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核电厂通风系统数字化多功能温度控制器设计

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  摘 要:在经济不断的发展过程中,工业得到了一定的发展。工业在得到发展的基础上,就会重视本企业在发展中一些技术上的问题。核电厂作为一种发电的行业,在不断为社会提供电能供应的同时,也越来越注重对自身行业进行一些技术上的提升,文章将通过模拟实验的方式,对核电厂通风系统数字化多功能温度控制器设计进行具体的分析,主要分析的问题有,温度控制器电路设计,温度控制器中的控制模块,温度控制器中的输出模块,电压输出程序的设计,温度控制器的原理等问题,希望通过对这些问题的分析,可以对核电厂通风系统数字化多功能温度控制器在设计的过程中起到借鉴性的作用。
  关键词:核电厂;通风系统;数字化;温度控制器;设计
  引言
  多功能温度控制器,已经在许多的工程中都得以运用,主要的功能是对自然温度进行一定的调节和控制。但是现在应用比较广泛的多功能温度控制器,是技术比较落后的温度控制器,这些温度控制器由于设计时应用的技术比较低,所以在不断使用的过程中,会出现一些老化的现象,并且机器的外部也会出现一些破损的情况。同时这样老化的温度控制器,已经不能再为设备提供很高的服务了,所以对温度控制器进行技术上的提高是非常有必要的。文章将模拟一个温度控制器的制作流程,来对温度控制器的设计进行具体的研究。
  1 温度控制器电路设计
  温度控制器的电路设计的主要概念是这样的,首先外部传感器电路会分别与控制传感器输入模块、设定电位器输入模块、扰动传感器输入模块、限值传感器模块相连,然后电路分别通过这些模块输出,再进入到SEM32多通道数字采样和控制模块中,然后在从SEM32多通道数字采样和控制模块中输出,进入输出电路模块中,在进入开关量或模拟量输出通道Y1、Y2、Y3中,最后从开关量或模拟量输出通道Y1、Y2、Y3中输出,与其他电路相连。其次是电源模块与控制传感器输入模块相连,在控制传感器输入模块中与外部传感器电路相和,然后流出控制传感器输入模块,在流入SEM32多通道数字采样和控制模块中,电源模块在另一个方向还会与半波电压相连,通过半波电压模块的流出,流入SEM32多通道数字采样和控制模块中[1]。SEM32多通道数字采样和控制模块中的电流一步分会流到输出电路的模块中,另一部分会流到LED显示及驱动电路模块中,同时还会与仪表键盘相互连接。运用这样的电路设计,同时设置相关的数据值,对温度控制器进行实验。
  2 温度控制器中的控制模块
  在实验的过程中,对数据的收集,是采用多通道的收集方式进行的,多通道的数据采集所使用的芯片是STM32的芯片,同时控制模块中所用的芯片也是STM32的芯片。STM32芯片是在Cortex-M3架构32位arm芯片的基础上,设计研发而来[2]。STM32芯片在性能上要远远的高于Cortex-M3架构32位arm芯片,不仅提升了频率,使其主频的频率值上升到72赫兹,且拥有丰富的外设资源,同时输入输出口可以依据事实的需要进行自定义。STM32芯片上还做到了16通道的集成,12位模数的转换器。这样功能的实现对模拟信号进行有序的采集,并对这些数据进行直接的储存和传输。采样的频率也可以根据具体的情况来进行具体的设置。STM32芯片的设计,在内部和外部的需求供电中都用3.3伏特的电压。这样可以实现芯片低能环保的功能。在使用STM32芯片的多通道的模数转换器中所得到的数据,最终都由GPIO和定时器模块中输出。
  3 温度控制器中的输出模块
  控制器输出模块的输出方式有两种自主要的方式,一种是数字量输出,一种是模拟量输出。数字量输出的方式,是使用控制继电器的触点,通过触点的通断控制功能对外部电路的工作状态进行控制。模拟量输出,是输出完整的相切波或者是半波电压[3]。输出的相切波电压可以控制功率调节器,相切波对功率调节器的控制可以实现对加热器的控制,同时也可以实现对其他负载程序的控制。温度控制器中的3个输出通道,可以根据具体的情况进行不同类型的组合,这样的组合特点很好的实现了,温度控制器的多功能控制作用。从电路的结构上来看,数字量输出可以通过STM32芯片实现对达林顿管的控制,可以将达林顿管导向电压控制在一个周期内。
  4 温度控制器的程序设计
  温度控制器的程序设计的总的系统流程,首先是开始开关,然后经过系统的初始化,接通电路并进行自我检查,第三步是显示提取数据的设备型号,同时对传感器的型号进行设置;第四步是设置3个通道的死区值和回差值;第五步是对timer进行设置,同时启动ADC程序和模拟看门狗程序;第六步是检查半波电压的值是否是零,如果是零就输出到中断子的程序当中,并且对timer寄存器进行更新。如果半波电压的值不是零,就进行下一步;第七步是,对温度值进行计算,并对温度值进行控制,同时进行报警的工作;第八步是,进入主显示区域并进行键盘的扫描工作;第九步是按下按键,看key的值是否是三,如果不是3就进入最后一步,显示消隐,如果key的值时3,那么就从第四步开始进入循环,直到所有数据输出[4]。
  5 温度控制器的原理
  温度控制器其实只能对其输出下设的一个系统起到控制的作用,并不是直接对温度传感器工作环境的温度进行直接的控制。温度控制器,对温度进行控制工作时,只能对超出预设值部分的温度进行一定比例的控制,通过输出相切波形的方式。或者是对继电器的触点的闭合进行控制,和导通的工作。每个输出通道在进行原始数据的设定时,都是选用正向的方式,或者负向的方式,很少有正、负向交叉使用的情况发生[5]。像是在实验的过程中,由控制传感器进行测量的温度值是X,第一通道的设定值是X1,第二通道的设定值是X2,相对应的回值,第一通道的用X1.1表示,第二通道的回值用X2.1表示,且作用的方向都为正向,第一通道的值会随着温度的变化先升高然后区域平缓,而第二通道中的值会是先趋于平缓然后上升最后再趋于平缓,两个通道的值的变化过程是不一致的。
  由整个实验的结果进行分析,可以得到的是,温度控制器在对温度进行测量时,误差要在百分之五以内,才可以对温度进行有效的控制。
  6 结束语
  通过上文章,对温度控制器进行的实验分析,可以得到的结果是,数字化多功能温度控制器的应用,可以在设备中进行稳定性和持续性的工作。并且在进行工作的同时,还可以对相应的进行测量的温度值进行显示。新的数字化多功能温度控制器较传统的温度控制器相比,功能得到了一定的增加。有关的实验数据也表明,新的数字化多功能温度控制器在传统的温度控制器上得到了升华和创新。
  参考文献
  [1]黄潜,师庆维,任春香.核电厂数字化仪控系统科技创新[J].中国核电,2013,1(1):4-9.
  [2]孙楠.核电站液位控制系统的设计与实现[D].南京邮电大学,2013. [3]李鑫,曾光,廖荣辉.基于AT89C52智能温度控制器的设计[J].现代电子技术,2006,5(2):93-96.
  [4]唐洪富,张兴波.基于STC系列单片机的智能温度控制器设计[J].电子技术应用,2013,9(5):86-88.
  [5]高加林,郭微波.一种高效率TEC温度控制器的设计[J].集成电路通讯,2007,6(1):5-11.
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