一種沼氣反應罐溫度控制裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種溫度控制裝置，特別是涉及一種沼氣反應罐溫度控制裝置。
【背景技術】
[0002]當前沼氣生產過程的控制，大部分用戶完全依靠手工操作實現(xiàn)，需要操作人員每日完成的工作量很大，對于操作人員的數(shù)量需求也很大。由于其自動化程度低，使沼氣正常進行反應的控制技術比較粗糙，使得生產出的沼氣產量及質量較差。因此，開發(fā)一套能夠實現(xiàn)沼氣生產過程自動化，提高沼氣產量和質量的控制裝置，將具有很重要的實際意義。

【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型的目的在于提供一種沼氣反應罐溫度控制裝置，該裝置可以根據(jù)沼氣反應罐的溫度情況，自動調節(jié)沼氣反應罐的溫度，并在綠地缺水或水分過量時能夠進行報
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目O
[0004]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
[0005]一種沼氣反應罐溫度控制裝置，包括控制柜以及位于控制柜內部的控制電路?？刂乒裆涎b有:鍵盤、通信狀態(tài)指示燈、溫度報警指示燈、壓力報警指示燈、電源指示燈、系統(tǒng)運行指示燈、工作參數(shù)設置按鈕、停止按鈕、啟動按鈕、LCD (液晶顯示屏)顯示屏?？刂乒駜炔康目刂齐娐钒?PLC (可編程邏輯控制器)系統(tǒng)模塊和單片機系統(tǒng)模塊。所述PLC系統(tǒng)模塊包括=PLC電源模塊、PLC (型號為CPU224)模塊、數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、模擬量輸入模塊、溫度傳感器、壓力傳感器；所述單片機系統(tǒng)模塊包括單片機電源模塊、單片機(型號為STM32F103C8)、鍵盤接口模塊、串口通信模塊、存儲模塊、IXD接口模塊。
[0006]溫度傳感器和壓力傳感器分別通過信號線與模擬量輸入模塊相連；啟動按鈕、停止按鈕、加熱繼電器狀態(tài)開關、工作參數(shù)設置按鈕分別通過信號線與所述數(shù)字量輸入模塊相連；所述數(shù)字量輸出模塊分別與加熱控制繼電器線圈、系統(tǒng)運行指示燈、電源指示燈、壓力報警指示燈、溫度報警指示燈、通信狀態(tài)指示燈相連；所述PLC CPU224模塊分別通過總線與數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、模擬量輸入模塊相連；所述PLC電源模塊通過電源線與PLC CPU224模塊相連。所述STM32F103C8單片機通過總線分別與存儲模塊、LCD接口模塊、鍵盤接口模塊、串口通信模塊相連；所述鍵盤接口模塊與鍵盤相連；所述LCD接口模塊與IXD顯示屏相連；所述單片機電源模塊通過電源線分別與STM32F103C8單片機、存儲模塊、IXD接口模塊、IXD顯示屏、鍵盤接口模塊、串口通信模塊相連；所述PLC CPU224模塊通過串口通信線與串口通信模塊相連。
[0007]本實用新型的工作原理如下:
[0008]首先接通電源，控制柜上的電源指示燈點亮，然后按下啟動按鈕，本裝置進入運行狀態(tài)，此時控制柜上的系統(tǒng)運行指示燈點亮。本裝置在運行狀態(tài)下，溫度傳感器和壓力傳感器分別將檢測到的沼氣反應罐的溫度信號和壓力信號經模擬量輸入模塊送入PLC CPU224模塊，PLC CPU224模塊對所檢測到的溫度信號和壓力信號進行處理，得到沼氣反應罐的當前溫度數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)。當所檢測到的壓力數(shù)據(jù)高于預先設定的壓力標準值時，不論當前溫度數(shù)據(jù)是多少，只要沼氣反應罐當前處于加熱狀態(tài)，PLC CPU224就會通過數(shù)字量輸出模塊輸出信號給加熱控制繼電器和壓力報警指示燈，使加熱控制繼電器線圈斷開，停止對沼氣反應罐的加熱；同時使壓力報警指示燈點亮。當所檢測到的壓力數(shù)據(jù)低于預先設定的壓力標準值時，若此時溫度高于預先設定的溫度上限值且沼氣反應罐處于加熱狀態(tài)，PLCCPU224會通過數(shù)字量輸出模塊輸出信號給加熱控制繼電器和溫度報警指示燈，使加熱控制繼電器線圈斷開，停止對沼氣反應罐加熱；同時使溫度報警指示燈點亮。