RU126157U1

RU126157U1 - DEVICE FOR AUTOMATIC TEMPERATURE REGULATION WITH WIRELESS TRANSFER OF MEASURING INFORMATION

Info

Publication number: RU126157U1
Application number: RU2012133392/08U
Authority: RU
Inventors: Андрей Юрьевич Глухов; Андрей Валерьевич Черныш
Original assignee: Андрей Юрьевич Глухов; Андрей Валерьевич Черныш
Priority date: 2012-08-03
Filing date: 2012-08-03
Publication date: 2013-03-20

Abstract

Устройство для автоматического регулирования температуры с беспроводной передачей измерительной информации содержит силовой модуль с высокотемпературным реактором и блоком нагревателей, симисторный блок, трансформаторный блок, измерительный модуль с датчиками температуры и управляющий модуль, отличающееся тем, что измерительный модуль с датчиками температуры в виде четырех термопар К-типа, выходы которого подключены к блоку четырех термопарных усилителей с компенсацией напряжения на холодном спае, а его выход связан с входом блока четырехканального масштабирующего усилителя, выходы которого подключены ко входам аналогово-цифровых преобразователей микроконтроллера управляющего модуля, содержащего четыре взаимосвязанных блока, первый из которых блок гальванической развязки, второй блок сопряжения с персональным компьютером, третий блок персональный компьютер с интерфейсом USB и последний блок GSM-модуль, к тому же выходы микроконтроллера подключены к входам блока индикации состояния комплекса и блоку гальванической развязки, выход которого подключен к входу схемы управления мощностью, причем управляющий модуль, измерительный модуль и силовой модуль подключены последовательно.A device for automatic temperature control with wireless transmission of measurement information comprises a power module with a high-temperature reactor and a block of heaters, a triac unit, a transformer unit, a measurement module with temperature sensors and a control module, characterized in that the measurement module with temperature sensors in the form of four K- thermocouples type, the outputs of which are connected to the block of four thermocouple amplifiers with voltage compensation at the cold junction, and its output is connected to the input of the block a four-channel scaling amplifier, the outputs of which are connected to the inputs of the analog-to-digital converters of the microcontroller of the control module, which contains four interconnected units, the first of which is a galvanic isolation unit, a second interface unit with a personal computer, a third unit is a personal computer with a USB interface and the last unit is a GSM module, In addition, the outputs of the microcontroller are connected to the inputs of the complex status indication unit and the galvanic isolation unit, the output of which is connected to the input we power control, wherein the control module, measurement module and the power module are connected in series.

Description

Полезная модель относится к измерительной технике и электронным автоматизированным системам управления с беспроводной передачей измерительной информации и может быть использована для регулирования и стабилизации температуры в электрических инерционных печах высоких температур.The utility model relates to measuring equipment and electronic automated control systems with wireless transmission of measurement information and can be used to control and stabilize the temperature in electric inertial high-temperature furnaces.

Из существующего уровня техники известно устройство для стабилизации температуры изделия [1], содержащее связанные между собой цепи питания, последовательно соединенные датчик температуры, усилитель, подключенные ко второй цепи питания, и транзистор, выход которого совместно с первой цепью питания образует выход устройства для подключения нагревателя, последовательно соединенные второй датчик температуры, второй усилитель, подключенные к третьей цепи питания, и генератор тока, выход которого включен последовательно с упомянутым транзистором и подключен к общей цепи питания устройства, первый и второй датчики температуры, транзистор и генератор тока выполнены с возможностью минимизации переходного теплового сопротивления относительно изделия, на котором устройство устанавливается. Однако, недостатком данного устройства является применение аналоговой схемы для формирования выходного регулирующего воздействия, к тому же, применение простейшего алгоритма для стабилизации температуры не позволяет достигнуть высокой точности стабилизации температуры.A device for stabilizing the temperature of an article [1] is known from the prior art. It comprises interconnected power circuits, a temperature sensor connected in series, an amplifier connected to a second power circuit, and a transistor whose output, together with the first power circuit, forms the output of the device for connecting a heater connected in series to a second temperature sensor, a second amplifier connected to a third power circuit, and a current generator whose output is connected in series with said trans stories and connected to the common power circuit device, the first and second temperature sensors, the transistor and a current generator adapted to minimize the transient thermal resistance relative to the product on which the device is installed. However, the disadvantage of this device is the use of an analog circuit to form the output control action, in addition, the use of the simplest algorithm for temperature stabilization does not allow to achieve high accuracy of temperature stabilization.

