电路60、交流220V输入61、滤波器62、主机隔离变压器63、整流稳压输出电源电路64、显示用电源电路65、pH1变送隔离变压器66、整流稳压输出电源电路67、记录仪隔离变压器68、整流稳压输出电源电路69、通讯用隔离变压器70、整流稳压输出电源电路71、步进电机驱动隔离变压器72、整流后输出电源电路73、稳压输出电源电路74共同电气连接构成;显示板电路方框图如图3所示,它由显示板输入接口电路75、信号整形、电源滤波电路76、串行显示驱动电路77、数码管/指示灯78、报警接口电路79共同电气连接构成;隔离变送板电路方框图如图4所示,它由交流电源输入80、pH2变送隔离变压器81、整流稳压输出电路82、精密稳压电源电路83、pH变送电路84、信号隔离电路85、pH2、T2输出接口电路86、与主机共地隔离变压器87、整流稳压输出电路(与主机共地)88、温度变送电路89、pH2、T2电极输入接口电路90共同电气连接构成;其相互连接关系为显示板与主机板固定在机壳内,pH2、T2隔离变送板安装在另外一个小盒子内,显示板与主机板通过短电缆连接,pH2、T2隔离变送板与主机板通过长电缆连接,其中面板上的pH1显示窗1、阀位显示窗2、pH2显示窗3、功能值显示窗4、校准1指示灯5、校准2指示灯6、温度1指示灯7、温度2指示灯8、定值指示灯9固化在显示板上;阀位零指示灯16、pH报警指示灯17、报警接口电路79分别通过显示、报警、信号线与显示板上相应电路上的相应点相连接;面板上的电极报警指示灯20、A电极清洗/等待指示灯23、B电极清洗/等待指示灯24、A电极工作/待命指示灯25、B电极工作/待命指示灯26由主机板引线连接到面板上,分别通过显示信号线与主机板上的相应电路上的相应点相连接;面板上功能切换开关10、功能值增加开关11、功能值减少开关12、手动自动切换开关13、阀位增加开关14、阀位减少开关15、全升开关21、全降开关22通过各自信号电缆线与主机板相应电路上的相应点相连接;交流220V输入61、滤波器62、主机隔离变压器63、整流稳压输出电源电路64、显示用电源电路65、pH1变送隔离变压器66、整流稳压输出电源电路67、记录仪隔离变压器68、整流稳压输出电源电路69、通讯用隔离变压器70、整流稳压输出电源电路71、步进电机驱动隔离变压器72、整流后输出电源电路73、稳压输出电源电路74通过各自电源线与相应电路上的相应点相连接;整流稳压输出电源电路64提供主机板用的数字及模拟电源,除另有说明外,主机板大部分都由它供电;显示用电源电路65与整流稳压输出电源电路64相应点连接提供显示板用的数字电源;整流稳压输出电源电路67提供精密稳压电源电路35、pH1变送电路37、隔离电路38用的隔离模拟电源;整流稳压输出电源电路69提供D/A转换器、电流变换、隔离输出驱动及接口电路(可接记录仪或伺服电机放大器)41用隔离模拟电源;整流稳压电源电路71提供通讯隔离驱动及RS232C接口电路48用隔离数字电源;整流后输出电源电路73提供步进电机隔离驱动及接口电路42用隔离驱动电源;稳压输出电源电路74与整流后输出电源电路73电路上的相应点相连接,并提供步进电机隔离驱动电路42用隔离模拟电源;第一单片微机(主机)27分别通过内部数据、地址、控制总线分别与开关量输入电路28、A/D转换器电路32、D/A转换器、电流变换、隔离输出驱动及接口电路(可接记录仪或伺服电机放大器)41、双口RAM46的相应点相连接;第一单片微机(主机)27还分别通过步进电机信号线、显示信号线、晶振信号线分别与步进电机隔离驱动及接口电路42、显示板输出接口电路43、晶振电路44相应点相连接;开关量输入电路28分别通过输入接口及伪隔离信号线、内部操作信号线、外部操作信号线、电极工作状态信号线分别与输入接口及伪隔离电路29、内部操作电路30、外部操作电路31、电极工作状态指示灯接口电路58相应点相连接;精密稳压电源电路40通过电源线分别与A/D转换器电路32、D/A转换器、电流变换、隔离输出驱动电路及接口(可接记录仪或伺服电机放大器)41相应点相连接;信号限幅保护、多路开关、信号放大及采样保持器33通过模拟信号线分别与A/D转换器电路32、pH2、T2输入接口电路34、隔离电路38、温度变送电路39相应点相连接;pH1变送电路37分别通过电源线、模拟信号线、电极输入线分别与精密稳压电源电路35、复合电极输入接口电路36、隔离电路38相应点相连接;复合电极输入接口电路36还通过电极输入线与温度变送电路39相应点相连接;共用复位电路45通过复位线分别与第一单片微机(主机)27、开关量输入电路28、第三单片微机(通讯)47、第二单片微机(玻璃电极清洗)50相应点相连接;第三单片微机(通讯)47分别通过内部数据线、控制线与双口RAM46相应点相连接;并分别通过串行线、晶振信号线分别与通讯隔离驱动及RS232C接口电路48、晶振电路49相应点相连接;第二单片微机(玻璃电极清洗)50分别通过时间设定信号线、伪隔离电路信号线、内部指示灯信号线、外部操作信号线、内部操作信号线、多路驱动信号线分别与时间设定拨码开关电路51、伪隔离电路53、内部指示灯电路54、外部操作接口电路55、内部操作电路56、多路驱动电路57相应点相连接;多路驱动电路57并分别通过电极工作状态信号线、可逆电机及泵开关信号线分别与电极工作状态指示灯接口电路58、可逆电机及泵开关接口电路(接多路固态继电器)59相应点相连接;伪隔离电路53还通过位置行程开关信号线与电极清洗双电机位置行程开关接口电路52相应点相连接;对显示板来讲,显示板输入接口电路75分别通过短电缆线、电源线、显示信号线分别与显示板输出接口电路43、信号整型、电源滤波电路76相应点相连接,串行显示驱动电路77分别通过显示信号线、数码管/指示灯信号线、报警信号线分别与信号整型、电源滤波电路76、数码管/指示灯78、报警接口电路79相应点相连接;对隔离变送板来讲,电源输入80通过电源线分别与pH2变送隔离变压器81、与主机共地隔离变压器87相应点相连接;整流稳压输出电路82通过电源线分别与pH2变送隔离变送器81、精密稳电源电路83、pH变送电路84相应点相连接;pH变送电路84还分别通过电源线、pH2输入线、信号隔离线分别与整流稳压输出电路82、精密稳电源电路83、pH2、T2输入接口电路90、信号隔离电路85相应点相连接;整流稳压输出电路(与主机共地)88通过电源线分别与主机共地隔离变压器87、信号隔离电路85、温度变送电路89相应点相连接;pH2、T2输出接口电路、86分别通过模拟信号线、隔离模拟信号线分别与隔离电路85、温度变送电路89相应点相连接;pH2、T2输入接口电路90分别通过温度输入线、pH2输入线分别与温度变送电路89、pH变送电路84相应点相连接。
