一种全自动智能多通道防垢除垢控制系统的制作方法

文档序号:15343888发布日期:2018-09-04 22:31阅读:265来源:国知局

本实用新型涉及超声波防垢除垢控制技术领域,特别涉及一种全自动智能多通道防垢除垢控制系统。



背景技术:

超声波防垢除垢装置是利用超声波振动原理,主机发出的功率超声电信号经换能器将电信号转换成机械振荡波,作用于目标设备的管、板壁上,起到防止结垢的作用。

在发电、化工、制药、炼油、焦化等大型企业中,有很多设备需要防止结垢和除垢,否则就会大量浪费能源,污染环境,如发电厂的大型凝汽器就是该类设备的典型代表。单机的超声波防垢除垢装置一般功率不能满足这种大型设备的需要,需要多组超声波防垢除垢装置进行组合,达到需要的功率。

因此,需要在原有的单机全自动智能单机防(除)垢的技术基础上,研制开发出针对发电厂大型凝汽器的全自动智能多通道防(除)垢控制系统,将分散的单机(四路超声频率振动换能器)组成多通道控制系统(128路超声频率振动换能器),并集中显示和集中监控管理。



技术实现要素:

为了解决背景技术中所述问题,本实用新型提供一种全自动智能多通道防垢除垢控制系统,针对大功率多组超声波除垢防垢装置,采用一个触摸屏与多个单片机控制电路板进行通讯,同时监控多组超声波功率单元,将分散的单机组成多通道控制系统,并集中显示和集中监控管理。

为了达到上述目的,本实用新型采用以下技术方案实现:

一种全自动智能多通道防垢除垢控制系统,包括多个单片机控制电路板和触摸屏。

所述的多个单片机控制电路板通过RS485并联通讯方式与单个触摸屏相连接。

所述单片机控制电路板电路结构包括单片机MCU、电压采集电路、触发脉冲输出电路、报警输出电路、RS485通讯电路、拨码开关选择电路和供电电路。

所述的拨码开关选择电路与单片机MCU的IO管脚相连接,通过拨码开关设定单片机控制电路板本机的RS485通讯地址,触摸屏通过识别不同的单片机本机通讯地址方式与多个单片机控制电路板通讯连接。

所述的RS485通讯电路采用485通讯芯片,其输入管脚R、D与单片机MCU的IO管脚相连接,其输出管脚A和B连接外部的RS485通讯接口,输出管脚A和B还通过终端电阻R连接继电器J1的常开点,当单片机控制电路板位于RS485并联通讯连接的末端时,闭合继电器J1,使终端电阻R接入485通讯芯片的输出管脚A和B中。

所述的单片机控制电路板还通过端口连接外部的可控硅功率单元,采集可控硅功率单元的电压信号并输出可控硅功率单元的脉冲触发控制信号,通过可控硅功率单元控制超声波换能器振动进行防垢除垢。

所述的单片机MCU通过IO管脚连接电压采集电路,采集可控硅功率单元的直流300V电压的0-5V仪表信号。

所述的单片机MCU还通过IO管脚连接触发脉冲输出电路的输入端,触发脉冲输出电路的输出端连接脉冲输出端口,单片机控制电路板通过脉冲输出端口连接可控硅功率单元的可控硅触发信号端。

所述的单片机MCU还通过IO管脚连接报警输出电路。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

1、本实用新型提供了的一种全自动智能多通道防垢除垢控制系统,针对大功率多组超声波除垢防垢装置,采用一个触摸屏与多个单片机控制电路板进行通讯,同时监控多组超声波功率单元,将分散的单机组成多通道控制系统,并集中显示和集中监控管理。

2、本实用新型的一种全自动智能多通道防垢除垢控制系统,系统不但能够输出功率单元必须的可控硅触发信号,同时还对功率单元的直流300V电压进行检测,提高系统的可靠性,降低故障率。

3、本实用新型的一种全自动智能多通道防垢除垢控制系统还设有报警输出电路,在直流300V故障时进行报警。

附图说明

图1为本实用新型的一种全自动智能多通道防垢除垢控制系统电路结构示意图;

图2为本实用新型的一种全自动智能多通道防垢除垢控制系统的单机电路结构示意图;

图3为本实用新型的单片机控制电路板主控MCU电路结构示意图;

图4为本实用新型的单片机控制电路板电压采集电路结构示意图;

图5为本实用新型的单片机控制电路板触发脉冲输出电路结构示意图;

图6为本实用新型的单片机控制电路板RS485通讯电路结构示意图;

图7为本实用新型的单片机控制电路板报警输出电路结构示意图;

图8为本实用新型的一种全自动智能多通道防垢除垢控制系统的触摸屏开发界面图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型提供的具体实施方式进行详细说明。

