Микропроцессорный комплекс регулирования температуры

В НИГП "БелТЭИ" разработан универсальный микропроцессорный комплекс для автоматического регулирования температуры теплоносителя в системах отопления, вентиляции и горячего водоснабжения различного назначения и производительности в зависимости от температуры наружного воздуха, температур воздуха в помещениях и задаваемого пользователем графика поддержания необходимых температур по времени суток и производственному календарю.

Комплекс может применяться для поддержания задаваемых пользователем режимов в жилых, общественных, административных и производственных зданиях, а также устанавливаться на центральных тепловых пунктах и в котельных.

В качестве исполнительных механизмов автоматизированного комплекса регулятора могут использоваться любые, выбираемые заказчиком, запорные и регулирующие устройства с электроприводом: элеваторы с переменным коэффициентом смешения; дисковые, шаровые краны и клапаны; циркуляционные насосы и т.д. Все перечисленные компоненты в рамках комплекса могут работать в программно согласованном режиме.

Датчиками температуры служат термопреобразователи частоты. Они подключаются по двухпроводной схеме стандартным телефонным проводом длиной до 300 м. Полярность подключения датчиков значения не имеет.

Блок управления построен на базе микропроцессора PIC 16F84 и имеет встроенную память программ, память данных, схемы сопряжения с 16-клавишной клавиатурой и управления светодиодными индикаторами, схемы интерфейса с головным процессором и др.

Интерфейс с головным процессором осуществляется по стандартному протоколу.

В памяти программ, кроме программ связи с головным процессором, содержатся программа начальной инициализации устройства, тестовые и другие служебные программы.

Работа блока организована таким образом, что после получения от головного процессора информации он занимается ее выводом на дисплей самостоятельно, не пользуясь ресурсами головного процессора, и наоборот, полученная от клавиатуры информация будет сохраняться блоком до тех пор, пока не будет востребована головным процессором.

Процессорный блок содержит в себе следующие основные схемы контроля и управления: процессор и обслуживающие его схемы; схемы внешней памяти; схема таймера реального времени и энергонезависимой памяти; схема аварийного перезапуска устройства; схемы управления и опроса импульсных термодатчиков; схемы управления опроса исполнительных устройств; схемы последовательного интерфейса стандарта RS232 для связи с внешними устройствами.

Процессорный блок содержит 16 идентичных каналов для подключения импульсных термодатчиков.

Схема построена таким образом, что питание на термодатчики подается непосредственно перед их опросом, что позволяет избежать саморазогрева датчиков током питания и снижает погрешность измерений. В состав блока входят четыре идентичных канала для подключения исполнительных устройств.

В качестве головного процессора используется однокристальная ЭВМ типа 18031, имеющая 128 байт встроенного ОЗУ и до 8 килобайт внешнего. В качестве памяти программ используется внешнее ПЗУ.

Питание схемы обеспечивается литиевой батарейкой со сроком службы 10 лет. Питание всего устройства осуществляется с помощью импульсного блока.

Работа блока организована следующим образом: с помощью термодатчиков система контролирует температурные параметры объекта и в зависимости от текущего времени суток, дня недели или числа с помощью исполнительных устройств корректирует их в соответствии с программой, задаваемой потребителем.

В целом, микропроцессорный комплекс обладает высокой надежностью. При зависании процессора или обрыве датчиков предусмотрены аварийные мероприятия, например, перезапуск процессора или корректировка алгоритма управления с перераспределением функций датчиков.

Предлагаемый комплекс может решить практически все проблемы, связанные с отоплением, вентиляцией и горячим водоснабжением.

Александр БРУШКОВ, заведующий отделом НИГП "БелТЭИ"