主机板电路原理图如图5~图11所示,其中第一单片微机(主机)27由集成电路U1、U7、U9、U10、U48E、电阻及排阻R4、R5、滤波电容C3~C16共同电气连接构成;开关量输入电路28由集成电路U8、排阻R1~R3共同电气连接构成;输入接口及伪隔离电路29由光电隔离器U3、排阻R8、连接器J3共同电气连接构成;J3连接步进电机零位行程开关、抽空触点;内部操作电路30由拨码开关SW1、按钮S1~S4共同电气连接构成;外部操作电路31由连接器J1构成,它分别与面板功能切换开关10、功能值增加开关11、功能值减少开关12、手动自动切换开关13、阀位增加开关14、阀位减少开关15连接;A/D转换器电路32由集成电路U37、电阻及可调电阻R32~R35、滤波电容C26~C29、C31、C32共同电气连接构成;信号限幅保护、多路开关、信号放大及采样保护器33由集成电路U34、U35、U36A、U38、电阻及可调电阻R31、R36~R38、电容C30、连接器J7共同电气连接构成;pH2、T2输入接口电路34由连接器J6构成,它经较长电缆与电极隔离变送板上的pH2、T2输出接口电路86连接;精密稳电源电路35由放大器U67、电阻R83、R84、R96、R97、电容C78、C79共同连接构成A路精密稳压电源;它还由放大器U64、电阻R79~R82、电容C64、C65共同连接构成B路精密稳压电源;复合电极输入接口电路36由连接器J21、J22构成A路,它还由连接器J19、J20构成B路,它们连接到中和点A、B两复合玻璃电极上;pH1变送电路37由放大器U72、U78A、电阻及可调电阻R100~R103、R94、R95、R129、R130、电容C82、C83、C90构成A电极变送,由放大器U81A、U87、电阻及可调电阻R120~R123、R126、R127、R131、R132、电容C86、C87、C91构成B电极变送;隔离电路38由放大器U78B、光电隔离器U73、电阻R93、R98、R99、R133、电容C77、C81构成A电极变送隔离,由放大器U81B、光电隔离器U86、电阻R124、R125、R128、R134、电容C88、C89构成B电极变送隔离;温度变送电路39由放大器U75、电阻及可调电阻R104~R111、R135、电容C84构成A温度变送;由放大器U84、电阻及可调电阻R112~R119、R136、电容C85构成B温度变送;精密稳电源电路40由放大器U30、U36B、电阻R26、R29、R30、电容C25、指示灯LP1共同电气连接构成;D/A转换器、电流变换、隔离输出驱动电路及接口(可接记录仪或伺服电机放大器)41由集成电路U17、U18、放大器U16、U23、U24、光电隔离器U19、U21、三极管Q1、Q2、电阻及可调电阻R10~R23、电容C17~C20、连接器J4共同电气连接构成两路电流隔离输出;步进电极隔离驱动及接口电路42由集成电路U55、U48A、U48B、U48C、U48D、放大电器U47、光电隔离器U49、三极管Q6~Q8、二极管D9、D10、D25、电阻及排阻R46、R61、R62、R67、连接器J14共同电气连接构成隔离输出;显示板输出接口电路43由连接器J2构成,它经电缆与显示板的输入接口电路75连接;晶振电路44由晶体U11、电容C1、C2共同电气连接构成;它与第一单片微机(主机)27连接;共用复位电路45由集成电路U6、按钮RESET1共同电气连接构成;双口RAM46由集成电路U44、U48F共同电气连接构成;它与第一单片微机(主机)27、第三单片微机(通讯)47连接;第三单片微机(通讯)47由集成电路U41、U43、拨码开关SW2、电阻及排阻R43~R45、三极管Q3、指示灯LP2共同电气连接构成;通讯隔离驱动及RS232C接口电路48由集成电路U45、电阻R39~R42、三极管Q4、Q5、光电隔离器U40、电容C35、C36、C39、C40、RS232C标准连接器J9共同电气连接构成,其中,RS232C标准连接器J9经较长电缆连到上位微机实施通讯管理;晶振电路49由晶体U42、电容C37、C38共同电气连接构成,它与第三单片微机(通讯)47连接;第二单片微机(玻璃电极清洗)50由集成电路U62、电阻及排阻R74~R77、滤波电容C58~C61共同电气连接构成;时间设定拨码开关电路51由拨码开关SW3构成,它用于设置拨路电极待命时间、喷酸时间、清洗准备时间;电极清洗双电极位置行程开关接口电路52由连接器J16构成,它与电极清洗机构的A、B电极上下位置行程开关连接;伪隔离电路53由光电隔离器U59、排阻R70共同电气连接构成;内部指示灯电路54由电阻R78、指示灯LP6共同电气连接构成;指示灯LP6亮代表A电极工作;外部操作接口电路55及内部操作电路56由拨码开关SW4连接构成,其中,SW4-1用于A、B电极调试时两电极之间切换,而SW4-3、SW4-4与面板上全升开关21、全降开关22连接,以控制电极位置,便于电极工作或调试;多路驱动电路57由集成电路U60、U61构成;电极工作状态指示灯接口电路58及可逆电机及泵开关接口电路(接多路固态继电器)59由连接器J15构成,其中,J15-1为共同电源端,J15-2到J15-9端与面板上的A电极清洗/等待指示灯23、B电极清洗/等待指示灯24、A电极工作/待命指示灯25、B电极工作/待命指示灯26连接,指示灯为双色显示,上为红,下为绿,而J15-10~J15-14端与外面的多路固态继电器连接,以控制两路可逆电机的正反转及酸泵的开关,JP15-15为B电极自动校零