本實用新型涉及水質(zhì)測量領(lǐng)域，尤指一種可編程控制器連接水質(zhì)電極測量系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的可編程控制器連接水質(zhì)電極測量系統(tǒng)測量水質(zhì)時，水質(zhì)測量電極連接專用儀表頭，然后再由儀表頭連接PLC可編程控制器。水質(zhì)測量電極不能直接連接PLC可編程控制器的AD模塊，它需要由水質(zhì)專用儀表連接測量電極,再由儀表4-20MA輸出接入PLC可編程控制器的4-20MA模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字變量。測量電極在水流動狀態(tài)中測量會產(chǎn)生數(shù)值變量大幅波動，出現(xiàn)不穩(wěn)定的測量數(shù)椐顯示，而且水質(zhì)專用儀表沒有可矯正以及沒有可校正的功能，導(dǎo)致PLC可編程控制器處理的數(shù)據(jù)不精確，使得測量的結(jié)果不精確。

因此，有必要設(shè)計一種新的水質(zhì)電極測量系統(tǒng)，以克服上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對背景技術(shù)所面臨的問題，本實用新型的目的在于提供一種測量結(jié)果精確的水質(zhì)電極測量系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)手段：一種可編程控制器連接水質(zhì)電極測量系統(tǒng)，包括設(shè)于所述水質(zhì)電極測量系統(tǒng)內(nèi)的可編程控制器，所述可編程控制器設(shè)有ARM處理器模塊，與所述ARM處理器連接的輸入模塊、輸出模塊、通信模塊、電源模塊、AD運算放大器模塊和拓展模塊；所述輸入模塊輸送信號至所述ARM處理器模塊；所述ARM處理器模塊輸出信號至所述輸出模塊，所述輸出模塊與一中間繼電器連接，所述中間繼電器與一加藥計量泵設(shè)備、一水泵、一進水閥設(shè)備連接；所述通信模塊與一外部監(jiān)控顯示設(shè)備連接；所述AD運算放大器模塊與一PH/ORP電極、一溫度傳感器連接。

進一步，所述ARM處理器模塊為ST公司的STM32F103RFT6，LQFP64封裝。

進一步，所述輸入模塊連接一耦合器，所述耦合器與所述ARM處理器模塊連接。

進一步，所述輸出模塊設(shè)有十六路輸出，前八路由ULN2803驅(qū)動輸出，后八路由MC14094驅(qū)動輸出，所述十六路輸出與一耦合器連接，所述耦合器與一三極管連接，所述三極管與所述中間繼電器連接。

進一步，所述通信模塊設(shè)有內(nèi)部RS485通訊端口和RS232通訊端口，所述內(nèi)部RS485通訊端口與所述ARM處理模塊連接，所述RS232通訊端口與所述外部監(jiān)控顯示設(shè)備連接。

進一步，所述內(nèi)部RS485通訊端口采用SN65HVD3082ED芯片，所述RS232通訊端口采用MAX3232ESE芯片。

進一步，所述AD運算放大器模塊設(shè)有LM358運算放大器芯片和超高輸入阻抗放大器，所述LM358運算放大器芯片與所述溫度傳感器連接，所述超高輸入阻抗放大器與所述PH/ORP電極連接。

進一步，所述電源模塊設(shè)有穩(wěn)壓管及電源芯片，所述穩(wěn)壓管分別連接所述電源芯片、所述通信模塊以及所述AD運算放大器模塊，所述電源芯片連接所述ARM處理模塊、所述輸入模塊、所述輸出模塊及所述拓展模塊。

進一步，所述拓展模塊設(shè)有74HC245芯片和SPI通訊。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果：本實用新型的可編程控制器連接水質(zhì)電極測量系統(tǒng)的水質(zhì)測量電極直接連接所述AD運算放大器模塊，所述AD運算放大器模塊對測量所得的數(shù)據(jù)進行矯正以及校正，使得所獲的數(shù)據(jù)精確，測量的結(jié)果精確。

附圖說明

圖1為本實用新型的可編程控制器連接水質(zhì)電極測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的可編程控制器連接水質(zhì)電極測量系統(tǒng)的ARM處理器模塊的電路原理圖；

圖3為本實用新型的可編程控制器連接水質(zhì)電極測量系統(tǒng)的輸入模塊的電路原理圖；

圖4為本實用新型的可編程控制器連接水質(zhì)電極測量系統(tǒng)的輸出模塊的電路原理圖之一；

圖5為本實用新型的可編程控制器連接水質(zhì)電極測量系統(tǒng)的輸出模塊的電路原理圖之二；

圖6為本實用新型的可編程控制器連接水質(zhì)電極測量系統(tǒng)的通信模塊的電路原理圖之一；

圖7為本實用新型的可編程控制器連接水質(zhì)電極測量系統(tǒng)的通信模塊的電路原理圖之二；

圖8為本實用新型的可編程控制器連接水質(zhì)電極測量系統(tǒng)的AD運算放大器模塊的電路原理圖之一；

圖9為本實用新型的可編程控制器連接水質(zhì)電極測量系統(tǒng)的AD運算放大器模塊的電路原理圖之二；

圖10為本實用新型的可編程控制器連接水質(zhì)電極測量系統(tǒng)的AD運算放大器模塊的電路原理圖之三；

圖11為本實用新型的可編程控制器連接水質(zhì)電極測量系統(tǒng)的電源模塊的電路原理圖之一；

圖12為本實用新型的可編程控制器連接水質(zhì)電極測量系統(tǒng)的電源模塊的電路原理圖之二；

圖13為本實用新型的可編程控制器連接水質(zhì)電極測量系統(tǒng)的拓展模塊的電路原理圖。

具體實施方式

為便于更好的理解本實用新型的目的、結(jié)構(gòu)、特征以及功效等，結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步說明。