Известно также устройство для регулирования температуры [2]. Устройство содержит последовательно включенные термочувствительный узел, усилитель с переключательной характеристикой компаратора и нагреватель, вводится высокоомный резистор последовательно в цепь терморезистора. При этом резистор подключен к общей шине, а цепь терморезистора подключена к шине питания. Схема электрическая усилителя построена таким образом, чтобы он потреблял энергию, меньшую более чем на порядок, когда нагреватель выключен. Недостатками данного технического решения являются: использование терморезисторов, что не позволяет измерять высокие температуры до 1200°С, сложность управления задания температуры регулирования устройства, к тому же невозможность ведения цифровой записи температуры от времени проходящих процессов.A device for controlling temperature [2] is also known. The device contains a series-connected thermosensitive unit, an amplifier with a switching characteristic of a comparator and a heater, and a high-resistance resistor is introduced in series into the thermistor circuit. In this case, the resistor is connected to the common bus, and the thermistor circuit is connected to the power bus. The electric amplifier circuit is designed in such a way that it consumes energy less than an order of magnitude when the heater is turned off. The disadvantages of this technical solution are: the use of thermistors, which does not allow to measure high temperatures up to 1200 ° C, the complexity of controlling the task of setting the control temperature of the device, and the inability to digitally record the temperature from the time of the ongoing processes.

Наиболее близким по технической сути (прототипом) является программатор температуры [3], содержащий мост сопротивлений, источник питания, программный задатчик напряжения, операционный усилитель, усилитель терморегулятора, подключенный к точке соединения сопротивлений и имеющий на выходе нагреватель, находящийся в тепловом контакте с сопротивлением, при этом программный задатчик напряжения дополнительно содержит сопротивление, которое одним выводом подключают к его первому выходу, а в качестве источника питания используют стабилизатор напряжения, один выход которого подключен к точке соединения сопротивлений моста, а второй выход «заземлен» вместе со вторым выходом задатчика напряжения и с неинвертирующими входами усилителя терморегулятора и операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с точкой соединения сопротивлений и с вторым выводом сопротивления. К недостаткам прототипа можно отнести применение мостовой схемы и несовременной элементной базы для измерения температуры не обеспечивает требуемой точности стабилизации температуры и невозможность подключения к персональному компьютеру, что, в свою очередь, не обеспечивает индикации и визуализации измерительной и управляющей информации, а также невозможность беспроводного управления и передачи измеренных данных с помощью SMS-сообщенийThe closest in technical essence (prototype) is a temperature programmer [3], containing a resistance bridge, a power source, a voltage programmer, an operational amplifier, a thermostat amplifier connected to the connection point of the resistance and having an output heater that is in thermal contact with the resistance, at the same time, the software voltage regulator additionally contains a resistance, which is connected to its first output with one output, and a stabilizer is used as a power source p voltage, one output of which is connected to the connection point of the resistances of the bridge, and the second output "grounded", together with the second output voltage setpoint and a non-inverting input of the amplifier controller and the operational amplifier, the inverting input of which is connected to a point of resistance to the compounds and a second output resistance. The disadvantages of the prototype include the use of a bridge circuit and a non-modern element base for temperature measurement does not provide the required accuracy of temperature stabilization and the inability to connect to a personal computer, which, in turn, does not provide indication and visualization of measurement and control information, as well as the impossibility of wireless control and transmission of measured data via SMS

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является: полная автоматизация системы управления и регулирования температуры нагревателя, применением современной элементной базы, повышение безопасности работы с высоковольтной и высокоточной нагрузкой за счет применения гальванических развязок, повышение удобства использования устройства за счет сопряжения с персональным компьютером и беспроводным управлением и передачей измеренных данных с помощью SMS-сообщений, что позволяет использовать устройство баз непосредственного участия пользователя.The task to be solved by the claimed utility model is: full automation of the control system and temperature control of the heater, the use of modern components, increasing the safety of working with high-voltage and high-precision loads through the use of galvanic isolation, increasing the usability of the device by interfacing with a personal computer and wireless control and transmission of measured data using SMS messages, which allows the use of a base device user participation.

