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控制器范文1

【關鍵詞】斬波控制器；變頻控制器；節能降耗【中圖分類號】TM301.2

【文獻標識碼】A

【文章編號】1672-5158（2012）10-0019-01

目前變頻器和內饋斬波控制器調速是工業領域中使用最多且最具有節能潛力的調速器，現結合自我對這兩種調速器所掌握的知識和經驗，對這兩種調速器的性能優劣及應用范圍作簡單比較探討分析。

1　斬波控制器與變頻控制器優劣對比

1.1　2種調速器的工作原理對比

1.1.1　內饋斬波調速工作原理

內饋斬波調速器在新建中、大型電機拖動系統中具有較強優勢，其主要融合了斬波控制和內反饋專用線繞式電動機為一體的新型交流節能調速控制技術。內饋斬波調速其主要工作原理在于將調速電動機的部分轉子功率（即通常所說的電轉差功率）以電能的形式將其信號反饋給線繞式電動機內部的相應調節繞組，通過內部特殊調速方式進行內饋斬波調速。此種調速方式，其最主要的調控技術創新點在于將電機轉子功率信號反饋給調節繞組的功率越多，則實際軸功率輸出就會越少，對應電機轉速就越低；相反，當轉子功率信號反饋給調節繞組的功率越少，則軸功率實際輸出就會越多，對應電機轉速就越高。因此，內饋斬波調速器中電轉差功率是在電機轉子與調節繞組問不斷往復循環傳輸（其循環效率可以達到99.8％以上），電機拖動系統電能消耗量較低。另外，與變頻調速控制系統相比，內饋斬波調速控制系統其控制對象是電機的轉子，這樣可以有效避開定子控制中存在的高壓絕緣和控制信號屏蔽問題。

1.1.2　變頻調速工作原理

變頻調速的工作原理與內饋斬波調速控制原理沒有本質差別，均是平行直線調速，但是其控制對象是電機轉子，即通過改變電動機定子繞組的供電頻率形成對應的電源頻率來實現對電動機節能調速控制的目的。在中、小型功率電機拖動領域，變頻調速由于其直接控制電源頻率，控制可靠性、精確性較高，一致認為是一種優越的節能控制手段。隨著電力電子技術、微電子技術、絕緣材料等技術的進一步發展，高壓大功率變頻器（kV級、Mw級）已在大型電機拖動系統能夠中得到廣泛推廣應用。高壓變頻調速技術，以其調速可靠性高、調速范圍寬、調速工況特性好、節能效果明顯、調速平滑性好、維護工作量低等優點，在大型電機拖動系統中具有非常良好的應用前景。

1.2　電機拖動結構性能對比

高壓變頻器調速控制系統其控制手段能夠使用到所有普通感應式交流異步電動機拖動系統，且其直接串接安裝在電網與拖動電動機之間，而且還具有過負荷保護功能，其控制容量要大于電動機的額定容量，功率因素在O.9以上，效率在90％-95‰諧波小于4％，調速范圍從0％-100％，移相控制，能夠實現軟起動。內饋斬波控制器調速系統其控制手段只能適用于專用的繞線式電動機，且斬波控制器是接在電動機轉子和內饋繞組間，與電網間接連接，其控制器的控制容量要比電動機的額定容量小，功率因素在O.7-o.9，效率在98％以上，諧波小于5‰調速范圍45％-100％，斬波控制，不能實現軟起動。高壓變頻器，其是建立在現代電力電子技術和現代控制理論基礎上形成的高科技新型節能調速產品，其對電力電子元器件的技術性能要求非常高，模塊化、集成化、網絡化結構功能要求較為嚴格，同時需要一定的高級應用軟件和模擬仿真技術作為支持；而內饋斬波控制器調速系統，其所采用的電力電子元器件相對較為成熟，以大功率晶閘管結構為主，不需要特殊的功能軟件作為支持。高壓變頻器其控制容量要大于電動機額定容量，其采用高電壓、大功率電力電子元器件，其體積大、占地較多；而內饋斬波控制器調速系統，其控制容量比電動機額定容量小，且直接控制轉子功率，可以避免電力電子高壓絕緣和信號屏蔽問題，其體積小、占地少。高壓變頻器其控制容量較大、電壓等級較高，發熱量較多，所需的散熱功率損耗較大；而內饋斬波控制器調速系統，其控制容量較小，發熱量少，所需的散熱功率較小。高壓變頻器調速系統其集成網絡化程度較高，可視化操作，控制系統操作便捷、維護工作量較少；而內饋斬波控制調速系統，其可視化程度偏低，操作相對較復雜，電機拖動系統維護量相對較多。