灯(没有输出),JP15-16端与面板上的电极报警指示灯20连接;晶振电路60由晶体U63、电容C63、C64共同电气连接构成,它与第二单片微机(玻璃电极清洗)50连接;整流稳压输出电源电路64由稳压集成电路U51~U53、二极管D11~D24、指示灯LP3~LP5、电阻及可调电阻R49~R57、电容C43~C57、隔离变压器连接器J11、J12相连接构成,J11、J12接主机隔离变压器63,本部分提供主机核心用数字电源及模拟电源,数字电源地及模拟电源地用人工连接起来;显示用电源电路65由稳压集成电路U2、电容C116构成,它的输入连接整流稳压输出电源电路64,输出连接显示板输出接口电路43,目的是为了减少对主机用数字电源的干扰;整流稳压输出电源电路67由稳压集成电路U68~U71、二极管D26~D33、电阻及可调电阻R85~R92、电容C66~C73、隔离变压器连接器J17、J18构成,J17、J18连接pH1变送隔离变压器66,本部分提供两路独立的隔离电源给A、B电极变送;整流稳压输出电源电路69由稳压集成电路U27、U28、二极管D1~D4、电阻及可调电阻R24、R25、R27、R28、电容C21~C24、隔离变压器连接器J5共同连接构成;J5连接记录仪隔离变压器68,输出电源提供给D/A转换器、电流变换、隔离输出驱动电路及接口(可接记录仪或伺服电机放大器)41部分使用;整流稳压输出电源电路71由稳压集成电路U46、二极管D5、D6、电容C33、C34、隔离变压器连接器J8共同连接构成,J8接通讯用隔离变压器70,输出电源提供给通讯隔离驱动及RS232C接口电路48部分使用;整流后输出电源电路73及稳压输出电源电路74由稳压集成电路U50、二极管D7、D8、电容D7、D8、电容C41、C42隔离变压器连接器J10共同连接构成,J10连接到步进电机驱动隔离变压器72上,整流后输出电源电路73用于驱动步进电机,稳压输出电源电路74供给步进电机隔离驱动及接口电路42电源;显示板电路原理图如图12所示,其中,显示板输入接口电路75由连接器J24构成,它与主机板的显示板输出接口电路43连接,信号整形、电源滤波电路76由集成电路U107A、U107C、U107D、电容C92~C97共同连接构成,串行显示驱动电路77由集成电路U89~U105构成,数码管/指示灯78由数码管L1~L16、指示灯LP7~LP11、连接器J23共同连接构成,J23再与面板上的阀位零指示灯16、pH2报警指示灯17连接;报警接口电路79由集成电路U107B、光电隔离器U108、电阻R138、R156、报警器B1共同电气连接构成;隔离变送板电路原理图如图13所示,它单独安装在一个盒子里,靠近沉清池附近,然后,其pH2、T2输出接口电路86由连接器J25构成,它经较长电缆与主机板上的pH2、T2输入接口电路34连接,其中,整流稳压输出电路82由稳压集成电路U110、U113、二极管D39~D42、电阻及可调电阻R61~R64、电容C102~C105、隔离变压器连接器J27共同连接构成,J27连接pH2变送隔离变压器81;精密稳电源电路83由稳压集成电路U111、U114、电阻及可调电阻R184~R187、电容C112、C113共同电气连接构成;pH变送电路84由放大器U119、U115A、电阻R175~R181、R188、R189、电容C106、C108~C110共同连接构成pH2电极变送;信号隔离电路85由放大器U115B、光电隔离器U118、电阻R6、R182、R183、R190、电容C111、C114共同连接构成pH2电极变送隔离;pH2、T2输出接口电路86由连接器J25构成;整流稳压输出电路(与主机共地)88由稳压集成电路U109、U112、二极管D35~D38、电阻及可调电阻R157~R160、电容C98~C101、隔离变压连接器J26共同连接构成;J26与主机共地隔离变压器87连接;温度变送电路89由放大器U116、电阻及可调电阻R7、R165~R174、电容C107共同连接构成温度变送;pH2、T2电极输入接口电路90由连接器J28、J29构成。
本实用新型的工作原理如下pH毫伏信号由测量电极直接测量,温度毫伏信号由电极上附带的铂电阻X激励恒流产生,它们的毫伏信号经电缆送到主机板或隔离变送板上,经各自的变送隔离电路输送到信号限幅保护、多路开关、信号放大及采样保持电路33,再送到A/D转换器电路32模拟转数字输入端,第一单片微机(主机)27根据采样信号首先求出pH毫伏信号值及温度值,然后由pH数学模型来求pH值,并适时显示在pH1显示窗1、pH2显示窗3上,pH值或阀位的对应的电流值经D/A转换器、电流变换、隔离输出驱动电路及接口(可接记录仪或伺服电机放大器)41输送到记录仪或伺服电机放大器,面板上的数据、指示灯及报警器,即pH1显示窗1、阀位显示窗2、pH2显示窗3、功能值显示窗4、校准1指示灯5、校准2指示灯6、温度1指示灯7、温度2指示灯8、定值指示灯9、阀位零指示灯16、pH报警指示灯17由第一单片微机(主机)27的串行口经显示板输出接口电路43输送到显示板上的显示板输入接口电路75而动态刷新,并以同步串行方式进行,报警接口电路79外接报警器,实现声光报警;所有主机程序(程序流程方框图参见图14~17)及固定参数都保存在第一单片微机(主机)27的片内EEPROM内,运算变量暂存在第一单片(主机)27内的掉电不丢失的保护RAM里;阀位大小由第一单片微机(主机)27经步进电机隔离驱动及接口电路42再送到步进电机阀门机械执行机构而实现,采用开环控制方式,其阀位大小适时显示在阀位显示窗2上,阀门零位及抽空触点由输入接口及伪隔离电路29、开关量输入电路28检测得到,控制算法采用本发明人总结的非线性大林参数调整归一化算法,即在内部监控时调整稳定度一项就行,其它外部参数适时显示在功能值显示窗4上,并依照校准1指示灯5、校准2指示灯6、温度1指示灯7、温度2指示灯8、定值指示灯9提示其功能值显示窗4为pH1校准值、pH2校准值、温度1值、温度2值、pH1给定值,它的切换功能由功能切换开关10实现,可使指示灯循环移动到各对应点,其对应值可通过功能值增加开关11、功能值减少开关12来调整,按下手动自动切换开关13到手动位,可由阀位增加开关14、阀位减少开关15人工调整阀位大小,其阀位大小适时显示在阀位显示窗2上;与上位PC通讯由第一单片微机(主机)27经双口RAM46、第三单片微机(通讯)47内部交换数据,再由第三单片微机(通讯)47经通讯隔离驱动及RS232C接口电路48以较长电缆相连接,通讯程序及固定参数都保持存在第三单片微机(通讯)47的片内EEPROM内,运算变量暂存在第三单片微机(通讯)47的片内RAM里;已实现PC机上主要数据动态刷新,PC机上的软件用TURBO