Данная задача решается за счет того, что заявленное устройство для автоматического регулирования температуры с беспроводной передачей измерительной информации содержит силовой модуль с высокотемпературным реактором и блоком нагревателей, симисторный блок, трансформаторный блок, измерительный модуль с датчиками температуры и управляющий модуль. Новизна заключается в том, что, измерительный модуль с датчиками температуры в виде четырех термопар К-типа, выходы которого подключены к блоку четырех термопарных усилителей с компенсацией напряжения на холодном спае, а его выход связан с входом блока четырехканального масштабирующего усилителя, выходы которого подключены ко входам аналогово-цифровых преобразователей микроконтроллера управляющего модуля, содержащего четыре взаимосвязанных блока, первый из которых блок гальванической развязки, второй блок сопряжения с персональным компьютером, третий блок персональный компьютер с интерфейсом USB и последний блок GSM-модуль, к тому же выходы микроконтроллера подключены к входам блока индикации состояния комплекса и блоку гальванической развязки, выход которого подключен к входу схемы управления мощностью, причем управляющий модуль, измерительный модуль и силовой модуль подключены последовательно.This problem is solved due to the fact that the claimed device for automatic temperature control with wireless transmission of measurement information contains a power module with a high-temperature reactor and a block of heaters, a triac unit, a transformer block, a measuring module with temperature sensors and a control module. The novelty is that a measuring module with temperature sensors in the form of four K-type thermocouples, the outputs of which are connected to a block of four thermocouple amplifiers with cold junction voltage compensation, and its output is connected to the input of a four-channel scaling amplifier block, the outputs of which are connected to the inputs of the analog-to-digital converters of the microcontroller of the control module containing four interconnected units, the first of which is a galvanic isolation unit, the second is a personal interface unit a computer, the third unit is a personal computer with a USB interface and the last unit is a GSM module, in addition, the outputs of the microcontroller are connected to the inputs of the complex status indication unit and the galvanic isolation unit, the output of which is connected to the input of the power control circuit, moreover, the control module, measuring module and power module connected in series.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является полная автоматизация системы управления и регулирования температуры нагревателя, применение современной элементной базы, повышение безопасности работы с высоковольтной и высокоточной нагрузкой за счет применения гальванических развязок, а также повышение удобства использования устройства за счет сопряжения с персональным компьютером и беспроводным управлением с передачей измеренных данных с помощью SMS-сообщений.The technical result provided by the given set of features is the complete automation of the control system and the temperature control of the heater, the use of modern components, increasing the safety of working with high-voltage and high-precision loads through the use of galvanic isolation, as well as improving the usability of the device by interfacing with a personal computer and wireless control with the transmission of measured data using SMS messages.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на фигуре 1 которой изображено устройство для автоматического регулирования температуры с беспроводной передачей измерительной информации:The invention is illustrated in the drawing, figure 1 which shows a device for automatic temperature control with wireless transmission of measurement information:

На фиг.1 - содержит силовой модуль 1 с высокотемпературным реактором и блоком нагревателей 1.1, симисторным блоком 1.2, трансформаторным блоком 1.3, измерительный модуль 2 с датчиками температуры 2.1, выходы которых подключены к входу блока четырех термопарных усилителей с компенсацией напряжения на холодном спае 2.2, выход которого связан со входом блока четырехканального масштабирующего усилителя 2.3, выходы которого подключены ко входам аналогово-цифровых преобразователей микроконтроллера 3.2 управляющего модуля 3, содержащего четыре взаимосвязанных блока, первый из которых блок гальванической развязки 3.3, другой блок сопряжения с персональным компьютером 3.4, третий персональный компьютер с интерфейсом USB 3.5 и последний блок GSM-модуль 3.6, к тому же выходы микроконтроллера 3.1 подключены к блоку индикации состояния комплекса 3.7 и блоку гальванической развязки 3.9, выход которого подключен к входу схемы управления мощностью 3.8, причем управляющий модуль 3, измерительный модуль 2 и силовой модуль 1 подключены последовательно.Figure 1 - contains a power module 1 with a high-temperature reactor and a block of heaters 1.1, a triac block 1.2, a transformer block 1.3, a measuring module 2 with temperature sensors 2.1, the outputs of which are connected to the input of the block of four thermocouple amplifiers with voltage compensation for cold junction 2.2, the output of which is connected to the input of the block of the four-channel scaling amplifier 2.3, the outputs of which are connected to the inputs of the analog-to-digital converters of the microcontroller 3.2 of the control module 3, which contains four interconnections of the aforementioned units, the first of which is a galvanic isolation unit 3.3, another interface unit with a personal computer 3.4, a third personal computer with a USB 3.5 interface and the last unit GSM module 3.6, in addition, the outputs of the microcontroller 3.1 are connected to the status indication unit of the complex 3.7 and the galvanic isolation unit junction 3.9, the output of which is connected to the input of the power control circuit 3.8, and the control module 3, the measuring module 2 and the power module 1 are connected in series.