如附圖1所示，本實用新型的可編程控制器連接水質(zhì)電極測量系統(tǒng)，包括設(shè)于所述水質(zhì)電極測量系統(tǒng)內(nèi)的可編程控制器，所述可編程控制器設(shè)有ARM處理器模塊，與所述ARM處理器連接的輸入模塊、輸出模塊、通信模塊、電源模塊、AD運算放大器模塊和拓展模塊；所述輸入模塊輸送信號至所述ARM處理器模塊；所述ARM處理器模塊輸出信號至所述輸出模塊，所述輸出模塊與一中間繼電器連接，所述中間繼電器與一加藥計量泵設(shè)備、一水泵、一進水閥設(shè)備連接；所述通信模塊與一外部監(jiān)控顯示設(shè)備連接；所述AD運算放大器模塊與一PH/ORP電極、一溫度傳感器連接。

如附圖2所示，所述ARM處理器模塊為ST公司的STM32F103RFT6，LQFP64封裝。

如附圖3所示，所述輸入模塊連接一耦合器，所述耦合器與所述ARM處理器模塊連接。所述耦合器為TLP181耦合器，外部輸入信號經(jīng)過TLP181(P181)耦合器進行光電隔離后直接傳給ARM控制器讀取，ARM控制器讀取外部設(shè)備的信號從而做出相應(yīng)的反應(yīng)，起到外部設(shè)備過載保護和水位檢測保護的功能。

如附圖4及附圖5所示，所述輸出模塊設(shè)有十六路輸出，前八路輸出由ULN2803驅(qū)動輸出，后八路輸出由MC14094驅(qū)動輸出，所述十六路輸出與一耦合器連接，所述耦合器與一三極管連接，所述三極管與所述中間繼電器連接。所述耦合器為TLP181耦合器，所述十六路輸出經(jīng)過TLP181(P181)耦合器進行光電隔離，然后經(jīng)過NPN三極管9013驅(qū)動外部中間繼電器，因此而起到控制水泵、進水閥設(shè)備、加藥計量泵設(shè)備等設(shè)備的作用。

如附圖6及附圖7所示，所述通信模塊設(shè)有內(nèi)部RS485通訊端口和RS232通訊端口，所述內(nèi)部RS485通訊端口與所述ARM處理模塊連接，所述RS232通訊端口與所述外部監(jiān)控顯示設(shè)備連接。所述內(nèi)部RS485通訊端口采用SN65HVD3082ED芯片，所述RS232通訊端口采用MAX3232ESE芯片。RS232通訊端口使得ARM處理模塊與PC通信和燒寫PLC程序。RS485使得外部監(jiān)控顯示設(shè)備與ARM處理模塊進行通信。

如附圖8、附圖9及附圖10所示，所述AD運算放大器模塊設(shè)有LM358運算放大器芯片和超高輸入阻抗放大器，所述LM358運算放大器芯片與所述溫度傳感器連接，所述超高輸入阻抗放大器與所述PH/ORP電極連接。外部ORP（氧化還原電位）和PH電極輸入到超高輸入阻抗放大器后經(jīng)過放大后連接到ARM處理模塊的AD口，AD信號經(jīng)過ARM CPU處理后輸出顯示ORP和PH的值。外部溫度傳感器輸入經(jīng)過LM358運算放大器放大后連接到ARM處理模塊的AD口處理，處理后輸出顯示溫度值。

如附圖11及附圖12所示，所述電源模塊設(shè)有穩(wěn)壓管及電源芯片，所述穩(wěn)壓管分別連接所述電源芯片、所述通信模塊以及所述AD運算放大器模塊，所述電源芯片連接所述ARM處理模塊、所述輸入模塊、所述輸出模塊及所述拓展模塊。ARM處理模塊所需工作電壓由穩(wěn)壓管降壓而來，外部電源接入DC24V開關(guān)電源產(chǎn)生DC24V，DV24V接入PLC，經(jīng)過穩(wěn)壓管LM2596S-5.0產(chǎn)生5V，5V為通信模塊和AD運算放大器模塊的工作電壓，5V再經(jīng)過電源芯片SPX1117-3.3產(chǎn)生3.3V作為ARM處理模塊的工作電壓和輸入模塊、輸出模塊和拓展模塊的工作電壓。

如附圖13所示，所述拓展模塊設(shè)有74HC245芯片和SPI通訊。所述拓展模塊通過74HC245芯片和SPI通訊進行跟其他PLC控制器進行通訊和連接，從而起到拓展模塊的作用。

所述可編程控制器連接水質(zhì)電極測量系統(tǒng)的工作流程：電源模塊啟動接入DC24V后，ARM處理模塊開始工作，等待通信模塊的通信回應(yīng)、AD運算放大器模塊中的ORP、PH、溫度傳感器的數(shù)據(jù)輸入以及輸入模塊的輸入。ARM處理模塊接收到輸入信號后，對信號進行處理，在外部監(jiān)控顯示設(shè)備上顯示，同時外部監(jiān)控顯示設(shè)備端可以設(shè)置一些參數(shù)，以及外部監(jiān)控顯示設(shè)備端可以控制PLC控制器的輸出端。

以上詳細說明僅為本實用新型之較佳實施例的說明，非因此局限本實用新型的專利范圍，所以，凡運用本創(chuàng)作說明書及圖示內(nèi)容所為的等效技術(shù)變化，均包含于本實用新型的專利范圍內(nèi)。