C2.0编写;玻璃电极清洗机械执行机构由第二单片微机(玻璃电极清洗)50经多路驱动电路57、电极工作状态指示灯接口电路58产生电极工作状态指示灯动态刷新,并通知第一单片微机(主机)27目前是A电极工作还是B电极工作;它也经多路驱动电路57、可逆电机及泵开关接口电路59接多路固态继电器,多路固态继电器经220V交流电再连接可逆电机及泵接点而完成,电极工作的工作情况是下位测量及待命、上位喷酸清洗及等待;它的位置状态由电极清洗双电机位置行程开关接口电路52、伪隔离电路53检测得到,玻璃电极清洗控制程序及固定参数都保存在第二单片微机(玻璃电极清洗)50的片内EEPROM内,运算变量暂存在第二单片微机(玻璃电极清洗)50的片内RAM里,在玻璃电极调试阶段,按下全降开关22,使A电极、B电极都处在下位,由内部操作电路56控制其是哪一路工作,指示灯电路54亮表A电极工作,不亮表示B电极工作,当糖厂停榨或机器停用时,按下工作全升开关21,使A电极、B电极都处在上位,便于保管;以糖厂的澄清中和为例,一般设定pH1和定值在7.0左右,当pH1小于定值同时又阀位大于95%或pH2超定值偏差范围(pH2偏差报警范围值可在监控内设定)时,pH报警指示灯17亮,同时报警器鸣叫,可人工通过关声音报警开关以切断其鸣叫;当步进电机阀位零检查不正常时,阀位零指示灯16不亮,并在阀位显示窗2显示“--00”,当玻璃清洗机构执行超过规定时间时,电极报警指示灯20亮。本装置测量电极优化配置是中和测量双玻璃电极、清汁测量单玻璃电极;对中和测量双玻璃电极、清汁测量单锑电极装置来说,仅需软件修改pH2电极参数就行;对中和测量单锑电极、清汁测量单锑电极装置来说,需改中和测量电极连接复合电极输入接口电路36的A路,清汁测量电极连复合电极输入接口电路36的B路,原pH2、T2输入接口电路34不用,并取消pH2、T2变送隔离板即可,同时,去掉面板上电极报警指示灯20、全升开关21、全降开关22、A电极清洗/等待指示灯23、B电极清洗/等待指示灯24、A电极工作/待命指示灯25、B电极工作/待命指示灯26;去掉电路结构图上的玻璃电极清洗部分,也就是第二单片微机(玻璃电极清洗)50、时间设定拨码开关电路51、电极清洗双电机位置行程开关接口电路52、伪隔离电路53、内部指示灯电路54、外部操作接口电路55、内部操作电路56、多路驱动电路57、电极工作状态指示灯接口电路58、可逆电机及泵开关接口电路(接多路固态继电器)59、晶振电路60,同时修改软件及pH1电极参数、pH2电极参数就行。
本实用新型与现有的同类产品比具有以下优点和效果(1)功能多,有pH变送模块,可接玻璃电极或锑电极使用,有多路报警提示,可接记录仪或伺服电机放大器,有步进电机隔离驱动模块,可直接驱动步进电机阀门机械执行机构,有通讯隔离驱动模块,可与上位PC机通讯,便于糖厂管理;通信接口为今后糖厂进行数据管理提供极大方便,现场控制装置的数据可记录到磁盘上,并通过软件作进一步的处理,目前可以达到一台PC机最多可与256台测量控制机进行联机通信;另外,还有电极清洗控制模块,以控制电极清洗机械执行机构;玻璃电极清洗控制机构也已进行优化设计,体积小,可靠性高;软件功能更加强大,具有更高的智能化,其中pH1采用双玻璃电极结构,并以A电极为主,在每个周期里,B电极都可在待命阶段的中点开始校零,直到下一步工作阶段为止,这样可保证双电极切换时的平稳过渡,及测量值的唯一性,达到有保证的测量精度,此功能也可内部禁止;(2)工作可靠,全面采用抗干扰技术,基本解决了第一级放大器经常烧坏的问题,由于所有模块之间全部电隔离,并采用了第四代斩波稳零放大器ICL7650S加保护环结构作第一级放大器,有效解决锑电极清洗电机220V交流干扰及锑电极性能变差时会出现不稳定的问题,对玻璃电极高达1000兆欧的输入阻抗及现场干扰问题也作了很好的解决;全部采用数字化技术进行设计,去掉许多参数设定电位器,其参数设定改由按钮来调整,并保留在掉电不丢失的保护RAM里;采用容错技术,故障只出现在本模块内,其它无故障部分照常工作,如通讯隔离驱动模块、步进电机隔离驱动模块出现故障时,整机测量部分照常工作,而测量量电极部分各路独立,并加有保护电路,某几路的故障不会影响到其它路,反之,当测量量电极部分出现故障时,照样可通过人工调整按钮,以控制步进电机阀门机械执行机构开大开小;采用节能技术,阀位只在有偏差时,步进电机才加电,其它时间阀位由机械磨擦锁定;(3)操作方便,内部监控由技术人员完成,外部操作由工人作定期调整即可,操作工人根据工艺条件、报警信号及记录曲线、清汁pH2数据,及时调整pH1中和定值即可;(4)采用pH数学模型来求pH值,精度高。装置测量精度提高到12位,由于采用最新的放大器及相应电路,输入/输出不易被干扰破坏,其中的光电隔离电路有保证达到12位精度;(5)智能化程度高,内部参数都有默认值,它由技术人员在北部监控中调整即可,有多项报警功能,便于帮助判断故障的原因及所在的位置;(6)本实用新型单板设计,内部连线少,维修维护方便,造价低;采用的机箱整机散热条件好,机箱全密封,可免除灰尘、湿气侵入;面板采用高亮大数码管、指示灯及轻融型按钮,外形美观,操作方便;另外,本装置也可配标准电极及执行机构协调工作;(7)具有防死机功能,本装置程序凡是有循环并可能引起死机的地方,内部加计数器,超范围自动跳出;装置设计余量较大,可在220V±20%范围内正常工作,即使有很少的失压状态,都可通过复位芯片检测出来(电压小于4.75V),保证本装置能正常工作。
