[发明专利]程控定速定量供液控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种程控定速定量供液控制系统，系统适用于需要提供宽供液范围、流量连续可调、流速恒定的供液场合，具有精确度高、稳定性好、高效节能、实时监控效果好、操作简便等性能，属于电子技术和自动控制技术领域。

背景技术

绿色食品、饮料、医疗保健药品等无污染环保产品成为消费的热点。但在一些现代化食品饮料加工、医药和化工等用液领域中，存在供液量不精确和供液流速不稳对产品质量有较大影响的问题，迫切需要提供能定速、定量、稳定性好、精度高、可实时监控的供液。然而，由于实际使用要求的多样性，目前尚缺乏一种可以适应宽供液范围、流量可控、流速恒定、控制精度高、系统稳定性好、实时监控效果好、实时数据与曲线显示直观、测量数据保存、操作简便、成本低、同时可测量液体温度的程控定速定量供液系统。

发明内容

本发明针对市场现有的供液装置不能同时具备宽供液范围、流量连续可调、灵敏度高、流速恒定、液体温度测量、实时监控、测量数据保存和显示直观等功能，且控制精度和系统稳定度也不能满足实际使用要求的不足，提供一种程控定速定量供液控制系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种程控定速定量供液控制系统，其特征是，所述的控制系统采用双CPU程控电源结构；上位PC机、上位PC机的监控人机界面；下位单片机、下位单片机连接的A/D转换器、D/A转换器、控制驱动电路；上、下位机双CPU之间的串行通信电路；位于液体出口管道内的流量传感器和温度传感器分别与各自信号放大处理电路相连接，其信号放大处理电路的输出分别与多路A/D转换器的输入端相连；D/A转换器的输出端接变频器的控制端，变频器的输出与水泵电机相连；水泵入口与液体入口管道相连，其出口与电磁阀入口相连，电磁阀出口与液体出口管道相连，电磁阀的控制端与控制驱动电路输出端相连。

下位单片机采用MCS-51系统单片机，与上位PC机之间的通信采用RS232接口电路，下位单片机接收来自上位机的开始运行信号、停止运行信号、设定的供液量和供液时间数据；开始运行后，下位单片机根据设定的供液量和供液时间数据计算出系统的供液流量，经12位的D/A转换器转换成模拟信号，送入变频器的控制端，通过变频器来控制水泵电机的转速，变频器具有无级变频调速、软起动、软停止以及各种保护功能，实现水泵电机在高效节能下运行；流量传感信号通过高精度低漂移运算放大器放大处理后，经12位的A/D转换器转换成相应的数字量，送入单片机的I/O口，单片机实时获取流量数据，并根据与设定值的误差量，对变频器的控制信号进行调节，实时改变变频器输出频率和输出电压，控制水泵电机的转速变化，实现程控定速供液；单片机根据供液流量和供液时间的测量数据统计供液量，与设定值相比较，当接近设定值时，控制变频器的输入信号，使水泵电机的转速线性下降，一旦达到设定值，单片机发出信号给变频器，使供液水泵电机停止转动，同时输出停止供液信号，通过控制驱动电路将与供液出口管道相连的电磁阀关闭，终止供液，实现定量供液；下位单片机对液体温度实时测量，温度传感器的模拟信号经高精度低漂移运算放大器放大处理后，通过12位的A/D转换器转换成相应的数字量，送入单片机的I/O口，单片机实时获取温度数据；下位单片机通过RS232接口将实时测量的供液量和液体温度数据发送给上位机。

上位机在供液系统专用程控软件的支持下，具有对供液量、供液时间和串口选择参数进行设定、实时显示供液量、液体温度的测量数据以及供液量--时间、液体温度--时间的关系曲线，按默认路径保存测量数据功能。