０ 导言
工业生产中的循环水体系在运转中对淡水耗费非常大，一同，为避免工业设备结垢等现象，需求对循环水不断增加各种化学药剂，且需求不断地排放污水、弥补新鲜水，这样既对水资源造成了很大的糟蹋又污染环境。鉴此，笔者规划了一种依据ＡＲＭ的工业循环水极化操控体系。该体系经过极化场对水的极化作用［１］，完结对工业循环水的处理功用，到达削减水资源耗费、避免运用化学药剂、有用避免水资源污染的意图。
１ 体系整体规划方案
依据ＡＲＭ 的工业循环水极化操控体系选用ＳＴ公司的ＳＴＭ３２Ｆ１０３微操控器作为主操控中心，由极化能量检测电路实时检测循环水水质参数，经ＳＴＭ３２Ｆ１０３运算处理后，由极化能量输出电路调整极化能量的输出，由ＬＣＤ显现电路实时显现运转参数和设置参数，由开关量输入电路操控信号的输入，运转数据保存在扩展ＲＡＭ 中。该体系结构如图１所示。
图１ 依据ＡＲＭ 的工业循环水极化操控体系结构
２ 体系硬件规划
２．１ 主操控器
依据ＡＲＭ 的工业循环水极化操控体系选用依据Ｃｏｒｔｅｘ－Ｍ３内核的３２位增强型闪存微操控器ＳＴＭ３２Ｆ１０３作为操控中心，具有高性能、低功耗、实时性好等特色［２］。ＳＴＭ３２Ｆ１０３的作业频率可达７２ ＭＨｚ，具有５１２ ＫＢ 的闪存以及６４ ＫＢ 的ＳＲＡＭ，１２位逐次迫临型ＡＤＣ，能够单次、接连、扫描或连续形式转化；通道采样时刻可编程，总转化时刻可缩减到１ μｓ，并支撑ＤＭＡ 数据传输［３］。
ＳＴＭ３２Ｆ１０３可选用守时器触发的同步注入形式，完结多路模拟信号的同步采样；具有３个ＵＳＡＲＴ串行通讯接口，内置波特率发生器，发送与接纳共用可编程波特率，达４．５Ｍｂｉｔ／ｓ；灵敏的静态存储器操控器ＦＳＭＣ能够经过同步或异步存储器与１６位ＰＣ卡接口相连，便于外扩存储器和液晶显现屏。
２．２ 极化能量输出电路
极化能量输出电路将ＳＴＭ３２Ｆ１０３ 输出的ＰＷＭ 极化能量操控信号由硬件逻辑组成、阻隔并扩大后输出驱动极化体，发生极化电场作用于循环水。如图２所示，极化能量输出电路由ＰＷＭ 输出逻辑操控、光电阻隔、输出驱动、能量进步及输出组成。
ＰＷＭ 输出逻辑操控由非门Ｕ１Ａ～Ｕ１Ｄ和与非门Ｕ２、Ｕ４构成，ＰＷＭ 有ＰＷＭ０、ＰＷＭ１、ＰＷＭ２三路信号，还有ＣＯＮ输出操控信号。３路ＰＷＭ 输出信号的周期完全相同，其间ＰＷＭ０、ＰＷＭ１两路输出占空比依据实践极化能量的运转需求进行调整，ＰＷＭ ２为占空比为５ ０％ 的ＰＷＭ信号，与ＰＷＭ０、ＰＷＭ１_______一同操控Ｎ－ＭＯＳ功率管Ｑ１、Ｑ２别离在１个周期的０～１８０°范围内和１８０°～３６０°范围内导通，确保Ｑ１、Ｑ２不一同输出，有用避免输出短路。
图２ 极化能量输出电路
ＰＷＭ０、ＰＷＭ１、ＰＷＭ２、Ｌ１方位点、Ｌ２方位点、极化输出ｕ的波形如图３所示。
图３ ＰＷＭ０、ＰＷＭ１、ＰＷＭ２、Ｌ１方位点、Ｌ２方位点、极化输出ｕ的波形