下面对说明书附图进一步说明如下图1为本双回路智能酸碱度测量控制装置的外形结构示意图;图2为主机板电路方框图;图3为显示(及报警)板电路方框图;图4为隔离变送板电路方框图;图5~图11为主机板电路原理图;图12为显示(及报警)板电路原理图;图13为隔离变送板电路原理图;电路原理图中所有标号相同点应相连接在一起;图14~图17为第一单片微机(主机)27程序流程框图,其中,图14为主程序流程框图,图15为监控处理子程序流程框图,图16为步进电机驱动子程序流程框图,图17为0.1秒中断处理子程序流程框图。
本实用新型的实施方式如下(1)用一般的方法加工机壳及面板,发明人曾按图1所示,设计加工出样机的机壳及面板,其机壳尺寸为240×433×438mm,然后,在机壳内安装显示(及报警电路)板、主机板、隔离变压器、pH1A电极输入接口、pH1B电极输入接口、pH2信号输入接口、步进电机隔离驱动及接口、记录仪输出接口、通讯RS232C接口、抽空输入接口、显示板与主机板连接电缆、电源输入插座而实现主机;应注意的是,所有中大功率部件全部由引线引出,并以绝缘材料隔离安装在散热片上,再固定在机箱后部;pH2隔离变送板单独安装在一个盒子里,它内部含有隔离变压器、pH2电极输入接口、pH2信号输出接口、电源输入插座;(2)按图12电路原理图所示,其中,所有网络标号相同者,计算机会自动连在一起,由计算机自动布线制造显示(及报警)电路板,其中U89~U105可选74xx164系列,U107可选74xx08系列,L1~L16可选FC8-011-11系列数码管,Q9三极管可选TIP142系列,光电隔离器U108可选TLP521-1系列;按图5~图11电路所示原理图,由计算机自动布线制造主机板,其中U7~可选89C55,U10、U43可选74LS373,U9可选DS1225,U1可选74LS139,U8可选82C55,光电隔离器U3、U49、U59可选TLP521-4系列,U6可选MAX768,U35可选74HCT4051系列,U48可选74xx04系列,U23、U36、U64、U67、U78、U81可选OP-200或TLE2022系列,U38可选LF198系列,U37可选AD574A系列,U34可选TL7726系列,U17、U18可选DAC1230或DAC0832系列,U16、U24、U75、U84可选OP-400或TLE2024系列,U30可选TLE2064系列,三极管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5可选50毫安25伏NPN系列,U28、U50、U51、U53、U70、U71可选LM317或LM350系列,U27、U52、U68、U69可选LM337系列,U55可选CD4066系列,U47可选LM324系列,三极管Q6~Q8可选大功率TIP142系列,U41、U62可选8952系列;U45可选MAX232系列,U44可选IDT7130或CY7C130系列,光电隔离器U19、U21、U40、U73、U86可选TLP521-2系列,U2、U46可选7805T系列,U60、U61可选74HCT244系列,U72、U87可选ICL7650或ICL7652系列;按图13所示,由计算机自动布线制造隔离变送板,其中U119可选ICL7650或ICL7652系列,U115可选OP-200或TLE2022系列,U116可选OP-400或TLE2024系列,光电隔离器U118可选TLP521-2系列,U112~U114可选LM317或LM350系列,U109~U111可选LM337;发明人按上述的实施方式制出样机,经使用试验达到下列技术指标及参数(1)输入电压AC为220V±20%,50Hz;(2)额定功率200W(主机);(3)pH检测显示2~14(最小分辨率0.01);(4)液体温度0~100℃(可显示0~127℃);(5)阀位显示0~99.99;(6)控制定值范围3~13pH;(7)稳定度范围0.1~9.99;(8)控制时间周期0~25秒;(9)控制方式自动或手动;(10)pH玻璃电极在线检测精度≤0.1pH(大范围内);(11)pH锑电极在线检测精度≤0.2pH(大范围内);(12)检测滞后时间≤10秒。
实施使用本装置时,先接交流220V电压、测量电极(锑或玻璃电极)、阀门机械执行机构,也可选接记录仪及通讯装置。其工作步骤为(1)开启电源;(2)调内部监控参数;(3)恢复正常功能,以后,操作工人可根据工艺条件、报警信号及记录曲线、清汁pH2数据,及时调整pH1中和定值即可,并定期作软件pH1调零、软件pH2调零校准,注意,第一次使用时,先把拨码开关置到监控,拨码到原定标准参数位,以让第一单片微机(主机)27把原定标准参数送到掉电不丢失保护RAM里。然后拨回码到用户参数调整位才可精密调整内部参数,按压代码按钮S1到阀位动作到时间位,按压代码值按钮增S3、代码值按钮快S2、代码值按钮减S4以调整阀门动作时间,其代码、代码值暂时显示在pH2显示窗3、功能值显示窗4内;同理,可调pH2电极参数、pH1A电极参数、pH1B电极参数、温度1A修正值、温度1B修正值、温度2修正值、pH2偏差报警范围值、稳定度值、pH2软件校零值、pH1A软件校零值、pH1B软件校零值,并可观看pH1毫伏值、pH2毫伏值;pH1变送电路采用6倍放大,具体调整是,pH1A以可调电阻R129调零,以可调电阻R101调幅,pH1B以可调电阻R131调零,以可调电阻R122调幅;温度1A以可调电阻R109调幅,温度1B以可调电阻R114调幅;对pH2隔离变送板来讲,pH2变送电路也采用6倍放大,以可调电阻R181调零,以可调电阻R177调幅,温度2以可调电阻R172调零,以可调电阻R167调幅;注意,pH变送、温度变送硬件调整时,最好在原定标准参数下进行,这样,可在主机帮助下直接观察pH毫伏,pH值、温度值,pH值调整需要标准缓冲液,温度值调零需要温度计;稳定度值大阀门调节幅度小,反应慢,稳定度值小阀门调节幅度大,反应快,可试探找出最佳点;拨码开关置到正常位,恢复正常功能,到此,整机调校完毕;外部操作由工人作定期的、适当的调整即可。
