太陽能熱水系統(tǒng)智能控制器

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  我國太陽能熱水器行業(yè)近年來發(fā)展迅猛，已進(jìn)入一個(gè)技術(shù)化、規(guī)模化、高質(zhì)量和高性能的新時(shí)期，控制技術(shù)水平的高低已成為衡量一個(gè)企業(yè)實(shí)力的重要標(biāo)志。中國科學(xué)院廣州能源研究所、廣州科凌新技術(shù)有限公司組織了強(qiáng)大的技術(shù)力量，采用單片微機(jī)控制技術(shù)，短期內(nèi)研制開發(fā)了一種具有特色的、適應(yīng)強(qiáng)迫循環(huán)系統(tǒng)和輔助加熱要求的綜合型全自動(dòng)太陽能熱水系統(tǒng)智能控制器。
    該控制器功能強(qiáng)大，綜合了目前太陽能熱水系統(tǒng)控制部分所要求的所有功能，參數(shù)設(shè)定靈活，伸縮的空間大，可根據(jù)用戶的要求來任意定義控制輸出功能，現(xiàn)已在太陽能工程項(xiàng)目中實(shí)際應(yīng)用。
1.設(shè)計(jì)要求
    （1）電腦控制，技術(shù)先進(jìn)，全自動(dòng)運(yùn)行。
    （2）功能齊全、穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強(qiáng)，維護(hù)方便。
    （3）液晶顯示，測(cè)量準(zhǔn)確，傳感器的封裝可靠。
    （4）性價(jià)比高。
    根據(jù)以上的基本要求，同時(shí)為了尋求更高的性價(jià)比，溫度測(cè)量選用了便宜、不銹鋼封裝的熱電阻傳感器；輸出采用隔離繼電器控制輸出，顯示器采用美觀大方的字符點(diǎn)陣液晶顯示；鍵盤采用2×6的薄膜立體鍵盤，手感好；時(shí)鐘的產(chǎn)生由專用的時(shí)鐘芯片提供，保證時(shí)鐘的準(zhǔn)確可靠。
2.控制器的組成及原理
    本項(xiàng)目所研制的控制器，其基本功能主要包括：多路溫度測(cè)量、水位測(cè)量，多路溫差控制輸出、多路定時(shí)控制輸出和水位控制輸出，控制參數(shù)的設(shè)定及修改。用戶可以根據(jù)具體的使用要求，靈活地控制參數(shù)設(shè)定，通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)，按照設(shè)定的參數(shù)控制系統(tǒng)的運(yùn)行。
    該控制器由主板，開關(guān)電源，測(cè)量及繼電器輸出板組成。控制器通過六支溫度傳感器和兩個(gè)液位開關(guān)來檢測(cè)溫度和容器的上下限液位，再根據(jù)設(shè)定的控制參數(shù)決定什么時(shí)候通過繼電器輸出開關(guān)量：進(jìn)水、循環(huán)、混水、加熱、回水、用水。另外設(shè)定參數(shù)存儲(chǔ)在flash memony中掉電不丟失，大字符液晶界面顯示。
 
3.結(jié)構(gòu)流程：
 
     該控制器軟件結(jié)構(gòu)流程由系統(tǒng)初始化模塊，測(cè)量模塊，按鍵處理模塊，顯示模塊，報(bào)警處理模塊，計(jì)算與控制模塊等幾個(gè)主要模塊組成。
    初始化模塊主要對(duì)定時(shí)器、中斷使能、外部口等的初始化；測(cè)量模塊負(fù)責(zé)對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行讀寫，采集八個(gè)通道的數(shù)據(jù)，每間隔2秒采集一遍，啟用外部時(shí)鐘定時(shí)中斷采集；鍵處理模塊由內(nèi)部定時(shí)器每隔15毫秒掃描一次；顯示模塊主要是將實(shí)時(shí)采集的測(cè)量數(shù)據(jù)寫入緩沖區(qū)，實(shí)時(shí)顯示時(shí)鐘，控制參數(shù)的設(shè)定與修改以及存儲(chǔ)等；報(bào)警處理模塊，負(fù)責(zé)對(duì)超溫、缺水狀態(tài)的報(bào)警提示；計(jì)算與控制模塊，根據(jù)測(cè)量值與設(shè)定值的計(jì)算分析發(fā)出控制信號(hào)。
    另外，還增加軟件抗干處理措施。
4.主要功能及技術(shù)指標(biāo)
    （1）主要功能
     通過鍵盤靈活設(shè)定兩路定時(shí)時(shí)間輸出， 24小時(shí)內(nèi)每路可設(shè)置3個(gè)控制段。
     通過鍵盤靈活設(shè)定循環(huán)、混水兩個(gè)溫差的控制上下限。
     通過鍵盤靈活設(shè)定加熱、回水兩個(gè)溫度的控制上下限。
     通過該控制器的鍵盤可以了解各測(cè)溫點(diǎn)的溫度值，LED指示液位高度。
     可按照人工設(shè)定的參數(shù)自動(dòng)控制整個(gè)系統(tǒng)正常工作，且掉電參數(shù)不丟失。
     高亮數(shù)碼管指示控制輸出。
     在運(yùn)行狀態(tài)，面板時(shí)鐘可作為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘使用。
    （2）技術(shù)指標(biāo)
     控制溫度：±1℃（熱電阻CU50）。
     時(shí)間輸出設(shè)定值：以1分鐘為單位。
     工作電壓；交流220V±10%，50HZ。
     環(huán)境工作溫度范圍：10-45℃。
     環(huán)境工作濕度范圍：≤85%。