Работает устройство следующим образом.The device operates as follows.

Термопары Т1-Т3 2.1 измеряют температуру поверхности реактора. Термопара Т4 2.1 погружается непосредственно в рабочую зону реактора 1.1. Все термопары 2.1 изготовлены спаем хромель-алюмель-преобразователь К-типа (материал положительного термоэлектрода - сплав хромель 90.5% Ni+9.5% Cr, отрицательного термоэлектрода - сплав алюмель 94.5% Ni+5.5% Al, Si, Mn, Co). Коэффициент термоЭДС в диапазоне рабочих температур 0-1300°С составляет 35-42 мкВ/°С. Это позволяет проводить измерения в широком интервале температур от 0°С до 1100°С. Блок четырех термопарных усилителей 2.2 компенсирует напряжения на холодном спае всех термопар 2.1. Четырехканальный усилитель 2.3 масштабирует сигналы термопар в соответствии с максимальным и минимальным уровнями сигналов АЦП1-АЦП4 3.2. Микроконтроллер 3.1 считывает значения АЦП 3.2 и производит расчет управляющего воздействия на схему управления мощностью 3.8. Эта схема гальванически развязана 3.9 от силовой части 1, что обеспечивает защиту управляющей 3 и измерительной 2 части. Микроконтроллер 3.1 имеет гальванически развязанную 3.3 двунаправленную связь с персональным компьютером (ПК) 3.5. Микроконтроллер 3.1 отсылает измеренные значения температуры в ПК 3.5. С помощью интерфейсной программы ПК 3.5 производится визуализация процесса термостабилизации. Это реализуется с помощью графика зависимости текущей температуры в реакторе 1.1 от времени. Управление всем комплексом производится с ПК 3.5 посредством специализированной интерфейсной программы.Thermocouples T1-T3 2.1 measure the surface temperature of the reactor. Thermocouple T4 2.1 immerses directly in the working area of the reactor 1.1. All thermocouples 2.1 are made of a K-type chromel-alumel converter (the positive thermoelectrode material is chromel 90.5% Ni + 9.5% Cr, the negative thermoelectrode is alumel 94.5% Ni + 5.5% Al, Si, Mn, Co). Coefficient of thermoEMF in the range of operating temperatures 0-1300 ° С is 35-42 μV / ° С. This allows measurements in a wide temperature range from 0 ° C to 1100 ° C. The block of four thermocouple amplifiers 2.2 compensates for the cold junction voltages of all thermocouples 2.1. The four-channel amplifier 2.3 scales the signals of thermocouples in accordance with the maximum and minimum signal levels ADC1-ADC4 3.2. The microcontroller 3.1 reads the values of the ADC 3.2 and calculates the control action on the power control circuit 3.8. This circuit is galvanically isolated 3.9 from the power part 1, which provides protection for the control 3 and measuring 2 parts. Microcontroller 3.1 has galvanically isolated 3.3 bidirectional communication with a personal computer (PC) 3.5. Microcontroller 3.1 sends the measured temperature to PC 3.5. Using the PC 3.5 interface program, the thermal stabilization process is visualized. This is realized using a graph of the dependence of the current temperature in reactor 1.1 on time. Management of the whole complex is done from PC 3.5 through a specialized interface program.

Блок индикации состояния комплекса 3.7 вынесен на переднюю панель силового модуля 1. Его задача - индикация наличия питания управляющего 3 и измерительного модуля 2, а также состояния работы трех нагревателей 1.1.The unit for indicating the status of the complex 3.7 is placed on the front panel of the power module 1. Its task is to indicate the presence of power to the control 3 and measuring module 2, as well as the operating status of the three heaters 1.1.

