CN201662055U - 基于arm平台的蒸汽锅炉三冲量给水调节器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种基于ARM平台的蒸汽锅炉三冲量给水调节器，包括由A/D转换器和控制器连接组成的处理器，A/D转换器与汽包液位变送器、蒸汽流量变送器和给水流量变送器分别连接；控制器与LCD显示、D/A转换器、电源模块和触摸屏分别连接；D/A转换器与伺服阀连接。本实用新型装置采用S3C2410自带的8路10位A/D转换器支持触摸屏的输入。采用10位串行D/A转换芯片MAX504与S3C2410配合用于模拟量输出经功放驱动伺服阀来控制伺服阀的开度。采用S3C2410内部集成的LCD控制器完成显示功能，显示控制器的相关参数以及汽包液位、蒸汽流量、给水流量和系统输出等状态信息。可嵌入复杂的算法，具有良好的人机界面，结构简单，成本低。

Description

基于ARM平台的蒸汽锅炉三冲量给水调节器
技术领域
本实用新型属于自动化控制技术领域，涉及一种基于ARM平台的蒸汽锅炉三冲量给水调节器。
背景技术
目前，汽包液位控制器的实现一般有以下几种：单片机和DSP控制、PLC和DCS控制、工业计算机控制，但这几种控制方法都存在一定的缺陷，如单片机功能单一，通用性较差；PLC和DCS指令系统不够丰富，运算时间较长，响应慢；工业计算机的windows系统存在不稳定性。近年来，随着计算机技术、网络技术和微电子技术的发展，特别是各种高性能片上系统的设计和嵌入式Linux操作系统的开发，使嵌入式ARM系统日益广泛的应用于工业控制中。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种基于ARM平台的蒸汽锅炉三冲量给水调节器，解决了单片机系统功能少，PLC不能嵌入复杂算法，及工控机系统不稳定、造价高的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，一种基于ARM平台的蒸汽锅炉三冲量给水调节器，包括处理器，处理器包括A/D转换器与控制器连接组成，A/D转换器与汽包液位变送器、蒸汽流量变送器和给水流量变送器分别连接；控制器与LCD显示、D/A转换器、电源模块和触摸屏分别连接；D/A转换器与伺服阀连接。
本实用新型装置的有益效果是，结构简单，能够在完成复杂算法的同时又显著降低了成本，可以有效控制汽包液位在允许的范围内，可嵌入复杂的算法，具有良好的人机界面。
附图说明
图1是本实用新型装置的结构框图；
图2是本实用新型装置的控制流程图。
图中，1.汽包液位变送器；2.蒸汽流量变送器；3.给水流量变送器；4.A/D转换器；5.控制器；6.处理器；7.LCD显示；8.D/A转换器；9.电源模块；10.触摸屏；11.伺服阀。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
如图1所示，为本实用新型装置的结构框图，包括处理器6，处理器6包括A/D转换器4和控制器5连接组成，A/D转换器4与汽包液位变送器1、蒸汽流量变送器2和给水流量变送器3分别连接；控制器5与LCD显示7、D/A转换器8、电源模块9和触摸屏10分别连接；D/A转换器8与伺服阀11连接。
本实用新型的蒸汽锅炉三冲量给水调节器基于ARM平台进行设置，处理器6选用S3C2410型号，处理器6通过其内部集成的A/D转换器4采集由汽包液位变送器1、蒸汽流量变送器2和给水流量变送器3送来的汽包液位、蒸汽流量和给水流量信号，这三路信号经过控制器5运算后得到的控制信号经D/A转换器8转换后控制伺服阀11的开度，电源模块9为整个硬件电路提供电源，触摸屏10可以输入控制参数，实现人工控制，LCD显示7用来显示人机交互界面。
本实用新型装置采用串级PID控制算法，主控制器选用神经元PID控制器，保证水位无静态偏差的同时还可以实时在线调整参数；副控制器为保证副回路的快速性选用比例控制器。本实用新型装置以ARM为平台，嵌入linux操作系统，基于QT/Embedded开发图形用户界面，具有良好的图形用户接口。
本实用新型装置采用S3C2410自带的8路10位A/D转换器支持触摸屏的输入，有效满足了整个系统采集汽包液位、给水流量和蒸汽流量的需要。采用10位串行D/A转换芯片MAX504与S3C2410配合用于模拟量输出经功放驱动伺服阀来控制阀门的开度。采用S3C2410内部集成的LCD控制器完成显示功能，主要显示控制器的相关参数以及汽包液位、蒸汽流量、给水流量和系统输出等状态信息。
图2所示为本实用新型装置的控制流程图，具体控制步骤如下：
1、通过触摸屏10在控制界面中设定汽包水位给定值SP。
2、通过触摸屏10在控制界面中设定汽包水位上限值PVH和下限值PVL。
3、通过触摸屏10在控制界面中设定主控制器和副控制器参数。
4、由A/D转换器4读取汽包液位、给水流量和蒸汽流量的实时测量值，经过控制器5运算。
5、当汽包液位实时测量值高（低）于报警上（下）限时，报警。
6、系统输出值经功放驱动控制伺服阀11阀门的开度。
本实用新型装置可以有效控制汽包液位在允许的范围内，可嵌入复杂的算法，良好的人机界面，结构简单，成本显著降低。 

Claims (3)

1.一种基于ARM平台的蒸汽锅炉三冲量给水调节器，其特征是：
包括处理器（6），处理器（6）包括A/D转换器（4）与控制器（5）连接组成，A/D转换器（4）与汽包液位变送器（1）、蒸汽流量变送器（2）和给水流量变送器（3）分别连接；控制器（5）与LCD显示（7）、D/A转换器（8）、电源模块（9）和触摸屏（10）分别连接；D/A转换器（8）与伺服阀（11）连接。
2.根据权利要求1所述的三冲量给水调节器，其特征是：所述处理器（6）选用S3C2410型号。
3.根据权利要求1所述的三冲量给水调节器，其特征是：所述D/A转换器（8）选用MAX504型号。
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