CN202343193U - 智能反应器控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及化学反应设备，旨在提供一种智能反应器控制系统。该系统包括具备中央处理器的主控制器；主控制器包括分别与中央处理器连接的LCD显示模块、温度输入模块、转速输入模块、时间输入模块、按键控制模块、检测信号输入模块、电源、控制信号输出模块、存储器、蜂鸣电路模块、控制器接口和通讯模块；驱动电源板包括分别与驱动电源板接口连接的输入信号预处理模块、电源模块和控制输出模块；控制器接口与驱动电源板接口通过一一对应的总线相连。本实用新型能实现反应条件的智能控制，更能确保实验的安全性和可靠性。所有输入输出均隔离，抗干扰能力强；能进行远程数据采集和远程控制，有效节省人力资源。

Description

智能反应器控制系统

技术领域

本实用新型属于化学反应设备，特别涉及一种用于化学反应设备的智能反应器控制系统。

背景技术

化学反应设备是现代制药、化工、生物工程、食品、冶金等实验室领域用于化学合成实验的高科技设备，是以上行业不可或缺的应用仪器设备。目前国内采用的玻璃反应装置一般仅仅包含釜架、釜体和常规电子设备，已经广泛的被应用于实验研究，但不包含成套的电子设备及处理软件。不能按照实验多变的要求科学的读取数据、记录数据、保存数据和分析数据，也不能有效的节省人力资源，更确保不了实验的安全性和可靠性。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是，克服现有技术中的不足，提一种智能反应器控制系统。为解决技术问题，本实用新型的解决方案是：

提供一种智能反应器控制系统，包括具备中央处理器的主控制器，该控制系统还包括驱动电源板；所述主控制器还包括分别与中央处理器连接的LCD显示模块、温度输入模块、转速输入模块、时间输入模块、按键控制模块、检测信号输入模块、电源、控制信号输出模块、存储器、蜂鸣电路模块、控制器接口和通讯模块；所述驱动电源板包括分别与驱动电源板接口连接的输入信号预处理模块、电源模块和控制输出模块；所述控制器接口与驱动电源板接口通过一一对应的总线相连。

作为一种改进，所述主控制器的通讯模块通过RS485通信总线与远程计算机相连。

作为一种改进，在反应器的使用环境中，在温度检测器上设有温度控制器和时间控制器，在电机上设有电机监测模块；所述输入信号预处理模块连接至前述温度控制器、时间控制器和电机监测模块。

作为一种改进，所述控制输出模块经继电器接至设于反应器使用环境中的电机和制冷加热循环泵。

与现有技术相比：

本实用新型能根据实验多变的要求，实现反应条件的智能控制，更能确保实验的安全性和可靠性。通过采用LCD液晶片和强抗干扰微电脑，所有输入输出均隔离，抗干扰能力强；由于采用对外开放式RS485通信总线与计算机相连，可进行远程数据采集和远程控制，能够科学地读取、记录、保存和分析数据，有效地节省人力资源。

附图说明

图1为应用了本实用新型的反应器使用环境示意图。

图2为主控制器的结构示意图。

图3为驱动电源板的结构示意图。

具体实施方式

参考附图，下面将对本实用新型进行详细描述。

本实施例中的智能反应器控制系统，包括具备中央处理器的主控制器，该控制系统还包括驱动电源板；所述主控制器还包括分别与中央处理器201连接的LCD显示模块202、温度输入模块203、转速输入模块204、时间输入模块205、按键控制模块206、检测信号输入模块207、电源208、控制信号输出模块209、存储器210、蜂鸣电路模块213、控制器接口211和通讯模块212；驱动电源板包括分别与驱动电源板接口304连接的输入信号预处理模块301、电源模块302和控制输出模块303；控制器接口211与驱动电源板接口304通过一一对应的总线相连，主控制器的通讯模块212通过RS485通信总线与远程计算机相连。

在反应器的使用环境中，在温度检测器上设有温度控制器和时间控制器，在电机上设有电机监测模块；输入信号预处理模块301连接至前述温度控制器、时间控制器和电机监测模块。控制输出模块303经继电器接至设于反应器使用环境中的电机和制冷/加热循环泵。

本实施例中：

中央处理器201选用美国MICROCHIP公司的PIC强抗干扰微电脑CPU，型号为PIC16C74，采用的是RISC指令系统。该芯片工作在5V电压下，为RISC指令系统，超强抗干扰。