Формирование выходного управляющего воздействия на схему управления мощностью 3.8 рассчитывает и формирует микроконтроллер 3.1 по измеренным четырем температурам согласно пропорционально-интегрально-дифференциальному (ПИД) закону регулирования. Коэффициент ПИД-регулирования задаются с ПК 3.5 непосредственно после подключения и тестирование определенной нагрузки в виде нагревателя 1.1. При подключении другой нагрузки коэффициенты подбираются в соответствии с ней.The formation of the output control action on the power control circuit 3.8 calculates and forms the microcontroller 3.1 according to the four measured temperatures according to the proportional-integral-differential (PID) regulation law. The PID control coefficient is set from PC 3.5 immediately after connecting and testing a certain load in the form of heater 1.1. When connecting another load, the coefficients are selected in accordance with it.

Закон изменения температуры с течением времени задается в ПК 3.5. После этого ПК 3.5 обменивается сообщениями с микроконтроллером 3.1 по USB-каналу с передачей данных о поддерживаемой температуре. В соответствии с этим микроконтроллер 3.1 формирует выходной воздействие на схему управления мощностью 3.8. Стабилизация температуры производится по классическому ПИД-закону регулирования [4]. Алгоритм ПИД-регулирования реализован программно. Т.к. в работе используется симисторный блок 1.2, включающийся и выключающийся только в момент перехода сетевого напряжения через ноль, то регулирование выделяющейся мощности происходит изменением количества полупериодов сетевого напряжения за фиксированный момент времени, т.е. при изменении длительности импульсов, подаваемых на схему управления мощностью 3.8 от МК 3.1. Длительность импульсов соответствует минимальной порции энергии. Фиксированный момент времени соответствует максимальной выделяемой мощности.The law of temperature change over time is set in PC 3.5. After that, PC 3.5 exchanges messages with the microcontroller 3.1 via USB-channel with the transmission of data on the maintained temperature. In accordance with this, the microcontroller 3.1 generates an output effect on the power control circuit 3.8. Temperature stabilization is performed according to the classical PID control law [4]. The PID control algorithm is implemented in software. Because the work uses a triac unit 1.2, which turns on and off only at the moment the mains voltage passes through zero, then the regulation of the released power occurs by changing the number of half-periods of the mains voltage for a fixed point in time, i.e. when changing the duration of the pulses supplied to the power control circuit 3.8 from MK 3.1. The pulse duration corresponds to the minimum portion of energy. A fixed point in time corresponds to the maximum power output.

(1) и (2) - являются основными формулами, по которым производится расчет выделяющейся мощности.(1) and (2) - are the main formulas by which the allocated power is calculated.

;

,

где k_p, k_i, k_d - пропорциональная, интегральная и дифференциальная составляющие ПИД-закона регулирования. Данные параметры подбираются экспериментально;where k _p , k _i , k _d - proportional, integral and differential components of the PID regulation law. These parameters are selected experimentally;

T_уст - температура-уставка;T _mouth - temperature setting;

T₁, T₂ - отсчеты температуры, взяты через время, соответствующее максимальной выделяющейся мощности;T ₁ , T ₂ - temperature readings taken after a time corresponding to the maximum power released;

t₁, t₂ - отсчеты времени, соответствующие максимальной выделяющейся мощности.t ₁ , t ₂ - time readings corresponding to the maximum allocated power.

Числитель формулы (1) нормируется на значение мощности P0 при температурах T01 и T₀₂. Такая нормировка позволяет устанавливать уровень температуры, начиная с которого начинается производиться расчет выделяющейся мощности согласно ПИД-закону регулирования. Данное значение подбирается экспериментально исходя из наилучшего переходного процесса регулирования.The numerator of formula (1) is normalized to the power value P0 at temperatures T01 and T ₀₂ . This normalization allows you to set the temperature level, starting from which the calculation of the allocated power begins to be made according to the PID control law. This value is selected experimentally based on the best transition process of regulation.

