[發明專利]一種液位控制裝置及數據處理

有效

• 申請號: 201110327841.X
• 申請日: 2011-10-25
• 公開（公告）號: CN103076819A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 王曉輝;孫旭熹;張峰;劉巍峰;劉悅
• 申請（專利權）人: 上海華建電力設備股份有限公司
• 主分類號: G05D9/12
• 分類號: G05D9/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明一種液位控制裝置及數據處理，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，并能夠實現對水泵等相關設備起保護作用的裝置。屬于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采用簡單的傳感器及一下輔助設備來控制水泵來實現液位的控制功能，用的比較多的就是像PLC一類的控制裝置，但是這樣的結構成本巨大，且控制速度和精確度并不能得到很好的保證，而且對現場的水泵并沒有有效的保護功能，已經不能適應工業生產生活中不斷嚴格的功能要求。現有的液位控制器邏輯復雜、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。?

發明內容

本發明為了克服現有的液位控制器邏輯復雜、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，并能夠實現對水泵等相關設備起保護作用的一種液位控制裝置及數據處理。其技術是這樣實現的：包括主CPU控制單元、電源單元、鏈接單元、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，其特征在于：其連接是采用電源單元與?主CPU控制單元、顯示控制單元、開入開出單元、模擬量單元、測保單元通過鏈接單元相連接，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鏈接單元連接提供裝置工作電源，所述的主CPU控制單元2和其余單元都采用了低功耗高性能的STM32處理器；所述的電源單元采用了冗余交直流開關電源；各單元采用模塊化設計，所述的單元模塊布局上采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：?

(1)模擬量單元直接對傳感器電流信號采樣，得到液位信息；液位數據經過簡單的處理后送主CPU控制單元進行相應的處理，生成對水泵的控制動作指令，由鏈接單元送測保單元執行相應的動作指令；模擬量單元采樣速率達到毫秒級，精度高，減少了其中由誤差引起的控制誤差問題；?

(2)開入開出單元接入外部控制干節點信號及報警輸出節點信號，同時在單元模塊布局上采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。由開入開出單元模塊進行處理后得到的開入信號經鏈接單元送至住CPU控制單元，經處理后相關控制輸出信號再回送開入開出單元，對外部信號進行控制；?

(3)測保單元獨立工作運行保護接入的水泵正常安全運行；并通過鏈接單元接收主CPU控制單元的動作指令，控制相關位置水泵的起停動作；測保單元之間設定各自的優先級，各不干擾，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控制單元是整個裝置的核心部分，基于STM32處理器，外接大容量的FLASH、SDRAM存儲器、RTC時鐘芯片，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序管理能力，同時具有標準的485輸出口，采用Modbus?RTU通訊協議，支持多臺設備間的通訊，聯動控制，并支持遠程控制；?

主CPU控制單元接收鏈接單元上內部總線上的測量和反饋數據，并加以分析處理。當出現液位在設定標準之上或之下時，主CPU控制單元根據參數設定及實時接收到模擬量單元送過來的液位數據，將其與設定值進行比較，確定其是否滿足掉電以確定再起動功能是否實施；當滿足掉電參數時，通過關開量數據確定參加再起動電機的列表，并以不同的再起動模式(立即再起動、延時分批再起動、延時逐臺再起動、延時智能再起動)發送命令到CAN總線，由開出單元接收命令并動作，從而完成再起動這一過程，同時主CPU控制單元還將每次再起動的詳細信息及開關量變位信息存入主CPU控制單元上的SD儲存卡上，通過特定的通信協議傳送到后臺服務終端方便技術人員查詢分析。?

(6)顯示單元提供了人機接口，顯示單元與主CPU控制單元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，并將修改后的參數通過串行總線回傳給主CPU控制單元，實現在線修改參數。?