2　斬波控制器與變頻控制器技術的適用范圍及實際選用

從前面分析可知，高壓變頻器是新型節能調速設備，其集成自動化程度較高，運行可靠性較其它調速系統得到大大提高，同時其可以適用所有電機拖動系統，對于電動機類型沒有特殊結構功能要求，因此無論是新建電機拖動項目還是節能減排改造項目均可以選用高壓變頻器作為節能調速的核心設備；而內反饋斬波器調速控制系統，其對電動機類型有特殊要求，電動機必須是繞線式內反饋電機，也就是對于節能改造工程而言，如果原系統采用普通電動機，則需更換原電動機為繞線式內反饋電機，這樣工程改造初始投資將大大增加。因此，新建項目采用內反饋斬波調速系統從成本控制方面相對較為優越，而對于改造項目（普通電動機），從成本控制方面采用變頻調速節能控制較為優越。

2.1　投資成本分析

內饋斬波器節能調速控制系統，其原始投資成本大約只有變頻調速的35％-50％之間，原始投資成本較變頻調速控制系統要優越。

2.2　實用節能效果分析

高壓變頻器其由于受到高電壓、大功率等因素的影響，其自身散熱消耗功率大，其總效率大約在90％-95％之間；而內饋斬波器調速系統，其采集轉子功率，不受高電壓影響，控制容量較小，自身散熱消耗功率較小，效率可以達到98％以上。也就是從理論來看，對于一臺1000kW6.3kV高壓大功率礦用電機車而言，假設全年運行時間在6000h左右，在其它條件均相同的情況下，高壓變頻調速系統其比內饋調速系統大約會多消耗約20萬kW.h的電能資源。也就是說，內饋調速節能效果相對而言會好一些。但由于斬波控制器在礦用電機車中的使用，由于受到振動、沖擊等外力作用，其速度傳感器容易受到破壞，故障率較高，加上速度傳感器多為國外生產，其價格較高，維護成本較高。綜合初始投資、損耗費用、維護成本和運行可靠性等多方面，高壓變頻調速控制系統其節能效果要比內饋斬波控制系統優越，因此，我公司礦用電機車控制系統中逐步采用高壓變頻調速控制系統對原始內饋斬波控制系統進行技術升級改造，并在實際應用過程中取得較為良好的應用效果。

2.3　運行維護成本分析

內饋斬波器節能調速系統，其集成自動化程度相比變頻調速節能控制系統低，其電機維護工作量相對較多，加上電動機是專用繞線式電動機，具有滑環，需定期更換碳刷，較普通的鼠籠交流電動機其轉子成本較高、操作不方便、維護性能較差，運行維護成本較高。且調速范圍為45％-100％，對于一些特殊調速領域不能適合。

2.4　其它方面

內饋斬波器節能調速系統，其工作可靠性較變頻調速系統差，容易出現無故跳停和自動開啟等問題，較為危險。內饋斬波器節能調速系統，其采集的速度信號實為安裝在線繞式電動機輸出軸上的一個速度碼盤，并在側面或底面安裝對應速度傳感器，一旦速度傳感器因電動機運行振動或其他原因遭受破壞后，整套調速設備就相當于癱瘓不能使用，故障率較高，會引起嚴重的后果。而高壓變頻器其結構緊湊、運行可靠性高、使用便捷、維護工作量少、故障率低。

