一種液位控制器的製作方法

2023-09-19 04:34:35 1

專利名稱：一種液位控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型一種液位控制器，集實時測量、智能控制、總線通訊為一體，在工業生產生活中控制液體水位，並能夠實現對水泵等相關設備起保護作用的裝置。屬於電力系統智能控制技術領域。
背景技術：
現有的液位控制裝置大都採用簡單的傳感器及輔助設備來控制水泵，實現液位的控制功能。用的比較多的就是像PLC —類的控制裝置，但是，這樣的結構成本很大，且控制速度和精確度並不能得到很好的保證，而且對現場的水泵並沒有有效的保護功能，已經不能適應工業生產、生活中嚴格的功能要求。現有的液位控制器邏輯複雜、效率差、成本高、操作性不高、控制方式單一且無法有效保護水泵。

實用新型內容本實用新型目的是為了克服現有的液位控制器邏輯複雜、效率差、成本高、操作性不高、控制方式單一且無法有效保護水泵的缺陷，設計一種集實時測量、智能控制、總線通訊為一體，在工業生產生活中控制液體水位，並能夠實現對水泵等相關設備起保護作用的一種液位控制器。其技術是這樣實現的包括主CPU控制單元、電源單元、連結單元、通訊單元、模擬量單元、開入開出單元、測保單元以及顯示控制單元在內的結構，其特徵在於其連接是採用電源單元與主CPU控制單元、顯示控制單元、開入開出單元、模擬量單元、測保單元通過連結單元相連接，主CPU控制單元、顯示控制單元、開入開出單元、模擬量單元、測保單元通過串行總線按照內定的協議進行通信，電源單元提供裝置工作電源，所述的主CPU控制單元採用了低功耗高性能的STM32處理器；所述的電源單元採用了冗餘交直流開關電源；各單元採用模塊化設計，所述的單元模塊布局上採用了外部輸入信號與輸出做光電隔離。實施該技術後的優點和效果在於首先是克服了以往液位控制系統上的缺陷，實現獨立的模塊化設計，更加可靠穩定，也易於設備的維護，實時性更高；具有操作記錄功能，能夠對操作的設備進行追溯；具有遙控功能，可實現主CPU控制單元主串口實現遠方控制；硬體和軟體的連續自我檢測，以取得最大的可靠性；能夠在線進行運行程序的修改，能夠在線進行工程數據的修改；顯示控制單元採用獨立的外部平臺，根據一定的協議與主CPU通訊且基本不佔用主CPU的資源，為本裝置提供了完善的人機接口功能；電源單元I採用開關電源模式，適用於寬範圍的交直流電源輸入，成本低。本裝置集實時測量、智能控制、總線通訊為一體，在工業生產生活中控制液體水位，能夠實現對水泵等相關設備起有效保護作用的一種控制裝置。
圖I為本實用新型總體結構示意圖；圖2為本實用新型基本功能不意圖；、[0008]其中，I-電源單元，2-主CPU控制單元，3-顯示控制單元，4-開入開出單元，5_連結單元，6-模擬量單元,7-測保單元,8-通訊單元。
具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型進一步說明見附圖 1、2，本實用新型的連接是採用電源單元I與主CPU控制單元2、顯示控制單元3、開入開出單元4、模擬量單元6通過連結單元5連接。電源單元I與其他單元連接並提供其工作電源，主CPU控制單元2和其餘單元都採用了低功耗高性能的STM32處理器；電源單元採用了冗餘交直流開關電源；各單元採用模塊化設計，主CPU控制單元2、模擬量單元6、開入開出單元4以及測保單元7之間通過連結單元5上的內部串行總線實現各單元間的數據傳輸，單兀模塊布局上米用了外部輸入信號與輸出做光電隔離。其數據處理及功能實現過程是(I)模擬量單元6直接對傳感器電流信號採樣，得到液位信息；液位數據經過簡單的處理後送主CPU控制單元2進行相應的處理，生成對水泵的控制動作指令，由連結單元5送測保單元執行相應的動作指令；模擬量單元採樣速率達到毫秒級，精度高，減少了其中由誤差引起的控制誤差問題；(2)開入開出單元4接入外部控制幹節點信號及報警輸出節點信號，同時在單元模塊布局上米用了外部輸入信號與輸出做光電隔離，具有完善的電氣和安全隔離。由開入開出單元4進行處理後得到的開入信號經連結單元5送至主CPU控制單元2，經處理後相關控制輸出信號再回送開入開出單元4，對外部信號進行控制；(3)測保單元7獨立工作運行保護接入的水泵正常安全運行；並通過連結單元5接收主CPU控制單元2的動作指令，控制相關位置水泵的起停動作；測保單元7之間設定各自的優先級，各不幹擾，在一定的邏輯控制下相互配合工作，精確控制保護；(4)電源單元I輸入交直流80V-265V，輸出可供其他各單元工作的工作電源；(5)主CPU控制單元2完成總線數據接收、應用處理、功能實現、事件記錄、通訊服務等功能；主CPU控制單元2是整個裝置的核心部分，基於STM32處理器，外接大容量的FLASH、SDRAM存儲器、RTC時鐘晶片，完善的電氣隔離安全保護設計，具備強大的數據處理能力和應用程式管理能力，同時具有標準的485輸出口，採用Modbus RTU通訊協議，支持多臺設備間的通訊，聯動控制，並支持遠程控制；(6)顯示控制單元3提供了人機接口，與主CPU控制單元2按照一定的協議仍然通過串行總線進行通訊，實時顯示測量數據及開關量狀態，同時可以通過按鍵的選擇設定再起動保護和運行參數，並將修改後的參數通過串行總線回傳給主CPU控制單元2，實現在線修改參數。
權利要求1.一種液位控制器，包括主CPU控制單元、電源單元、連結單元、通訊單元、模擬量單元、開入開出單元、測保單元以及顯示控制單元在內的結構，其特徵在於其連接是採用電源單元與主CPU控制單元、顯示控制單元、開入開出單元、模擬量單元、測保單元通過連結單元相連接，主CPU控制單元、顯示控制單元、開入開出單元、模擬量單元、測保單元通過串行總線按照內定的協議進行通信，電源單元提供裝置工作電源。
2.根據權利要求I所述的一種液位控制器，其特徵在於主CPU控制單元採用了低功耗高性能的STM32處理器。
3.根據權利要求I所述的一種液位控制器，其特徵在於電源單元採用了冗餘交直流開關電源；各單元採用模塊化設計。
4.根據權利要求I所述的一種液位控制器，其特徵在於單元模塊布局上採用了外部輸入信號與輸出做光電隔離。
專利摘要本實用新型一種液位控制器。其連接是採用電源單元與主CPU控制單元、顯示控制單元、開入開出單元、模擬量單元、測保單元通過連結單元相連接，主CPU控制單元、顯示控制單元、開入開出單元、模擬量單元、測保單元通過串行總線按照內定的協議進行通信，電源單元與其他單元通過連結單元連接提供裝置工作電源。克服了以往液位控制系統上的缺陷，獨立的模塊化設計，性能可靠穩定，維護方便，具有遙控功能，可實現主CPU控制單元主串口實行遠方控制；硬體和軟體的連續自我檢測，集實時測量、智能控制、總線通訊為一體，在工業生產生活中實現對水泵等相關設備起到有效的保護作用。
文檔編號G05D9/12GK202362678SQ20112041180
公開日2012年8月1日 申請日期2011年10月25日 優先權日2011年10月25日
發明者劉巍峰, 劉悅, 孫旭熹, 張峰, 王曉輝 申請人:上海華建電力設備股份有限公司