專利名稱：溫度控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種溫度控制設(shè)備，尤其是涉及一種用于除塵器中電加熱回路中的溫度監(jiān)測和加熱控制，同時監(jiān)測灰斗料位信號的溫度控制器。
背景技術(shù)：
電加熱控制技術(shù)被廣泛運用于除塵器中實現(xiàn)灰斗和保溫箱等設(shè)備的恒溫控制?，F(xiàn)有的工程項目中主要采用PLC作為主控單元，實現(xiàn)溫度的監(jiān)測和控制，其原理主要利用鉬熱電阻作為溫度傳感器，RTD模塊檢測鉬熱電阻分壓，經(jīng)過運算放大處理后送給CPU計算出溫度值，再依據(jù)設(shè)定溫度進行加熱主回路的通斷實現(xiàn)恒溫控制。該方式存在成本較高，模塊點數(shù)浪費等不足。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有的溫度控制裝置存在成本較高，模塊點數(shù)浪費等不足，提供一種成本較低、結(jié)構(gòu)緊湊、擴展方便、具有顯示功能，同時能夠方便地實現(xiàn)與上位機集控系統(tǒng)通訊的溫度控制器。本實用新型設(shè)有溫度檢測放大電路、CPU電路、串口通訊電路、光電隔離DI/D0電路、數(shù)據(jù)存儲電路和電源電路；所述溫度檢測放大電路的輸出端接CPU電路的輸入端口，CPU電路分別與串口通訊電路、光電隔離DI/D0電路和數(shù)據(jù)存儲電路連接，所述電源電路分別與溫度檢測放大電路、CPU電路、串口通訊電路、光電隔離DI/D0電路、數(shù)據(jù)存儲電路的電源輸入端電連接；所述溫度檢測放大電路設(shè)有溫度傳感器、溫度采集電路及信號放大電路，溫度采集電路的輸入端與溫度傳感器的輸出端連接，溫度采集電路的輸出端與信號放大電路輸入端連接，信號放大電路的輸出端接CPU電路的輸入端口。所述溫度傳感器可采用鉬熱電阻等。所述溫度采集電路可采用平衡電橋等，平衡電橋的輸入端接鉬熱電阻，平衡電橋的輸出端接信號放大電路的輸入端。所述溫度采集電路與信號放大電路之間可設(shè)有通道選擇電路，通道選擇電路的輸入端接溫度采集電路的輸出端，通道選擇電路的輸出端接信號放大電路的輸入端。所述電源電路可米用型號為IA2405S的電源芯片，為隔離穩(wěn)壓正負雙路輸出，具有良好的負載及線路調(diào)節(jié)特性。所述CPU電路可采用Microchip的dsPIC33F系列16位數(shù)字信號處理器，集成有12位高精度的A/D轉(zhuǎn)換功能，配合外圍簡單的輔助電路構(gòu)成一個核心的控制單元。所述串行通訊電路可采用MAX485E電平轉(zhuǎn)換芯片，實現(xiàn)差分電平與TTL電平的轉(zhuǎn)換，同時具備信號接收、發(fā)送指示功能。所述光電隔離DI/D0電路可采用轉(zhuǎn)換速率高、驅(qū)動能力強的光耦隔離芯片，實現(xiàn)控制器與外部回路之間的電氣隔離。所述數(shù)據(jù)存儲電路可采用簡潔的I2C方式與外部EEPROM之間的連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的寫入與讀取。本實用新型將溫度傳感器的輸出信號進行運算處理后，得出實際溫度值，比較判斷之后經(jīng)過光電隔離輸出回路控制主回路的通斷，并且反饋主回路接觸器的通斷情況，同時具備獨立的8路光電隔離輸入回路，用于檢測輸入信號，所有數(shù)據(jù)能夠通過RS-485總線及標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS通訊協(xié)議傳送給觸摸屏或上位機集控系統(tǒng)。由于采用平衡電橋方式，能夠消除導(dǎo)線電阻的影響；8個通道按“輪詢”的方式通過片選控制進行微小信號的采樣放大運算，再送給CPU電路處理。與現(xiàn)有的PLC控制系統(tǒng)相比，本實用新型降低了成本，同時能夠方便地實現(xiàn)與上位機系統(tǒng)之間的通訊，滿足自動化集控系統(tǒng)的要求。

