一种沼气反应罐温度控制装置的制造方法

一种沼气反应罐温度控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种温度控制装置，特别是涉及一种沼气反应罐温度控制装置。
【背景技术】
[0002]当前沼气生产过程的控制，大部分用户完全依靠手工操作实现，需要操作人员每日完成的工作量很大，对于操作人员的数量需求也很大。由于其自动化程度低，使沼气正常进行反应的控制技术比较粗糙，使得生产出的沼气产量及质量较差。因此，开发一套能够实现沼气生产过程自动化，提高沼气产量和质量的控制装置，将具有很重要的实际意义。

【发明内容】

[0003]本实用新型的目的在于提供一种沼气反应罐温度控制装置，该装置可以根据沼气反应罐的温度情况，自动调节沼气反应罐的温度，并在绿地缺水或水分过量时能够进行报
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目O
[0004]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0005]一种沼气反应罐温度控制装置，包括控制柜以及位于控制柜内部的控制电路。控制柜上装有:键盘、通信状态指示灯、温度报警指示灯、压力报警指示灯、电源指示灯、系统运行指示灯、工作参数设置按钮、停止按钮、启动按钮、LCD (液晶显示屏)显示屏。控制柜内部的控制电路包括:PLC (可编程逻辑控制器)系统模块和单片机系统模块。所述PLC系统模块包括=PLC电源模块、PLC (型号为CPU224)模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、温度传感器、压力传感器；所述单片机系统模块包括单片机电源模块、单片机(型号为STM32F103C8)、键盘接口模块、串口通信模块、存储模块、IXD接口模块。
[0006]温度传感器和压力传感器分别通过信号线与模拟量输入模块相连；启动按钮、停止按钮、加热继电器状态开关、工作参数设置按钮分别通过信号线与所述数字量输入模块相连；所述数字量输出模块分别与加热控制继电器线圈、系统运行指示灯、电源指示灯、压力报警指示灯、温度报警指示灯、通信状态指示灯相连；所述PLC CPU224模块分别通过总线与数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块相连；所述PLC电源模块通过电源线与PLC CPU224模块相连。所述STM32F103C8单片机通过总线分别与存储模块、LCD接口模块、键盘接口模块、串口通信模块相连；所述键盘接口模块与键盘相连；所述LCD接口模块与IXD显示屏相连；所述单片机电源模块通过电源线分别与STM32F103C8单片机、存储模块、IXD接口模块、IXD显示屏、键盘接口模块、串口通信模块相连；所述PLC CPU224模块通过串口通信线与串口通信模块相连。
[0007]本实用新型的工作原理如下:
[0008]首先接通电源，控制柜上的电源指示灯点亮，然后按下启动按钮，本装置进入运行状态，此时控制柜上的系统运行指示灯点亮。本装置在运行状态下，温度传感器和压力传感器分别将检测到的沼气反应罐的温度信号和压力信号经模拟量输入模块送入PLC CPU224模块，PLC CPU224模块对所检测到的温度信号和压力信号进行处理，得到沼气反应罐的当前温度数据和压力数据。当所检测到的压力数据高于预先设定的压力标准值时，不论当前温度数据是多少，只要沼气反应罐当前处于加热状态，PLC CPU224就会通过数字量输出模块输出信号给加热控制继电器和压力报警指示灯，使加热控制继电器线圈断开，停止对沼气反应罐的加热；同时使压力报警指示灯点亮。当所检测到的压力数据低于预先设定的压力标准值时，若此时温度高于预先设定的温度上限值且沼气反应罐处于加热状态，PLCCPU224会通过数字量输出模块输出信号给加热控制继电器和温度报警指示灯，使加热控制继电器线圈断开，停止对沼气反应罐加热；同时使温度报警指示灯点亮。当所检测到的压力数据低于预先设定的压力值时，若此时温度低于预先设定的温度下限值且沼气反应罐处于未加热状态，PLC CPU224会通过数字量输出模块输出信号给加热控制继电器和温度报警指示灯，使加热控制继电器线圈吸合，开始对沼气反应罐加热；同时使温度报警指示灯点亮。PLC CPU224还将处理后的当前温度数据与压力数据经串口通信模块送入STM32F103C8单片机，由单片机将所述温度数据与压力数据送入存储模块进行存储，同时在LCD显示屏上进行显示。当本控制装置的工作参数设置按钮、停止按钮、启动按钮出现故障时，可以通过键盘代替所述按钮实现对本控制装置的操作。还可以在工作参数设置按钮按下的状态下，通过键盘设定压力标准值、温度上限、温度下限，所设置的数据经过键盘接口模块传送给STM32F103C8单片机，再由STM32F103C8单片机将所设定的压力标准值、温度上限值、温度下限值通过串口通信模块传送给PLC CPU224。当要停止本控制装置工作时，首先按下控制柜上的停止按钮，停止本装置运行，此时，控制柜上的系统运行指示灯熄灭，然后断开供电电源。
[0009]本实用新型的优点与效果是:
[0010]由于本控制装置采用了 PLC CPU224作为控制器，所以本控制装置工作性能稳定，抗干扰性较强。由于本控制装置采用STM32F103C8单片机与PLC CPU224进行串口通信，实现现场数据的显示、存储，丰富了本装置的控制功能，提高了沼气反应罐温度控制的自动化水平。
【附图说明】
[0011]图1为沼气反应罐温度控制装置的结构示意图；
[0012]图2为沼气反应罐温度控制装置的电路方框图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图所示实施例对本实用新型进行详细说明。
[0014]图1中标号说明:1、控制柜，2、键盘，3、通信状态指示灯，4、温度报警指示灯，5、压力报警指示灯，6、电源指示灯，7、系统运行指示灯，8、工作参数设置按钮，9、停止按钮，10、启动按钮，11、IXD显示屏。