К ПК 3.5 подключен GSM-модуль 3.6, передающий SMS-сообщения на заданный номер телефона о состоянии четырех температур. При аварийной ситуации пользователь может отключить устройство отправкой соответствующего SMS-сообщения.A GSM module 3.6 is connected to PC 3.5, which transmits SMS messages to a given phone number about the state of four temperatures. In an emergency, the user can disconnect the device by sending the appropriate SMS message.

В результате тестирования получены следующие характеристики устройства:As a result of testing, the following device characteristics were obtained:

- Электронный терморегулятор с оптосимисторным управлением.- Electronic thermostat with opto-simistor control.

- Управление установкой производится микроконтроллером.- The installation is controlled by a microcontroller.

- Устройство имеет ручное управление уровнем температуры.- The device has manual temperature level control.

- Устройство имеет сопряжение с ПК.- The device is paired with a PC.

- Устройство пересылает данные об измеренной температуре и управляется через SMS-сообщения с помощью GSM-модуля- The device sends data on the measured temperature and is controlled via SMS messages using the GSM module

- Терморегулятор работает по ПИД-закону регулирования.- The temperature controller works according to the PID control law.

- Диапазон поддерживаемых температур: 100°С-1100°С.- Range of the supported temperatures: 100 ° C-1100 ° C.

- Точность поддержания высокой температуры (500°С-1000°С) не превышает 0.8°С.- The accuracy of maintaining high temperature (500 ° C-1000 ° C) does not exceed 0.8 ° C.

- Точность поддержания низкой температуры (200°С-500°С) составляет 1.5°С.- The accuracy of maintaining a low temperature (200 ° C-500 ° C) is 1.5 ° C.

Изготовлен опытный образец-прибор, который используется в лаборатории для отжига высокотемпературной сверхпроводящей керамики (ВТСП), что позволяет автоматизировать данный процесс. Достаточно указать временную зависимость температуры от времени и запустить прибор. Важна также и высокая точность поддержания высокой температуры (0.8°С), т.к. при некоторых методах изготовления ВТСП керамики, например при ступенчатом изменении температуры, этот параметр играет очень важную роль.A prototype device has been manufactured, which is used in the laboratory for annealing high-temperature superconducting ceramics (HTSC), which allows us to automate this process. It is enough to indicate the time dependence of temperature on time and start the device. The high accuracy of maintaining a high temperature (0.8 ° C) is also important, since for some methods of manufacturing HTSC ceramics, for example, in case of a stepwise change in temperature, this parameter plays a very important role.

Источники информации:Information sources:

1. Патент RU 2359309 C2. Устройство для стабилизации температуры изделия.1. Patent RU 2359309 C2. Device for stabilizing the temperature of the product.

2. Патент RU 2160920. Устройство для регулирования температуры.2. Patent RU 2160920. Device for regulating the temperature.

3. Патент RU 2363030 C1. Программатор температуры (прототип).3. Patent RU 2363030 C1. Temperature programmer (prototype).

4. Наладка средств автоматизации и автоматических систем регулирования: Справочное пособие / А.С.Клюев, А.Т.Лебедев, С.А.Клюев, А.Г.Товарнов; Под ред. А.С.Клюева. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 386 с.: ил.4. Adjustment of automation equipment and automatic regulation systems: Reference manual / A.S. Klyuev, A.T. Lebedev, S.A. Klyuev, A.G. Tovarnov; Ed. A.S. Klyuev. - 2nd ed., Revised. and add. - M.: Energoatomizdat, 1989 .-- 386 p.: Ill.

Claims

A device for automatic temperature control with wireless transmission of measurement information comprises a power module with a high-temperature reactor and a block of heaters, a triac unit, a transformer unit, a measurement module with temperature sensors and a control module, characterized in that the measurement module with temperature sensors in the form of four K- thermocouples type, the outputs of which are connected to the block of four thermocouple amplifiers with voltage compensation at the cold junction, and its output is connected to the input of the block a four-channel scaling amplifier, the outputs of which are connected to the inputs of the analog-to-digital converters of the microcontroller of the control module, which contains four interconnected units, the first of which is a galvanic isolation unit, a second interface unit with a personal computer, a third unit is a personal computer with a USB interface and the last unit is a GSM module, In addition, the outputs of the microcontroller are connected to the inputs of the complex status indication unit and the galvanic isolation unit, the output of which is connected to the input we power control, wherein the control module, measurement module and the power module are connected in series.