为进步体系作业安稳性和抗搅扰才能，并完结输出电平的转化，规划Ｕ３、Ｕ５光电耦合器，完结输出ＰＷＭ 信号的阻隔传输。Ｒ２与Ｒ３、Ｒ６与Ｒ７别离组成分压电路，完结对Ｑ１、Ｑ２的驱动功用，Ｒ４、Ｃ１、Ｒ８、Ｃ２组成阻容吸收维护电路，用于吸收升压变压器原边线圈通断发生的瞬时高电压脉冲［４］，然后维护Ｑ１、Ｑ２。
２．３ 极化能量检测电路
极化能量检测电路由采样电路、有源滤波电路、信号扩大和限幅维护电路组成，如图４所示。Ｒ９、Ｒ１０构成采样电路。Ｒ９、Ｒ１０挑选精细、低温漂的线绕电阻，以确保体系在较宽温度环境下作业时信号收集的安稳、牢靠。Ｒ１１、Ｃ２、Ｕ６组成一阶低通有源滤波电路，滤波器的截止频率规划为４５Ｈｚ，可有用滤除现场工频５０Ｈｚ搅扰信号。限幅维护电路选用静电开释维护组件ＴＶＳ，有用避免工业现场的大型电动机等设备启停发生的高压脉冲或信号超限而影响后级电路。
图４ 极化能量检测电路
２．４ ＬＣＤ显现电路
ＬＣＤ显现电路选用专用段式液晶显现屏，显现内容包含设定极化值、极化能量运转值、授权运转时刻等参数。ＬＣＤ显现由１片液晶驱动芯片ＨＴ１６２２完结，ＨＴ１６２２为一个３２×８的ＬＣＤ驱动器，内置ＲＣ振荡器，供给１／４偏压、１／８ＣＯＭ 周期［５］，经过一条串行数据线、读、写及片选操控信号与ＳＴＭ３２Ｆ１０３衔接，一同经过ＲＳ４８５通讯接口由上位计算机或触摸屏ＨＭＩ实时显现水质参数及其它作业参数。
３ 体系软件规划
依据ＡＲＭ 的极化操控体系软件在ＫｅｉｌｕＶｉｓｉｏｎ４环境下开发［５］工业循环水，选用Ｃ言语编程、模块化规划，首要程序模块包含初始化模块、极化能量数据收集模块、守时数据收集及ＰＩＤ功用运算模块、ＬＣＤ显现驱动模块、维护功用模块。
主程序的首要功用是完结Ｉ／Ｏ引脚装备、守时器作业形式和常数装备、串行口作业形式和发动操控、ＰＷＭ 作业形式、中止源初始化及体系参数设置；ＬＣＤ显现驱动模块完结参数的数据改换和显现功用，包含驱动芯片的初始化、显现位别离、转化显现字型码、写入显现映像区。
因为该体系的极化能量输出作用于工业循环水体系，其输出作用反映为一个大惯性的滞后体系，因
此，极化能量输出操控选用数字ＰＩＤ 调理操控方法，详细程序流程如图５所示。
图５ 极化能量输出操控子程序流程
４ 结语
依据ＡＲＭ 的工业循环水极化操控体系在某电厂循环水体系使用２台（别离界说为设备Ａ与设备
Ｂ），并中止在循环水体系加化学药剂。该体系运转１年多来，其防垢、除垢、灭菌、灭藻的作用抱负，在２０１１―０９―０６的部分整点运转数据如表１所示。
经过表１可看出，该体系可操控循环水在较高浓缩倍率（４．５０～５．２０）下运转，因而，能够削减污水的排放；因为循环水体系不再加药处理，也避免了排放的水对河流等的污染。该体系实践运转作用阐明其契合火电厂循环水现场运转要求。
