[發明專利]程控定速定量供液控制系統

無效

• 申請號: 200810242714.8
• 申請日: 2008-12-15
• 公開（公告）號: CN101458535A
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發明（設計）人: 杜宇人
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務所
• 代理人: 張榮亮

技術領域

本發明涉及一種程控定速定量供液控制系統，系統適用于需要提供寬供液范圍、流量連續可調、流速恒定的供液場合，具有精確度高、穩定性好、高效節能、實時監控效果好、操作簡便等性能，屬于電子技術和自動控制技術領域。

背景技術

綠色食品、飲料、醫療保健藥品等無污染環保產品成為消費的熱點。但在一些現代化食品飲料加工、醫藥和化工等用液領域中，存在供液量不精確和供液流速不穩對產品質量有較大影響的問題，迫切需要提供能定速、定量、穩定性好、精度高、可實時監控的供液。然而，由于實際使用要求的多樣性，目前尚缺乏一種可以適應寬供液范圍、流量可控、流速恒定、控制精度高、系統穩定性好、實時監控效果好、實時數據與曲線顯示直觀、測量數據保存、操作簡便、成本低、同時可測量液體溫度的程控定速定量供液系統。

發明內容

本發明針對市場現有的供液裝置不能同時具備寬供液范圍、流量連續可調、靈敏度高、流速恒定、液體溫度測量、實時監控、測量數據保存和顯示直觀等功能，且控制精度和系統穩定度也不能滿足實際使用要求的不足，提供一種程控定速定量供液控制系統。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的，一種程控定速定量供液控制系統，其特征是，所述的控制系統采用雙CPU程控電源結構；上位PC機、上位PC機的監控人機界面；下位單片機、下位單片機連接的A/D轉換器、D/A轉換器、控制驅動電路；上、下位機雙CPU之間的串行通信電路；位于液體出口管道內的流量傳感器和溫度傳感器分別與各自信號放大處理電路相連接，其信號放大處理電路的輸出分別與多路A/D轉換器的輸入端相連；D/A轉換器的輸出端接變頻器的控制端，變頻器的輸出與水泵電機相連；水泵入口與液體入口管道相連，其出口與電磁閥入口相連，電磁閥出口與液體出口管道相連，電磁閥的控制端與控制驅動電路輸出端相連。

下位單片機采用MCS-51系統單片機，與上位PC機之間的通信采用RS232接口電路，下位單片機接收來自上位機的開始運行信號、停止運行信號、設定的供液量和供液時間數據；開始運行后，下位單片機根據設定的供液量和供液時間數據計算出系統的供液流量，經12位的D/A轉換器轉換成模擬信號，送入變頻器的控制端，通過變頻器來控制水泵電機的轉速，變頻器具有無級變頻調速、軟起動、軟停止以及各種保護功能，實現水泵電機在高效節能下運行；流量傳感信號通過高精度低漂移運算放大器放大處理后，經12位的A/D轉換器轉換成相應的數字量，送入單片機的I/O口，單片機實時獲取流量數據，并根據與設定值的誤差量，對變頻器的控制信號進行調節，實時改變變頻器輸出頻率和輸出電壓，控制水泵電機的轉速變化，實現程控定速供液；單片機根據供液流量和供液時間的測量數據統計供液量，與設定值相比較，當接近設定值時，控制變頻器的輸入信號，使水泵電機的轉速線性下降，一旦達到設定值，單片機發出信號給變頻器，使供液水泵電機停止轉動，同時輸出停止供液信號，通過控制驅動電路將與供液出口管道相連的電磁閥關閉，終止供液，實現定量供液；下位單片機對液體溫度實時測量，溫度傳感器的模擬信號經高精度低漂移運算放大器放大處理后，通過12位的A/D轉換器轉換成相應的數字量，送入單片機的I/O口，單片機實時獲取溫度數據；下位單片機通過RS232接口將實時測量的供液量和液體溫度數據發送給上位機。

上位機在供液系統專用程控軟件的支持下，具有對供液量、供液時間和串口選擇參數進行設定、實時顯示供液量、液體溫度的測量數據以及供液量--時間、液體溫度--時間的關系曲線，按默認路徑保存測量數據功能。