权利要求1.一种双回路智能酸碱度测量控制装置,其特征在于它由机壳、面板、电路板——主机板、显示板、隔离变送板共同连接构成,面板装于机壳正面,面板装有pH1显示窗(1)、阀位显示窗(2)、pH2显示窗(3)、功能值显示窗(4)、校准1指示灯(5)、校准2指示灯(6)、温度1指示灯(7)、温度2指示灯(8)、定值指示灯(9)、功能切换开关(10)、功能值增加开关(11)、功能值减少开关(12)、手动自动切换开关(13)、阀位增加开关(14)、阀位减少开关(15)、阀位零指示灯(16)、pH报警指示灯(17)、复位开关(18)、电源开关(19)、电极报警指示灯(20)、全升开关(21)、全降开关(22)、A电极清洗/等待指示灯(23)、B电极清洗/等待指示灯(24)、A电极工作/待命指示灯(25)、B电极工作/待命指示灯(26);其电路板由主机板、显示板和隔离变送板连接构成,主机板可直接接玻璃电极或锑电极使用,电极隔离变送板用于pH2回路变送驱动,并经电缆连到主机板;主机板电路由第一单片微机(27)、开关量输入电路(28)、输入接口及伪隔离电路(29)、内部操作电路(30)、外部操作电路(31)、A/D转换器电路(32)、信号限幅保护、多路开关、信号放大及采样保持电路(33)、pH2、T2输入接口电路(34)、精密稳压电源电路(35)、复合电极输入接口电路(36)、pH1变送电路(37)、隔离电路(38)、温度变送电路(39)、精密稳压电源电路(40)、D/A转换器、电流变换、隔离输出驱动及接口电路(41)、步进电机隔离驱动及接口电路(42)、显示板输出接口电路(43)、晶振电路(44)、共用复位电路(45)、双口RAM(46)、第三单片微机(47)、通讯隔离驱动及RS232C接口电路(48)、晶振电路(49)、第二单片微机(50)、时间设定拨码开关电路(51)、电极清洗双电机位置行程开关接口电路(52)、伪隔离电路(53)、内部指示灯电路(54)、外部操作接口电路(55)、内部操作电路(56)、多路驱动电路(57)、电极工作状态指示灯接口电路(58)、可逆电极及泵开关接口电路(接多路固态继电器)(59)、晶振电路(60)、交流220V输入(61)、滤波器(62)、主机隔离变压器(63)、整流稳压输出电源电路(64)、显示用电源电路(65)、pH1变送隔离变压器(66)、整流稳压输出电源电路(67)、记录仪隔离变压器(68)、整流稳压输出电源电路(69)、通讯用隔离变压器(70)、整流稳压输出电源电路(71)、步进电机驱动隔离变压器(72)、整流后输出电源电路(73)、稳压输出电源电路(74)共同电气连接构成;显示板电路由显示板输出接口电路(75)、信号整形、电源滤波电路(76)、串行显示驱动电路(77)、数码管/指示灯(78)、报警接口电路(79)共同电气连接构成;隔离变送板电路由交流电源输入(80)、pH2变送隔离变压器(81)、整流稳压输出电路(82)、精密稳压电源电路(83)、pH变送电路984)、信号隔离电路(85)、pH2、T2输出接口电路(86)、与主机共地隔离变压器(87)、整流稳压输出电路(88)、温度变送电路(89)、pH2、T2电极输入接口电路(90)共同电气连接构成;其相互连接关系为显示板与主机板固定在机壳内,pH2、T2隔离变送板安装在另外一个小盒子内,显示板与主机板通过短电缆连接,pH2、T2隔离变送板与主机板通过长电缆连接,其中面板上的pH1显示窗(1)、阀位显示窗(2)、pH2显示窗(3)、功能值显示窗(4)、校准1指示灯(5)、校准2指示灯(6)、温度1指示灯(7)、温度2指示灯(8)、定值指示灯(9)固化在显示板上;阀位零指示灯(16)、pH报警指示灯(17)、报警接口电路(79)分别通过显示、报警、信号线与显示板上相应电路上的相应点相连接;面板上的电极报警指示灯(20)、A电极清洗/等待指示灯(23)、B电极清洗/等待指示灯(24)、A电极工作/待命指示灯(25)、B电极工作/待命指示灯(26)由主机板引线连接到面板上,分别通过显示信号线与主机板上的相应电路上的相应点相连接;面板上功能切换开关(10)、功能值增加开关(11)、功能值减少开关(12)、手动自动切换开关(13)、阀位增加开关(14)、阀位减少开关(15)、全升开关(21)、全降开关(22)通过各自信号电缆线与主机板相应电路上的相应点相连接;交流220V输入(61)、滤波器(62)、主机隔离变压器(63)、整流稳压输出电源电路(64)、显示用电源电路(65)、pH1变送隔离变压器(66)、整流稳压输出电源电路(67)、记录仪隔离变压器(68)、整流稳压输出电源电路(69)、通讯用隔离变压器(70)、整流稳压输出电源电路(71)、步进电机驱动隔离变压器(72)、整流后输出电源电路(73)、稳压输出电源电路(74)通过各自电源线与相应电路上的相应点相连接;显示用电源电路(65)与整流稳压输出电源电路(64)相应点连接提供显示板用的数字电源;稳压输出电源电路(74)与整流后输出电源电路(73)电路上的相应点相连接,第一单片微机(主机)(27)分别通过内部数据、地址、控制总线分别与开关量输入电路(28)、A/D转换器电路(32)、D/A转换器、电流变换、隔离输出驱动及接口电路(41)、双口RAM(46)的相应点相连接;第一单片微机(27)还分别通过步进电机信号线、显示信号线、晶振信号线分别与步进电机隔离驱动及接口电路(42)、显示板输出接口电路(43)、晶振电路(44)相应点相连接;开关量输入电路(28)分别通过输入接口及伪隔离信号线、内部操作信号线、外部操作信号线、电极工作状态信号线分别与输入接口及伪隔离电路(29)、内部操作电路(30)、外部操作电路(31)、电极工作状态指示灯接口电路(58)相应点相连接;精密稳压电源电路(40)通过电源线分别与A/D转换器电路(32)、D/A转换器、电流变换、隔离输出驱动电路及接口(41)相应点相连接;信号限幅保护、多路开关、信号放大及采样保持器(33)通过模拟信号线分别与A/D转换器电路(32)、pH2、T2输入接口电路(34)、隔离电路(38)、温度变送电路(39)相应点相连接;pH1变送电路(37)分别通过电源线、模拟信号线、