當所檢測到的壓力數(shù)據(jù)低于預先設定的壓力值時，若此時溫度低于預先設定的溫度下限值且沼氣反應罐處于未加熱狀態(tài)，PLC CPU224會通過數(shù)字量輸出模塊輸出信號給加熱控制繼電器和溫度報警指示燈，使加熱控制繼電器線圈吸合，開始對沼氣反應罐加熱；同時使溫度報警指示燈點亮。PLC CPU224還將處理后的當前溫度數(shù)據(jù)與壓力數(shù)據(jù)經串口通信模塊送入STM32F103C8單片機，由單片機將所述溫度數(shù)據(jù)與壓力數(shù)據(jù)送入存儲模塊進行存儲，同時在LCD顯示屏上進行顯示。當本控制裝置的工作參數(shù)設置按鈕、停止按鈕、啟動按鈕出現(xiàn)故障時，可以通過鍵盤代替所述按鈕實現(xiàn)對本控制裝置的操作。還可以在工作參數(shù)設置按鈕按下的狀態(tài)下，通過鍵盤設定壓力標準值、溫度上限、溫度下限，所設置的數(shù)據(jù)經過鍵盤接口模塊傳送給STM32F103C8單片機，再由STM32F103C8單片機將所設定的壓力標準值、溫度上限值、溫度下限值通過串口通信模塊傳送給PLC CPU224。當要停止本控制裝置工作時，首先按下控制柜上的停止按鈕，停止本裝置運行，此時，控制柜上的系統(tǒng)運行指示燈熄滅，然后斷開供電電源。
[0009]本實用新型的優(yōu)點與效果是:
[0010]由于本控制裝置采用了 PLC CPU224作為控制器，所以本控制裝置工作性能穩(wěn)定，抗干擾性較強。由于本控制裝置采用STM32F103C8單片機與PLC CPU224進行串口通信，實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的顯示、存儲，豐富了本裝置的控制功能，提高了沼氣反應罐溫度控制的自動化水平。
【附圖說明】
[0011]圖1為沼氣反應罐溫度控制裝置的結構示意圖；
[0012]圖2為沼氣反應罐溫度控制裝置的電路方框圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖所示實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0014]圖1中標號說明:1、控制柜，2、鍵盤，3、通信狀態(tài)指示燈，4、溫度報警指示燈，5、壓力報警指示燈，6、電源指示燈，7、系統(tǒng)運行指示燈，8、工作參數(shù)設置按鈕，9、停止按鈕，10、啟動按鈕，11、IXD顯示屏。
[0015]見圖1，本實用新型包括:控制柜1、鍵盤2、通信狀態(tài)指示燈3、溫度報警指示燈4、壓力報警指示燈5、電源指示燈6、系統(tǒng)運行指示燈7、工作參數(shù)設置按鈕8、停止按鈕9、啟動按鈕10、LCD顯示屏11。
[0016]見圖2，本實用新型控制柜內部的控制電路包括:PLC系統(tǒng)模塊和單片機系統(tǒng)模塊。所述PLC系統(tǒng)模塊包括:PLC電源模塊、PLC CPU224模塊、數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、模擬量輸入模塊、溫度傳感器、壓力傳感器；所述單片機系統(tǒng)模塊包括單片機電源模塊、單片機STM32F103C8、鍵盤接口模塊、串口通信模塊、存儲模塊、IXD接口模塊。
[0017]首先接通電源，控制柜I上的電源指示燈6點亮，然后按下啟動按鈕10，本裝置進入運行狀態(tài)，此時控制柜I上的系統(tǒng)運行指示燈7點亮。本裝置在運行狀態(tài)下,溫度傳感器和壓力傳感器分別將檢測到的沼氣反應罐的溫度信號和壓力信號經模擬量輸入模塊送入PLC CPU224模塊，PLC CPU224模塊對所檢測到的溫度信號和壓力信號進行處理，得到沼氣反應罐的當前溫度數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)。當所檢測到的壓力數(shù)據(jù)高于預先設定的壓力標準值時，不論當前溫度數(shù)據(jù)是多少，只要沼氣反應罐當前處于加熱狀態(tài)，PLC CPU224就會通過數(shù)字量輸出模塊輸出信號給加熱控制繼電器和壓力報警指示燈5，使加熱控制繼電器線圈斷開，停止對沼氣反應罐的加熱；同時使壓力報警指示燈5點亮。當所檢測到的壓力數(shù)據(jù)低于預先設定的壓力標準值時，若此時溫度高于預先設定的溫度上限值且沼氣反應罐處于加熱狀態(tài)，PLC CPU224會通過數(shù)字量輸出模塊輸出信號給加熱控制繼電器和溫度報警指示燈4，使加熱控制繼電器線圈斷開，停止對沼氣反應罐加熱；同時使溫度報警指示燈4點亮。