LCD显示模块202提供人机交流界面，采用HT1621驱动LCD，工作电压5V。

温度输入模块203外接10K负温度系数热敏电阻和电阻组成可变的分压电路供给中央处理器CPU201进行AD转换。

温度输入模块203外接RHU222C温度传感器，当外界RHU222C温度传感器失效时积分电路提供一个5V的异常电压信号给中央处理器CPU201。

按键输入模块206向中央处理器CPU201直接IO查询，分别为开关、模式、↑、↓、时间设定、转速6个按键。

检测信号输入模块207对驱动电源板送上来的信号进行光电隔离，同时也做了电平转换供给中央处理器CPU201，分别有热保护输入，转速输入、时间输入。

电源208提供3组电压：VCC和GND提供5V500mA；+12V和12GND提供12V1A；+5V2和12GND提供5V500mA，这组专供给通讯模块212用。

控制信号输出模块209对中央处理器CPU201发出的信号进行光电隔离，同时也做了电平转换供给驱动电源板，分别有转速输出、温度输出、时间输出。

存储器210负责存储一些需要掉电保护的数据，比如温度度的控制点数据。

主控制器接口211负责和驱动电源板的驱动电源板借口304进行连接。

通讯模块212是个信号转变的模块，将中央处理器CPU201发出的信号的TTL电平经隔离后通过U3变成了RS485电平信号，根据预设的RK3通信协议进行外界数据交流。

蜂鸣电路模块213提供蜂鸣提示，报警作用。

输入信号预处理模块301对外部的热保护信号、转速信号、时间信号直接进行电压转化。

电源模块302经变压器后提供2组整流滤波后的电压+12V和12GND、+9V和GND。

控制输出模块303对主控制器经驱动电源板接口304送上来的控制信号进行驱动继电器从而控制外部电机、制冷加热循环泵等。

驱动电源板接口304负责和主控制接口211进行连接。

本实用新型的控制系统的实现过程：

系统上电、自检成功后，按开关键可以启停本控制器，启动时后主控制器根据设定的模块(温度模式、时间模式、转速)，对输入信号预处理模块301、温度输入模块203和检测信号输入模块207送上来的加热制冷循环器上、电机的传感器信号(温度、转速、时间信号)进行分析，经控制输出模块303控制输出，来控制反应器上的执行组件：电机变频器、制冷加热循环器。

按键输入模块206的按键输入：分别为开关、模式、↑、↓、时间设定、转速6个按键。按开关键可以启停本控制器，按模式键可设定的模式(温控模式、定时模式、转速)，按↑、↓键可设定需要的环境温度，按转速键可以设定反应器的搅拌转速，按时间键可以设定反应器反应时间。

系统工作时设定的模式、环境温度、转速、超时报警、过温报警、温度传感器故障、加热/制冷循环器故障、等状态均能在LCD显示模块202上显示出来。

系统工作在加温模式时可以根据反应器所设定的温度来自动控制循环器的工作状态。当温度超出所设定参数时，系统会自动显示温度过载报警。

本系统还有个强大的功能，装了本控制器的加湿器利用RS485通信总线可进行多台机组的远程控制和实时数据采集。

本实用新型所述各模块，本领域技术人员通过其掌握的基本技能，可用软件或硬件的方式完整再现。因现有技术对此已有很多描述，本实用新型不再赘述。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种智能反应器控制系统，包括具备中央处理器的主控制器，其特征在于，该控制系统还包括驱动电源板；所述主控制器还包括分别与中央处理器连接的LCD显示模块、温度输入模块、转速输入模块、时间输入模块、按键控制模块、检测信号输入模块、电源、控制信号输出模块、存储器、蜂鸣电路模块、控制器接口和通讯模块；所述驱动电源板包括分别与驱动电源板接口连接的输入信号预处理模块、电源模块和控制输出模块；所述控制器接口与驱动电源板接口通过一一对应的总线相连。

2.根据权利要求1所述的智能反应器控制系统，其特征在于，所述主控制器的通讯模块通过RS485通信总线与远程计算机相连。

3.根据权利要求1所述的智能反应器控制系统，其特征在于，在反应器的使用环境中，在温度检测器上设有温度控制器和时间控制器，在电机上设有电机监测模块；所述输入信号预处理模块连接至前述温度控制器、时间控制器和电机监测模块。

4.根据权利要求1所述的智能反应器控制系统，其特征在于，所述控制输出模块经继电器接至设于反应器使用环境中的电机和制冷加热循环泵。

Images