圖1為本實用新型實施例的原理方框圖。圖2為本實用新型實施例的工作原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。如圖1所示，本實用新型實施例設(shè)有溫度檢測放大電路、CPU電路2、串口通訊電路
3、光電隔離DI/D0電路4、數(shù)據(jù)存儲電路5和電源電路(在圖1中未畫出)。所述溫度檢測放大電路的輸出端接CPU電路2的輸入端口，CPU電路2分別與串口通訊電路3、光電隔離DI/D0電路4和數(shù)據(jù)存儲電路5連接，所述電源電路分別與溫度檢測放大電路、CPU電路2、串口通訊電路3、光電隔離DI/D0電路4、數(shù)據(jù)存儲電路4的電源輸入端電連接。所述溫度檢測放大電路設(shè)有溫度傳感器、溫度采集電路及信號放大電路14，溫度采集電路的輸入端與溫度傳感器的輸出端連接，溫度采集電路的輸出端連接信號放大電路14的輸入端，信號放大電路14的輸出端接CPU電路2的輸入端口。所述溫度傳感器采用鉬熱電阻11，溫度采集電路采用平衡電橋12，平衡電橋12的輸入端接鉬熱電阻11，平衡電橋12的輸出端接信號放大電路14的輸入端，所述溫度采集電路與信號放大電路14之間可設(shè)有通道選擇電路13，通道選擇電路13的輸入端接溫度采集電路的輸出端，通道選擇電路13的輸出端接信號放大電路14的輸入端。本實用新型將溫度傳感器的輸出信號進行運算處理后，得出實際溫度值，比較判斷之后經(jīng)過光電隔離輸出回路控制主回路的通斷，并且反饋主回路接觸器的通斷情況，同時具備獨立的8路光電隔離輸入回路，用于檢測輸入信號，所有數(shù)據(jù)能夠通過RS-485總線及標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS通訊協(xié)議傳送給觸摸屏或上位機集控系統(tǒng)。電源電路為CPU電路2等提供穩(wěn)定的工作電源；溫度檢測放大電路通過平衡電橋12的方式從鉬熱電阻11上取得mV級電壓信號，經(jīng)過濾波、放大處理后送入CPU電路進行采樣運算；串口通訊電路通過485電平轉(zhuǎn)換芯片將差分電壓轉(zhuǎn)換成TTL電平，再經(jīng)過高速光耦隔離后實現(xiàn)與CPU電路之間的串行通訊；光電隔離DI/D0電路用于實現(xiàn)加熱主回路控制隔離輸出及開關(guān)到位等輸入信號檢測；數(shù)據(jù)存儲電路采用I2C通訊方式，與外部EEPROM芯片實現(xiàn)數(shù)據(jù)分段、分頁讀寫。[0023]所述電源電路可米用型號為IA2405S的電源芯片，為隔離穩(wěn)壓正負雙路輸出，具有良好的負載及線路調(diào)節(jié)特性。所述CPU電路可采用Microchip的dsPIC33F系列16位數(shù)字信號處理器，集成有12位高精度的A/D轉(zhuǎn)換功能，配合外圍簡單的輔助電路構(gòu)成一個核心的控制單元。所述串行通訊電路可采用MAX485E電平轉(zhuǎn)換芯片，實現(xiàn)差分電平與TTL電平的轉(zhuǎn)換，同時具備信號接收、發(fā)送指示功能。所述光電隔離DI/D0電路可采用轉(zhuǎn)換速率高、驅(qū)動能力強的光耦隔離芯片，實現(xiàn)控制器與外部回路之間的電氣隔離。所述數(shù)據(jù)存儲電路可采用簡潔的I2C方式與外部EEPROM之間的連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的寫入與讀取。如圖2所示，主要工作流程簡述如下:a.系統(tǒng)初始化:單片機芯片通電后，自動對寄存器值及I/O 口的工作方式及狀態(tài)進行初始化。