[0015]见图1，本实用新型包括:控制柜1、键盘2、通信状态指示灯3、温度报警指示灯4、压力报警指示灯5、电源指示灯6、系统运行指示灯7、工作参数设置按钮8、停止按钮9、启动按钮10、LCD显示屏11。
[0016]见图2，本实用新型控制柜内部的控制电路包括:PLC系统模块和单片机系统模块。所述PLC系统模块包括:PLC电源模块、PLC CPU224模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、温度传感器、压力传感器；所述单片机系统模块包括单片机电源模块、单片机STM32F103C8、键盘接口模块、串口通信模块、存储模块、IXD接口模块。
[0017]首先接通电源，控制柜I上的电源指示灯6点亮，然后按下启动按钮10，本装置进入运行状态，此时控制柜I上的系统运行指示灯7点亮。本装置在运行状态下,温度传感器和压力传感器分别将检测到的沼气反应罐的温度信号和压力信号经模拟量输入模块送入PLC CPU224模块，PLC CPU224模块对所检测到的温度信号和压力信号进行处理，得到沼气反应罐的当前温度数据和压力数据。当所检测到的压力数据高于预先设定的压力标准值时，不论当前温度数据是多少，只要沼气反应罐当前处于加热状态，PLC CPU224就会通过数字量输出模块输出信号给加热控制继电器和压力报警指示灯5，使加热控制继电器线圈断开，停止对沼气反应罐的加热；同时使压力报警指示灯5点亮。当所检测到的压力数据低于预先设定的压力标准值时，若此时温度高于预先设定的温度上限值且沼气反应罐处于加热状态，PLC CPU224会通过数字量输出模块输出信号给加热控制继电器和温度报警指示灯4，使加热控制继电器线圈断开，停止对沼气反应罐加热；同时使温度报警指示灯4点亮。当所检测到的压力数据低于预先设定的压力值时，若此时温度低于预先设定的温度下限值且沼气反应罐处于未加热状态，PLC CPU224会通过数字量输出模块输出信号给加热控制继电器和温度报警指示灯4，使加热控制继电器线圈吸合，开始对沼气反应罐加热；同时使温度报警指示灯4点亮。PLC CPU224还将处理后的当前温度数据与压力数据经串口通信模块送入STM32F103C8单片机，由单片机将所述温度数据与压力数据送入存储模块进行存储，同时在IXD显示屏11上进行显示。当本控制装置的工作参数设置按钮8、停止按钮9、启动按钮10出现故障时，可以通过键盘2代替所述按钮实现对本控制装置的操作。还可以在工作参数设置按钮8按下的状态下，通过键盘2设定压力标准值、温度上限、温度下限，所设置的数据经过键盘接口模块传送给STM32F103C8单片机，再由STM32F103C8单片机将所设定的压力标准值、温度上限值、温度下限值通过串口通信模块传送给PLC CPU224。当要停止本控制装置工作时，首先按下控制柜I上的停止按钮9，停止本装置运行，此时，控制柜I上的系统运行指示灯7熄灭，然后断开供电电源。
【主权项】
1.一种沼气反应罐温度控制装置，其特征在于，所述装置包括控制柜以及位于控制柜内部的控制电路；控制柜上装有:键盘、通信状态指示灯、温度报警指示灯、压力报警指示灯、电源指示灯、系统运行指示灯、工作参数设置按钮、停止按钮、启动按钮、LCD显示屏；控制柜内部的控制电路包括=PLC系统模块和单片机系统模块；PLC系统模块包括:PLC电源模块、PLC CPU224模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、温度传感器、压力传感器；所述单片机系统模块包括单片机电源模块、单片机、键盘接口模块、串口通信模块、存储模块、LCD接口模块；温度传感器和压力传感器分别通过信号线与模拟量输入模块相连；启动按钮、停止按钮、加热继电器状态开关、工作参数设置按钮分别通过信号线与所述数字量输入模块相连；数字量输出模块分别与加热控制继电器线圈、系统运行指示灯、电源指示灯、压力报警指示灯、温度报警指示灯、通信状态指示灯相连；PLC CPU224模块分别通过总线与数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块相连；所述PLC电源模块通过电源线与PLC CPU224模块相连。
2.根据权利要求1所述的一种沼气反应罐温度控制装置，其特征在于，所述LCD接口模块与IXD显示屏相连；所述单片机电源模块通过电源线分别与STM32F103C8单片机、存储模块、IXD接口模块、IXD显示屏、键盘接口模块、串口通信模块相连。
3.根据权利要求1所述的一种沼气反应罐温度控制装置，其特征在于，所述PLCCPU224模块通过串口通信线与串口通信模块相连。
【专利摘要】一种沼气反应罐温度控制装置，涉及一种温度控制装置，所述装置包括控制柜以及位于控制柜内部的控制电路；控制柜上装有：键盘、通信状态指示灯、PLC模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、温度传感器、压力传感器；所述单片机系统模块包括单片机电源模块、单片机、键盘接口模块、串口通信模块、存储模块、LCD接口模块；温度传感器和压力传感器分别通过信号线与模拟量输入模块相连；PLC CPU224模块分别通过总线与数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块相连；所述PLC电源模块通过电源线与PLC CPU224模块相连。该装置可以根据沼气反应罐的温度情况，自动调节沼气反应罐的温度，并在绿地缺水或水分过量时能够进行报警。
【IPC分类】G05B19-05, G05D27-02
【公开号】CN204389977
【申请号】CN201520052163
【发明人】刘飒, 刁芬
【申请人】沈阳大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年1月26日