电极输入线分别与精密稳压电源电路(35)、复合电极输入接口电路(36)、隔离电路(38)相应点相连接;复合电极输入接口电路(36)还通过电极输入线与温度变送电路(39)相应点相连接;共用复位电路(45)通过复位线分别与第一单片微机(27)、开关量输入电路(28)、第三单片微机(47)、第二单片微机(50)相应点相连接;第三单片微机(47)分别通过内部数据线、控制线与双口RAM(46)相应点相连接;并分别通过串行线、晶振信号线分别与通讯隔离驱动及RS232C接口电路(48)、晶振电路(49)相应点相连接;第二单片微机(50)分别通过时间设定信号线、伪隔离电路信号线、内部指示灯信号线、外部操作信号线、内部操作信号线、多路驱动信号线分别与时间设定拨码开关电路(51)、伪隔离电路(53)、内部指示灯电路(54)、外部操作接口电路(55)、内部操作电路(56)、多路驱动电路(57)相应点相连接;多路驱动电路(57)并分别通过电极工作状态信号线、可逆电机及泵开关信号线分别与电极工作状态指示灯接口电路(58)、可逆电机及泵开关接口电路(接多路固态继电器)(59)相应点相连接;伪隔离电路(53)还通过位置行程开关信号线与电极清洗双电机位置行程开关接口电路(52)相应点相连接;对显示板来讲,显示板输入接口电路(75)分别通过短电缆线、电源线、显示信号线分别与显示板输出接口电路(43)、信号整型、电源滤波电路(76)相应点相连接,串行显示驱动电路(77)分别通过显示信号线、数码管/指示灯信号线、报警信号线分别与信号整型、电源滤波电路(76)、数码管/指示灯(78)、报警接口电路(79)相应点相连接;对隔离变送板来讲,电源输入(80)通过电源线分别与pH2变送隔离变压器(81)、与主机共地隔离变压器(87)相应点相连接;整流稳压输出电路(82)通过电源线分别与pH2变送隔离变送器(81)、精密稳电源电路(83)、pH变送电路(84)相应点相连接;pH变送电路(84)还分别通过电源线、pH2输入线、信号隔离线分别与整流稳压输出电路(82)、精密稳电源电路(83)、pH2、T2输入接口电路(90)、信号隔离电路(85)相应点相连接;整流稳压输出电路(88)通过电源线分别与主机共地隔离变压器(87)、信号隔离电路(85)、温度变送电路(89)相应点相连接;pH2、T2输出接口电路(86)分别通过模拟信号线、隔离模拟信号线分别与隔离电路(85)、温度变送电路(89)相应点相连接;pH2、T2输入接口电路(90)分别通过温度输入线、pH2输入信号线分别与温度变送电路(89)、pH变送电路(84)相应点相连接。
2.按权利要求1所述的一种双回路智能酸碱度测量控制装置,其特征在于所述的第一单片机(27)由集成电路U1、U7、U9、U10、U48E、电阻及排阻R4、R5、滤波电容C3~C16共同电气连接构成;开关量输入电路(28)由集成电路U8、排阻R1~R3共同电气连接构成;输入接口及伪隔离电路(29)由光电隔离器U3、排阻R8、连接器J3共同电气连接构成;J3连接步进电机零位行程开关、抽空触点;内部操作电路(30)由拨码开关SW1、按钮S1~S4共同电气连接构成;外部操作电路(31)由连接器J1构成,它分别与面板功能切换开关(10)、功能值增加开关(11)、功能值减少开关(12)、手动自动切换开关(13)、阀位增加开关(14)、阀位减少开关(15)连接;A/D转换器电路(32)由集成电路U37、电阻及可调电阻R32~R35、滤波电容C26~C29、C31、C32共同电气连接构成;信号限幅保护、多路开关、信号放大及采样保护器(33)由集成电路U34、U35、U36A、U38、电阻及可调电阻R31、R36~R38、电容C30、连接器J7共同电气连接构成;pH2、T2输入接口电路34由连接器J6构成,它经较长电缆与电极隔离变送板上的pH2、T2输出接口电路86连接;精密稳电源电路(35)由放大器U67、电阻R83、R84、R96、R97、电容C78、C79共同连接构成A路精密稳压电源;;它还由放大器U64、电阻R79~R82、电容C64、C65共同连接构成B路精密稳压电源;复合电极输入接口电路(36)由连接器J21、J22构成A路,它还由连接器J19、J20构成B路,它们连接到中和点A、B两复合玻璃电极上;pH1变送电路(37)由放大器U72、U78A、电阻及可调电阻R100~R103、R94、R95、R129、R130、电容C82、C83、C90构成A电极变送,由放大器U81A、U87、电阻及可调电阻R120~R123、R126、R127、R131、R132、电容C86、C87、C91构成B电极变送;隔离电路38由放大器U78B、光电隔离器U73、电阻R93、R98、R99、R133、电容C77、C81构成A电极变送隔离,由放大器U81B、光电隔离器U86、电阻R124、R125、R128、R134、电容C88、C89构成B电极变送隔离;温度变送电路39由放大器U75、电阻及可调电阻R104~R111、R135、电容C84构成A温度变送;由放大器U84、电阻及可调电阻R112~R119、R136、电容C85构成B温度变送;精密稳电源电路(40)由放大器U30、U36B、电阻R26、R29、R30、电容C25、指示灯LP1共同电气连接构成;D/A转换器、电流变换、隔离输出驱动电路及接口(41)由集成电路U17、U18、放大器U16、U23、U24、光电隔离器U19、U21、三极管Q1、Q2、电阻及可调电阻R10~R23、电容C17~C20、连接器J4共同电气连接构成两路电流隔离输出;步进电极隔离驱动及接口电路(42)由集成电路U55、U48A、U48B、U48C、U48D、放大电器U47、光电隔离器U49、三极管Q6~Q8、二极管D9、D10、D25、电阻及排阻R46、R61、R62、R67、连接器J14共同电气连接构成隔离输出;显示板输出接口电路(43)由连接器J2构成,它经电缆与显示板的输入接口电路(75)连接;晶振电路44由晶体U11、电容C1、C2共同电气连接构成,它与第一单片微机(27)连接;共用复位电路(45)由集成电路U6、按钮RESET1共同电气连接构