[实用新型]基于嵌入式的大气颗粒物监测仪控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及大气颗粒物监测仪控制器，尤其涉及一种基于嵌入式的大气颗粒物监测仪控制器。

背景技术

随着科学技术的进步，人们对大气环境的监测越来越重视。而对大气环境进行监测包括对大气颗粒物质量的监测，对于颗粒物质量的监测，采用称重的方法往往比较直观，而且是没有中间转换误差的方法，可是手动的操作方法又妨碍了这一方法的实际应用。要实现自动化，就会有许多执行机构的控制问题，诸如自动抽气、自动称重之间的工作循环控制，或者自动抽气、自动称重、自动换膜、滤波组件的毛重称重、自动抽气的工作循环控制；以及采样数据的处理、判别、数据的输出等等工作，这些都需要有一个能对颗粒物检测仪进行控制的控制器。

中国专利申请号为200510036970的大气环境颗粒物监测仪中基于计算机的双CPU控制器可实现对颗粒物监测仪的自动控制，该控制器主要由主CPU控制器、副CPU控制器、并行接口扩展模块、串行口切换模块组成。主CPU控制器实现对数据的处理、键盘的控制、与副CPU之间的信息交换、控制串行口切换模块和并行接口扩展模块的工作。副CPU控制器主要实现颗粒物检测仪中抽气机的工作控制、滤膜组件的气密控制和上、下料控制、现行工作状态检测以及与主CPU的通讯。并行接口扩展模块主要实现数据存储、打印以及显示等接口的扩展。串行接口模块实现主CPU与副CPU、电子天平、PC机之间的通讯的切换及通讯功能。但是此控制器是基于单片机系统的控制器，控制电路复杂，稳定性较差，功能及扩展性有限。

实用新型内容

本实用新型的目的在于基于嵌入式的平台的大气颗粒物监测仪控制器，控制电路简单、方便，并支持多功能扩展。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来实现：包括CPU控制器，以及与CPU控制器连接的PLC控制器和I/O扩展电路，所述CPU控制器连接大气颗粒物监测仪的光电定位器，所述PLC控制器连接大气颗粒物监测仪的齿轮减速交流电机和微动开关，所述I/O扩展电路连接大气颗粒物监测仪的步进电机、称重天平，所述CPU控制器接收光电定位器发送的工位信息和微动开关经PLC控制器发送的工位信息，并经I/O扩展电路向步进电机发送控制信号和经PLC控制器向齿轮减速交流电机发送控制信号，称重天平的测量数据经I/O扩展电路上传CPU控制器。

优选的，所述CPU控制器为嵌入式芯片，其控制软件为UC/GUI平台系统。

优选的，所述CPU控制器和所述PLC控制器通过485通信协议接口连接。

上述的基于嵌入式的大气颗粒物监测仪控制器还包括与I/O扩展电路连接的存储器，用于数据的存储。

上述I/O扩展电路包括一个以上232通信协议接口，用于所述基于嵌入式的大气颗粒物监测仪控制器功能的扩展。

上述基于嵌入式的大气颗粒物监测仪控制器，还包括通过232通信协议接口与I/O扩展电路连接的微型打印机，用于打印CPU控制器的输出数据、大气颗粒物监测仪的测量数据。

优选的，所述的I/O扩展电路通过232通信协议接口与大气颗粒物监测仪的称重天平连接。

上述的基于嵌入式的大气颗粒物监测仪控制器，还包括与I/O扩展电路连接的TCP/TP通信设备，能够实现远程访问、控制功能。

上述的基于嵌入式的大气颗粒物监测仪控制器，还包括与CPU控制器连接的液晶屏，除了实时显示数据和工作状态外还可触压屏幕对话框实现对应的功能操作。

本实用新型的工作原理及过程是：光电门定位器实时向CPU控制器上传工位情况，微动开关经PLC控制器实时向CPU控制器上传工位情况，CPU控制器向PLC控制器发送控制指令进而控制相应电机的运转(顺时针转或逆时针转)。大气颗粒物监测仪采集的大气颗粒物通过高精度天平称重，称重结果经I/O扩展电路板上传至CPU控制器进行数据分析、整理、存储以及上传上位机。并且可以通孔I/O扩展电路进行功能扩展。

附图说明

图1是六工位大气颗粒物检测仪结构示意图；

图中：1--抽气采样电机(工位I)，2--称重天平(工位II)，3--下料电机(工位III)，4--上料电机(工位IV)，5--称毛重(工位V)，6--待采样(工位VI)，7--转臂，8--步进电机，9--称重控制电机，10--光电门定位器，11--数据采集接口，12--微型打印机，13--电阻式彩色液晶显示屏，14--控制器；

图2是本实用新型实施例的大气颗粒物检测仪控制器示意图；

图3是主控CPU控制器；