當所檢測到的壓力數(shù)據(jù)低于預先設定的壓力值時，若此時溫度低于預先設定的溫度下限值且沼氣反應罐處于未加熱狀態(tài)，PLC CPU224會通過數(shù)字量輸出模塊輸出信號給加熱控制繼電器和溫度報警指示燈4，使加熱控制繼電器線圈吸合，開始對沼氣反應罐加熱；同時使溫度報警指示燈4點亮。PLC CPU224還將處理后的當前溫度數(shù)據(jù)與壓力數(shù)據(jù)經串口通信模塊送入STM32F103C8單片機，由單片機將所述溫度數(shù)據(jù)與壓力數(shù)據(jù)送入存儲模塊進行存儲，同時在IXD顯示屏11上進行顯示。當本控制裝置的工作參數(shù)設置按鈕8、停止按鈕9、啟動按鈕10出現(xiàn)故障時，可以通過鍵盤2代替所述按鈕實現(xiàn)對本控制裝置的操作。還可以在工作參數(shù)設置按鈕8按下的狀態(tài)下，通過鍵盤2設定壓力標準值、溫度上限、溫度下限，所設置的數(shù)據(jù)經過鍵盤接口模塊傳送給STM32F103C8單片機，再由STM32F103C8單片機將所設定的壓力標準值、溫度上限值、溫度下限值通過串口通信模塊傳送給PLC CPU224。當要停止本控制裝置工作時，首先按下控制柜I上的停止按鈕9，停止本裝置運行，此時，控制柜I上的系統(tǒng)運行指示燈7熄滅，然后斷開供電電源。
【主權項】
1.一種沼氣反應罐溫度控制裝置，其特征在于，所述裝置包括控制柜以及位于控制柜內部的控制電路；控制柜上裝有:鍵盤、通信狀態(tài)指示燈、溫度報警指示燈、壓力報警指示燈、電源指示燈、系統(tǒng)運行指示燈、工作參數(shù)設置按鈕、停止按鈕、啟動按鈕、LCD顯示屏；控制柜內部的控制電路包括=PLC系統(tǒng)模塊和單片機系統(tǒng)模塊；PLC系統(tǒng)模塊包括:PLC電源模塊、PLC CPU224模塊、數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、模擬量輸入模塊、溫度傳感器、壓力傳感器；所述單片機系統(tǒng)模塊包括單片機電源模塊、單片機、鍵盤接口模塊、串口通信模塊、存儲模塊、LCD接口模塊；溫度傳感器和壓力傳感器分別通過信號線與模擬量輸入模塊相連；啟動按鈕、停止按鈕、加熱繼電器狀態(tài)開關、工作參數(shù)設置按鈕分別通過信號線與所述數(shù)字量輸入模塊相連；數(shù)字量輸出模塊分別與加熱控制繼電器線圈、系統(tǒng)運行指示燈、電源指示燈、壓力報警指示燈、溫度報警指示燈、通信狀態(tài)指示燈相連；PLC CPU224模塊分別通過總線與數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、模擬量輸入模塊相連；所述PLC電源模塊通過電源線與PLC CPU224模塊相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種沼氣反應罐溫度控制裝置，其特征在于，所述LCD接口模塊與IXD顯示屏相連；所述單片機電源模塊通過電源線分別與STM32F103C8單片機、存儲模塊、IXD接口模塊、IXD顯示屏、鍵盤接口模塊、串口通信模塊相連。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種沼氣反應罐溫度控制裝置，其特征在于，所述PLCCPU224模塊通過串口通信線與串口通信模塊相連。
【專利摘要】一種沼氣反應罐溫度控制裝置，涉及一種溫度控制裝置，所述裝置包括控制柜以及位于控制柜內部的控制電路；控制柜上裝有：鍵盤、通信狀態(tài)指示燈、PLC模塊、數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、模擬量輸入模塊、溫度傳感器、壓力傳感器；所述單片機系統(tǒng)模塊包括單片機電源模塊、單片機、鍵盤接口模塊、串口通信模塊、存儲模塊、LCD接口模塊；溫度傳感器和壓力傳感器分別通過信號線與模擬量輸入模塊相連；PLC CPU224模塊分別通過總線與數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、模擬量輸入模塊相連；所述PLC電源模塊通過電源線與PLC CPU224模塊相連。該裝置可以根據(jù)沼氣反應罐的溫度情況，自動調節(jié)沼氣反應罐的溫度，并在綠地缺水或水分過量時能夠進行報警。
【IPC分類】G05B19-05, G05D27-02
【公開號】CN204389977
【申請?zhí)枴緾N201520052163
【發(fā)明人】劉颯, 刁芬
【申請人】沈陽大學
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年1月26日