成;双口RAM46由集成电路U44、U48F共同电气连接构成,它与第一单片微机(27)、第三单片微机(47)连接;第三单片微机(47)由集成电路U41、U43拨码开关SW2、电阻及排阻R43~R45、三极管Q3、指示灯LP2共同电气连接构成;通讯隔离驱动及RS232C接口电路(48)由集成电路U45、电阻R39~R42、三极管Q4、Q5、光电隔离器U40、电容C35、C36、C39、C40、RS232C标准连接器J9共同电气连接构成,晶振电路(49)由晶体U42、电容C37、C38共同电气连接构成,它与第三单片微机(47)连接;第二单片微机(50)由集成电路U62、电阻及排阻R74~R77、滤波电容C58~C61共同电气连接构成;时间设定拨码开关电路(51)由拨码开关SW3构成;电极清洗双电机位置行程开关接口电路(52)由连接器J16构成,它与电极清洗机构的A、B电极上下位置行程开关连接;伪隔离电路(53)由光电隔离器U59、排阻R70共同电气连接构成;内部指示灯电路(54)由电阻R78、指示灯LP6共同电气连接构成;外部操作接口电路(55)及内部操作电路(56)由拨码开关SW4连接构成,多路驱动电路(57)由集成电路U60、U61构成;电极工作状态指示灯接口电路(58)及可逆电机及泵开关接口电路(59)由连接器J15构成,其中,J15-1为共同电源端,J15-2到J15-9端与面板上的A电极清洗/等待指示灯(23)、B电极清洗/等待指示灯(24)、A电极工作/待命指示灯(25)、B电极工作/待命指示灯(26)连接,而J15-10~J15-14端与外面的多路固态继电器连接,以控制两路可逆电机的正反转及酸泵的开关,JP15-16端与面板上的电极报警指示灯(20)连接;晶振电路(60)由晶体U63、电容U63、C64共同电气连接构成,它与第二单片微机(50)连接;整流稳压输出电源电路(64)由稳压集成电路U51~U53、二极管D11~D24、指示灯LP3~LP5、电阻及可调电阻R49~R57、电容C43~C57、隔离变压器连接器J11、J12相连接构成,J11、J12接主机隔离变压器(63),显示用电源电路(65)由稳压集成电路U2、电容C116构成,它的输入连接整流稳压输出电源电路(64),输出连接显示板输出接口电路(43);整流稳压输出电源电路(67)由稳压集成电路U68~U71、二极管D26~D33、电阻及可调电阻R85~R92、电容C66~C73、隔离变压器连接器J17、J18构成,J17、J18连接pH1变送隔离变压器(66);整流稳压输出电源电路(69)由稳压集成电路U27、U28、二极管D1~D4、电阻及可调电阻R24、R25、R27、R28、电容C21~C24、隔离变压器连接器J5共同连接构成,J5连接记录仪隔离变压器(68);整流稳压输出电源电路(71)由稳压集成电路U46、二极管D5、D6、电容C33、C34、隔离变压器连接器J8共同连接构成,J8接通讯用隔离变压器(70);整流后输出电源电路(73)及稳压输出电源电路(74)由稳压集成电路U50、二极管D7、D8、电容C41、C42、隔离变压器连接器J10共同连接构成,J10连接到步进电机驱动隔离变压器(72)上,显示板输入接口电路(75)由连接器J24构成,它与主机板的显示板输出接口电路(43)连接,信号整形、电源滤波电路(76)由集成电路U107A、U107C、U107D、电容C92~C97共同连接构成,串行显示驱动电路(77)由集成电路U89~U105构成,数码管/指示灯(78)由数码管L1~L16、指示灯LP7~LP11、连接器J23共同连接构成,J23再与面板上的阀位零指示灯(16)、pH2报警指示灯(17)连接;报警接口电路(79)由集成电路U107B、光电隔离器U108、电阻R138、R156、报警器B1共同电气连接构成;pH2、T2输出接口电路(86)由连接器J25构成,它经较长电缆与主机板上的pH2、T2输入接口电路(34)连接,整流稳压输出电路(82)由稳压集成电路U110、U113、二极管D39~D42、电阻及可调电阻R61~R64、电容C102~C105、隔离变压器连接器J27共同连接构成,J27连接pH2变送隔离变压器(81);精密稳电源电路(83)由稳压集成电路U111、U114、电阻及可调电阻R184~R187、电容C112、C113共同电气连接构成;pH变送电路(84)由放大器U119、U115A、电阻R175~R181、R188、R189、电容C106、C108~C110共同连接构成pH2电极变送;信号隔离电路(85)由放大器U115B、光电隔离器U118、电阻R6、R182、R183、R190、电容C111、C114共同连接构成pH2电极变送隔离;pH2、T2输出接口电路(86)由连接器J25构成;整流稳压输出电路(88)由稳压集成电路U109、U112、二极管D35~D38、电阻及可调电阻R157~R160、电容C98~C101、隔离变压连接器J26共同连接构成;J26与主机共地隔离变压器(87)连接;温度变送电路(89)由放大器U116、电阻及可调电阻R7、R165~R174、电容C107共同连接构成温度变送;pH2、T2电极输入接口电路(90)由连接器J28、J29构成。
专利摘要本实用新型是双回路智能酸碱度测量控制装置,它由机壳、面板、电路板——主机板、显示板、隔离变送板连接构成,面板装有各种显示窗、指示灯、开关;其电路由单片微机、输入电路、伪隔离电路、操作电路、A/D、D/A转换器、电流变换、隔离电路、隔离输出驱动电路、晶振电路、复位电路、接口电路、滤波器、电源电路、串行显示驱动电路、报警接口电路、pH温度变送电路等通过各自信号线连接构成。本实用新型功能多、工作可靠、操作方便、精度高、智能化程度高、造价低、维护方便。
文档编号G05D21/02GK2424464SQ0022825
公开日2001年3月21日 申请日期2000年5月25日 优先权日2000年5月25日
发明者黄扬明, 黎永津 申请人:华南理工大学
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