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根据AT89C51单片机在变频调速恒压供水系统中的使用

基于AT89C51单片机在变频调速恒压供水系统中的应用-假设供水系统共有2台水泵,其中水泵1为变频运行,水泵2为工频运行,由接触器分别启动或停止,单片机通过继电器控制接触器的工作。

  1、变频调速恒压供水体系作业原理

  变频调速恒压供水与水塔或楼顶的高位水箱供水比较,具有出资省、节约能源、水质遭二次污染的时机少等长处,越来越多的城市和日子小区现已或正计划选用变频调速恒压供水。变频调速恒压供水体系构成如图1。

  变频调速恒压供水体系作业原理是:操控器通过检测实践水压值,比较设定水压值和实践水压值的不同,按PID操控规则运算后,输出操控信号至变频器,变频器则依据操控器的输入信号调理水泵电机的供电电压和频率。

  当用水量添加时,操控器操控变频器使电动机的电压和频率加大,水泵转速升高,出水量添加;当用水量削减时,操控器操控变频器使电动机的电压和频率下降,水泵转速下降,出水量削减。通过这种操控办法,就可以使自来水管道压力坚持在设定值上。

  因为变频器的价格较高,变频调速恒压供水体系一般选用多台水泵并联作业,几台水泵共用一台变频器。作业时,操控器依据用水量的巨细,操控配电体系主动挑选所需投入作业的水泵数量,一般办法是坚持其间一台水泵处于变频器操控下,其它水泵则依据供水量的改变,在工频下全速作业或停机待命。

  

  

  

  2、变频调速恒压供水体系单片机操控器规划

  2.1硬件规划

  单片机操控器及变频调速恒压供水体系的原理接线图如图2。体系选用Atmel公司的AT89C51单片机作为操控CPU(因为该单片机片内具有4KB的Flash Memory);为保证体系安稳牢靠作业,选用MAX813作为体系的电压监控及Watchdog电路;压力变送器送来的4~20mA的压力信号经IC7转化为0~5V的电压信号;由A/D转化电路ADC0809将压力传感器的检测水压值和设定电位器的设定值转化为数字量,供单片机运用;D/A转化电路选用DAC0832,将单片机输入的操控量转化为4~20mA电流环,操控变频器的输出频率。由单片机到配电部分的操控信号及体系的一些操控开关指令,均通过光电耦合电路进行阻隔,以削减强电回路对单片机的影响。

  2.2软件规划

  假定供水体系共有2台水泵,其间水泵1为变频作业,水泵2为工频作业,由接触器别离发动或中止,单片机通过继电器操控接触器的作业。软件规划如下:

  2.2.1单片机接口地址分配和操控端口功用

  A/D转化器ADC0809:80XXH~87XXH;压力传感器为IN0通道,设定电位器为IN1通道。

  D/A转化器DAC0832:08XXH。

  水泵1继电器操控P1.0:当P1.0=0时,水泵1开;当P1.0=1时,水泵1停。

  水泵2继电器操控P1.1:当P1.1=0时 ,水泵2开;当P1.1=1时,水泵2停。

  开机指令P1.2:当P1.2=0时,体系开端作业,当P1.2=1时,体系中止作业。

  2.2.2软件程序规划

  变频调速恒压供水体系的单片机操控器软件包含主程序、操控量核算子程序、继电器操控子程序、A/D转化子程序、延时子程序等。继电器操控子程序完结水泵2的作业和中止操控。因为变频器的操控量与水泵1的作业速度直接相关,因而程序依据变频器的操控量巨细就可判别水泵1的作业状况。如操控量为零,阐明体系压力过高,水泵1现已调至最低转速,这时需求水泵2中止作业;假如操控量为最大值,阐明体系压力过低,水泵1现已调至最高转速,这时需求水泵2投入作业。因为供水体系压力的改变惯性较大,所以当操控量呈现最大值或最小值后,需延时一段时间,在延时阶段通过重复丈量,假如操控量一向不变,再进行切换。体系多于2台水泵时,切换原理相同,但需添加判别多台水泵开、停状况的循环判别程序。

  操控量核算子程序包含变频器操控量的核算和操控量的输出,其间操控规则选用PID调理规则。

  操控量核算子程序框图见图6。

  3、定论

  变频调速恒压供水体系是现代化城市和日子小区供水的发展方向,选用单片机操控的变频供水体系具有作业牢靠、完成简单、价格低廉等特色,是较抱负的操控器。

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