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《基于I~2C总线的智能水泵压力控制器的设计与实现-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、DOI:10.16160/j.cnki.tsxyxb.2002.02.023第15卷第2期唐山高等专科学校学报Vol.15No.22002年6月JournalofTangshanPolytechnicCollegeJun.20022?基于IC总线的智能水泵压力控制器的设计与实现梁廷贵杨金泉周剑利(唐山高等专科学校信息工程系,河北唐山063000)摘要:本控制器以AT89C51单片机为主控制器,以具有I2C总线接口的芯片为外围器件,实现了水泵压力的智能控制。关键词:I2C总线;智能控制;水泵压力;控制器+中图分类号:TP273.
2、5文献标识码:A文章编号:10083529(2002)02007207DesignandImplementofIntelligentWater-pump2PressureControllerBasedonICBusLIANGTing-guiYANGJin-quanZHOUJian-li(InformationEngineeringDepartmentofTangshanPolytechnicCollege,Tangshan063000,China)2Abstract:ThechipwithICbusinterfaceisaki
3、ndofnewdeviceatfieldofintergratedcircuits.Thiscontrollerusesthesingle-chipcomputerAT89c51asmaincontroller,andusesthechipwith2interfaceofICbusasperiphraldevice,implementedintelligentcontrolforpressure.KeyWords:I2Cbus;intelligentcontrol;water-pumppressure;controller我国
4、北方绝大部分城市缺水或严重缺水。为了缓解供水压力,城市自来水公司一般不允许用水量较大的单位直接使用城市自来水供水管道为本单位供水。这些单位要用单位的蓄水池接收自来水公司的供水,利用潜水泵将蓄水池的水抽到水箱中。如果水箱放置在本单位最高楼的楼顶,则由水箱向本单位自来水管道供水;如果水箱放置在低处,则需由高压水泵配置高压罐向本单位自来水管道供水。这些单位的供水系统一般需要几台水泵电动机。传统的方法是水泵电动机全负荷运转,水箱中的上下浮漂或压力罐上安装的压力表的上下限开关决定水泵电动机是否运转。由于用水量较大,水泵电动机频繁启动、停
5、止。我们知道电动机的启动电流为额定电流的5～7倍,电动机的频繁启动势必使电能消耗增大。为了保证供水量和电动机节能,有条件的单位现在采用变频调速控制水泵电动机。本文介绍智能变频调速系统在水泵电动机上的应用,介绍的压力2控制器是由普通单片机、具有IC接口的A/D与D/A芯片、存储芯片、显示驱动芯片组成的主从结构的模拟2IC总线系统,可实现对管道压力的智能控制。2IC总线是Philips公司推出的串行总线,整个系统仅靠数据线(SDA)和时钟线(SCL)实现串行同步数据传输。I2C总线系统与传统的并行总线系统相比具有结构简单,可维护性
6、好,易实现系统扩展,易实现模块化、标准化设计,可靠性高等优点。1节能原理23高压水泵为离心式水泵,流量(Q)、全扬程(H)、轴动力(P)与转速(n)的关系分别为Q∝n,H∝n,P∝n。?收稿日期:20020124作者简介:梁廷贵(1951-),男,副教授,主要从事智能控制的研究和教学。2第2期梁廷贵杨金泉周剑利:基于IC总线的智能水泵压力控制器的设计与实现·73·[1]根据离心式水泵的特性曲线,轴动力P、流量Q、全扬程H之间的关系为P=0.163QH/Z。式中P为水3泵轴动力(kW),Q为泵流量(m/s),H为水泵全扬程(m)
7、,Z为水泵的机械效率(%)。在同一流量下,不同工作工况时的轴动力功率为P1=0.163QH1/Z,P2=0.163QH2/Z。设P1>P2,则ΔP=P1-P2=0.163Q(H1-H2)/Z。传统的控制方式用阀门控制流量,由于电动机全功率运转,则ΔP的功率损耗在阀门阻力上。采用变频调速33的控制方式,由于P∝n,则P2/P1=(n2/n1),即通过改变转速n可以改变轴动力,ΔP是节约的电功率。2硬件设计2.1工作原理(1)远传压力表:选用YTZ-150型电位器式远传压力表,适用于对铜或铜合金不起腐蚀作用的液体、蒸汽和气体压力及
8、真空压力的检测。其内部安装的滑动电阻器把被测压力值以电量值的形式远传至远离测量点的二次仪表上,以实现集中检测和远距离控制。此外,远传表可就地指示压力,以便于现场检查。其主要技术指标:精度等级1.5级,起始电阻3～20Ψ,满度电阻340～400Ψ,电源电压≤6V,测量范围0～1
