[发明专利]一种液位控制装置及数据处理

摘要

本发明一种液位控制装置及数据处理。其连接是采用电源单元与主CPU控制单元、显示控制单元、开入开出单元、模拟量单元、测保单元通过链接单元相连接，主CPU控制单元、显示控制单元、开入开出单元、模拟量单元、测保单元通过串行总线按照内定的协议进行通信，电源单元与其他单元通过链接单元连接提供装置工作电源。克服了以往液位控制系统上的缺陷，独立的模块化设计，性能可靠稳定，维护方便，具有遥控功能，可实现主CPU控制单元主串口实行远方控制；硬件和软件的连续自我检测，集实时测量、智能控制、总线通讯为一体，在工业生产生活中实现对水泵等相关设备起到有效的保护作用。

主权项

一种液位控制装置及数据处理，包括包括主CPU控制单元、电源单元、链接单元、通讯单元、模拟量单元、开入开出单元、测保单元以及显示控制单元在内的结构，其特征在于：其连接是采用电源单元与主CPU控制单元、显示控制单元、开入开出单元、模拟量单元、测保单元通过链接单元相连接，主CPU控制单元、显示控制单元、开入开出单元、模拟量单元、测保单元通过串行总线按照内定的协议进行通信，电源单元与其他单元通过链接单元连接提供装置工作电源；其数据处理及功能实现过程是：(1)模拟量单元直接对传感器电流信号采样，得到液位信息；液位数据经过简单的处理后送主CPU控制单元进行相应的处理，生成对水泵的控制动作指令，由链接单元送测保单元执行相应的动作指令；模拟量单元采样速率达到毫秒级，精度高，减少了其中由误差引起的控制误差问题；(2)开入开出单元接入外部控制干节点信号及报警输出节点信号，同时在单元模块布局上采用了外部输入信号与输出做光电隔离，具有完善的电气和安全隔离。由开入开出单元模块进行处理后得到的开入信号经链接单元送至住CPU控制单元，经处理后相关控制输出信号再回送开入开出单元，对外部信号进行控制；(3)测保单元独立工作运行保护接入的水泵正常安全运行；并通过链接单元接收主CPU控制单元的动作指令，控制相关位置水泵的起停动作；测保单元之间设定各自的优先级，各不干扰，在一定的逻辑 控制下相互配合工作，精确控制保护；(4)电源单元输入交直流80V‑‑265V，输出可供其他各单元工作的工作电源；(5)主CPU控制单元完成总线数据接收、应用处理、功能实现、事件记录、通讯服务等功能；主CPU控制单元是整个装置的核心部分，基于STM32处理器，外接大容量的FLASH、SDRAM存储器、RTC时钟芯片，完善的电气隔离安全保护设计，具备强大的数据处理能力和应用程序管理能力，同时具有标准的485输出口，采用Modbus RTU通讯协议，支持多台设备间的通讯，联动控制，并支持远程控制；主CPU控制单元接收链接单元上内部总线上的测量和反馈数据，并加以分析处理。当出现液位在设定标准之上或之下时，主CPU控制单元根据参数设定及实时接收到模拟量单元送过来的液位数据，将其与设定值进行比较，确定其是否满足掉电以确定再起动功能是否实施；当满足掉电参数时，通过关开量数据确定参加再起动电机的列表，并以不同的再起动模式(立即再起动、延时分批再起动、延时逐台再起动、延时智能再起动)发送命令到CAN总线，由开出单元接收命令并动作，从而完成再起动这一过程，同时主CPU控制单元还将每次再起动的详细信息及开关量变位信息存入主CPU控制单元上的SD储存卡上，通过特定的通信协议传送到后台服务终端方便技术人员查询分析。(6)显示单元提供了人机接口，显示单元与主CPU控制单元按照一定的协议仍然通过串行总线进行通讯，实时显示测量数据及开关量状 态，同时可以通过按键的选择设定再起动保护和运行参数，并将修改后的参数通过串行总线回传给主CPU控制单元，实现在线修改参数。