[发明专利]一种基于嵌入式实时仿真的变频恒压供水实验装置

说明书

技术领域

本发明涉及教学设备，特别是涉及一种基于嵌入式实时仿真的变频恒压供水实验装置。

背景技术

变频恒压供水系统是现代社会中普遍采用的一种水处理系统，随着变频调速和控制技术的发展和人们节能意识的不断增强，变频恒压供水系统的节能特性使得其越来越广泛应用于住宅小区、高层建筑、舰艇轮船。在智能控制教学领域，恒压供水系统也日益成为其研究的重要课题，然而实际应用的变频恒压供水系统结构庞大、分布广、价格高、不形象直观，不适宜直接作为教学实验装置。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种基于嵌入式实时仿真的变频恒压供水实验装置，使其能够模拟变频恒压供水现场的各种复杂状况，使实验设备更加贴近工程应用，并具有安全可靠、便携方便、经济实用的特点。

本发明提供的一种基于嵌入式实时仿真的变频恒压供水实验装置，包括PLC（ProgrammableLogicController，可编程逻辑控制器）控制器，以及分别与PLC控制器电连接的嵌入式实时仿真器、操控组件、功能组件和电源；所述嵌入式实时仿真器包括电连接的STM32系统、TL431芯片、TLC5615芯片、LM324芯片，所述STM32系统采用双时钟源，其中LSE采用32.768kHz晶振，HSE采用8MHz晶振，所述TL431芯片第1脚和第3脚与TLC5615的第6脚连接，所述TLC5615芯片的第7脚与由LM324芯片第2和第3部分运算放大器构成的电压跟随器相连，用于嵌入式实时仿真器的模拟量输出，所述LM324芯片第1部分运放构成的电压跟随器连接STM32系统的ADC1模拟输入通道0，用于嵌入式实时仿真器的模拟量输入；所述PLC控制器通过AIW0通道采集嵌入式实时仿真器模拟输出的管路压力信号，并通过AQW0通道向嵌入式实时仿真器输出的频率信号；所述操控组件包括不锈钢面板、指示灯、组合开关、四个按钮和带灯蜂鸣器，所述不锈钢面板设有操控电路，所述操控电路分别与指示灯、组合开关、四个按钮和带灯蜂鸣器电连接，所述指示灯通过多种颜色分别提供变频泵的工频、变频、过载运行指示，所述组合开关提供手动、自动、检修三种运行工况选择，所述四个按钮分别提供实验装置的启动、停止、灯试、消音功能，所述带灯蜂鸣器用于实验装置的综合报警；功能组件包括3位8段数码管、编号分别为U5和U6的两个74LS594芯片、三个可调电位器RW1、RW2、RW3，U5的QA、QB、QC、QD、QE、QF、QG、QH端口用于控制3位数码管的段码，U6的QA、QB、QC端口用于控制3位数码管的位码，U5的9脚与U6的14脚相连构成级联移位寄存器，所述嵌入式实时仿真器的STM32系统的PB2接口经过反相器74LS04与U5的10脚和13脚相连，所述嵌入式实时仿真器的STM32系统的PB2接口经过反相器74LS04与U6的10脚和13脚相连，所述嵌入式实时仿真器的STM32系统的PA8接口经过反相器74LS04分别与U5的12脚和U6的12脚相连，所述嵌入式实时仿真器的STM32系统的PC13接口经过反相器74LS04分别与U5的11脚和U6的11脚相连，STM32系统的PC8接口与U5的第14脚相连，所述STM32系统与U5和U6的连接用于串行数据输出，三个可调电位器RW1、RW2、RW3中位电压通过接口分别与STM32系统的PC3、PB1、PB0接口相连；所述电源为开关电源。