如图1所示,所述的多个单片机控制电路板通过RS485并联通讯方式与单个触摸屏相连接。

如图2所示,所述单片机控制电路板电路结构包括单片机MCU、电压采集电路、触发脉冲输出电路、报警输出电路、RS485通讯电路、拨码开关选择电路和供电电路。

所述的拨码开关选择电路与单片机MCU的IO管脚相连接,通过拨码开关设定单片机控制电路板本机的RS485通讯地址,触摸屏通过识别不同的单片机本机通讯地址方式与多个单片机控制电路板通讯连接。

所述的RS485通讯电路采用485通讯芯片,其输入管脚R、D与单片机MCU的IO管脚相连接,其输出管脚A和B连接外部的RS485通讯接口,输出管脚A和B还通过终端电阻R连接继电器J1的常开点,当单片机控制电路板位于RS485并联通讯连接的末端时,闭合继电器J1,使终端电阻R接入485通讯芯片的输出管脚A和B中。

所述的单片机控制电路板还通过端口连接外部的可控硅功率单元,采集可控硅功率单元的电压信号并输出可控硅功率单元的脉冲触发控制信号,通过可控硅功率单元控制超声波换能器振动进行防垢除垢。

所述的单片机MCU通过IO管脚连接电压采集电路,采集可控硅功率单元的直流300V电压的0-5V仪表信号。

所述的单片机MCU还通过IO管脚连接触发脉冲输出电路的输入端,触发脉冲输出电路的输出端连接脉冲输出端口,单片机控制电路板通过脉冲输出端口连接可控硅功率单元的可控硅触发信号端。

所述的单片机MCU还通过IO管脚连接报警输出电路。

如图3所示,单片机优选型号为:ATMEGA32SP,其第19号管脚ADC6连接电压采集电路(如图4)的输出端,电压采集电路的输入端连接AD-IN端口。

如图3、5所示,单片机的9-12号管脚G1A、G1K、G2A、G2K连接触发脉冲输出电路(如图5)的输入端,通过光耦U4隔离后,将触发脉冲信号接到外部连接端口上。

如图3、6所示,单片机的30-31号管脚RXD、TXD连接RS485通讯电路的485通讯芯片的R和D端,485通讯芯片的输出A和B端连接至RS485端口,RS485端口连接外部的触摸屏。其输入管脚R、D与单片机MCU的IO管脚相连接,其输出管脚A和B连接外部的RS485通讯接口,输出管脚A和B还通过终端电阻R8连接继电器J1的常开点,当单片机控制电路板位于RS485并联通讯连接的末端时,闭合继电器J1,使终端电阻R8接入485通讯芯片的输出管脚A和B中。

如图3、7所示,单片机的28号管脚连接报警输出电路的TLP227A芯片的输入端,TLP227A芯片的输出端连接输出报警端子ALARM1和ALARM2,报警信号为开关量信号,接到外部的蜂鸣器上,当功率单元的300V直流故障时进行报警。

单片机控制电路板输出端子包括:电压检测信号端子AD-IN、触发脉冲信号端子G1A、G1K、G2A、G2K、报警信号端子ALARM1和ALARM2、电源端子+24V和GND。

如图8所示,为本实用新型采用的触摸屏控制的画面图。

本实用新型系统采用柜式结构,柜体规格为2200×800×600(20台80路超声频率振动换能器)和1600×800×600(10台40路超声频率振动换能器)两种,根据工业现场实际情况选用适合柜体。进出控制线路集中,满足工业现场的安全和环境要求。柜体上安装10寸昆仑通泰触摸屏,集中显示监控,集中管理,并且可以多柜并用,满足现场控制要求。

在柜体内部,每四路超声频率振动换能器由一台全自动智能控制单元驱动,控制单元由单片机控制管理。完成数据采集,根据人机界面设定的周期、脉宽、频率1、频率2来生成相应的脉冲序列,控制换能器以超声频率振动输出,控制单元之间采用RS-485通讯端口连接,并采用MODICON Modbus RTU协议与触摸屏实时通讯,将分散控制纳入到触摸屏集中监控管理。每个控制单元采用26针接插件与柜体内后背板连接,控制单元安装板上下均有滑轮滑道,便于安装和维护。

本实用新型的一种全自动智能多通道防垢除垢控制系统,针对大功率多组超声波除垢防垢装置,采用一个触摸屏与多个单片机控制电路板进行通讯,同时监控多组超声波功率单元,将分散的单机组成多通道控制系统,并集中显示和集中监控管理。系统不但能够输出功率单元必须的可控硅触发信号,同时还对功率单元的直流300V电压进行检测,提高系统的可靠性,降低故障率。还设有报警输出电路,在直流300V故障时进行报警。

以上实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本实用新型的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

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