b.參數(shù)初始化:在主程序運行前，先讀出EEPROM內(nèi)部各段地址內(nèi)存儲的參數(shù)分別賦給對應(yīng)的變量，供系統(tǒng)運行使用。若讀取數(shù)據(jù)出錯將調(diào)用默認參數(shù)。c.通道選擇:本實用新型具備8路溫度檢測通道，每個通道經(jīng)過CPU控制片選回路實現(xiàn)該通道與A/D單元接通，采集相應(yīng)電壓對應(yīng)的AD值。d.溫度計算:溫度檢測放大回路得到的模擬電壓信號通過CPU內(nèi)部集成的12位高精度A/D單元進行模數(shù)轉(zhuǎn)換后得到的AD值再經(jīng)過軟件算法的計算得出實際的溫度值。e.主回路控制:在運行方式為自動模式下，控制程序依據(jù)溫度設(shè)定值與實時值的比較結(jié)果，經(jīng)DO隔離回路自動控制主回路接觸器的通斷，并檢測開關(guān)的到位情況。此外，在強開、強關(guān)模式下將強制切換到相應(yīng)的控制輸出狀態(tài)。
權(quán)利要求1.溫度控制器，其特征在于設(shè)有溫度檢測放大電路、CPU電路、串口通訊電路、光電隔離DI/DO電路、數(shù)據(jù)存儲電路和電源電路；所述溫度檢測放大電路的輸出端接CPU電路的輸入端口，CPU電路分別與串口通訊電路、光電隔離DI/DO電路和數(shù)據(jù)存儲電路連接，所述電源電路分別與溫度檢測放大電路、CPU電路、串口通訊電路、光電隔離DI/DO電路、數(shù)據(jù)存儲電路的電源輸入端電連接；所述溫度檢測放大電路設(shè)有溫度傳感器、溫度采集電路及信號放大電路，溫度采集電路的輸入端與溫度傳感器的輸出端連接，溫度采集電路的輸出端與信號放大電路輸入端連接，信號放大電路的輸出端接CPU電路的輸入端口。
2.如權(quán)利要求1所述的溫度控制器，其特征在于所述溫度傳感器采用鉬熱電阻。
3.如權(quán)利要求1所述的溫度控制器，其特征在于所述溫度采集電路采用平衡電橋，平衡電橋的輸入端接鉬熱電阻，平衡電橋的輸出端接信號放大電路的輸入端。
4.如權(quán)利要求1所述的溫度控制器，其特征在于所述溫度采集電路與信號放大電路之間設(shè)有通道選擇電路，通道選擇電路的輸入端接溫度采集電路的輸出端，通道選擇電路的輸出端接信號放大電路的輸入端。
5.如權(quán)利要求1所述的溫度控制器，其特征在于所述電源電路采用型號為IA2405S的電源芯片。
6.如權(quán)利要求1所述的溫度控制器，其特征在于所述CPU電路采用Microchip的dsPIC33F系列16位數(shù)字信號處理器。
7.如權(quán)利要求1所述的溫度控制器，其特征在于所述串行通訊電路采用MAX485E電平轉(zhuǎn)換芯片。
專利摘要溫度控制器，涉及一種溫度控制設(shè)備。設(shè)有溫度檢測放大電路、CPU電路、串口通訊電路、光電隔離DI/DO電路、數(shù)據(jù)存儲電路和電源電路；溫度檢測放大電路輸出端接CPU電路輸入端口，CPU電路分別與串口通訊電路、光電隔離DI/DO電路和數(shù)據(jù)存儲電路連接，所述溫度檢測放大電路設(shè)有溫度傳感器、溫度采集電路及信號放大電路，溫度采集電路的輸入端與溫度傳感器的輸出端連接，溫度采集電路的輸出端與信號放大電路輸入端連接，信號放大電路的輸出端接CPU電路的輸入端口。成本較低、結(jié)構(gòu)緊湊、擴展方便、具有顯示功能，同時能夠方便地實現(xiàn)與上位機集控系統(tǒng)通訊。
文檔編號G05D23/24GK203038141SQ20122073298
公開日2013年7月3日 申請日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者肖華生, 丘書榮, 何富昌 申請人:廈門龍凈環(huán)保技術(shù)有限公司