3　結束語

從上述分析可知，在實際工程應用中，如：注重技術先進、集成自動化、方便操作管理等方面時，應優選高壓變頻調速節能控制系統；在注重成本控制、投資效益回報等方面時，可優先考慮選用內饋斬波器節能調速系統。但從筆者角度，個人認為采用高壓變頻節能調速系統，將是工業電機拖動系統節能降耗改造的重要方向。

控制器范文2

[關鍵詞]除塵；噴吹；控制器

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）19-0338-01

一、現狀分析

1.除塵系統原理

煙機的含塵空氣從進風口進入進風箱體，顆粒較粗的粉塵靠其自重向下沉降，落入灰斗。細小粉塵在風機的抽吸下被吸附在濾袋外壁，隨著時間的增長，越積越厚，除塵器阻力逐漸上升，當除塵器阻力達到壓差設定值時，此時脈沖控制器開始指令脈沖閥工作，噴吹管開始噴吹，使濾袋達到再生目的，進入下一個過濾過程，反吹下來的粉塵靠重力作用進入灰斗，通過排灰閥排出。而平時噴吹控制器無論壓差是否超限均會按照噴吹設置進行循環噴吹，使濾袋在重復收縮―膨脹―收縮狀態，逐步將吸附在濾袋外壁的粉塵清除下來，落入灰斗，然后由卸灰閥排出。

2.現狀

根據以上集中工藝風力除塵系統工作原理，在進行觀察并跟蹤統計，可知造成噴吹控制器故障的幾個節點：

①現噴吹控制器不能直觀幫助操作員對其除塵系統實時監控，且顯示數值有時不能與實際情況符合。

②各除塵系統對應的煙機設備不同，且煙機設備一段時期的工作狀態也不一致，需要根據實際情況進行重新設定參數，但現控制器所有數值，包括故障信息顯示均為代碼表示，需要對照說明進行設定，導致工作效率低。

③在除塵系統運行過程中時常會出現除塵袋板結情況，特別是節假日后，必須要人工將除塵袋取出清理，導致該除塵系統停止運行。

④根據上一年的噴吹控制器電器元件更換統計表，可以看出更換控制器電源、達林頓管及主控板頻次最高。

二、原因分析

從現狀的分析來看，脈沖噴吹扁袋式除塵控制器主要缺陷分別為：不能有效的實時監控，參數及故障信息全為代碼顯示，容易出現除塵袋板結，電器元件故障頻繁。

1.顯示屏不僅顯示內容為代碼混合數字，數值有時與實際有出入，且屏較小呈現的內容有限，查看還需翻屏選擇。

2.經觀察發現，清灰的壓縮空氣較冷，除塵系統工作處于溫度較高的環境下，有時外部環境溫度過高，致使除塵袋表面會有潮氣，粘連粉塵容易形成板結。

3.現噴吹控制器是由單片機制作的主控板，然而單片機容易受工作環境、布局結構等因素的影響導致抗干擾能力差，故障率高，且不易滿足擴展需求。

4.達林頓管內部由多只管子及電阻組成，其運行在溫度較高、有粉塵、高振動的環境下，容易導致達林頓管故障頻發，且其前級be結還反并聯一只輸入二極管，測出be結正反向電阻阻值很接近，很容易出現誤判。

5.由現控制器看出控制盒密封不嚴，時常有粉塵進入，而電源又容易吸附粉塵，致使電源故障。

通過對脈沖噴吹扁袋式除塵控制器缺陷的分析，明確了升級思路及改造的方向，將從軟硬件結合的方案，來實現對噴吹功能的有效控制和實時監控。

三、對策實施

針對以上問題的原因，進行歸納總結，確定在原有系統基礎上，提出設計一種新型噴吹控制器，確保系統有效噴吹，同時大幅降低系統故障率及維修時間。

根據以上對策（如表2所示），我們將新噴吹控制器選用顧美文本一體化PLC機，型號為EX2N-25MR-40B-3AD-2V1NTC10K-S核心的控制器主體框架，采用此一體PLC機符合對策要求。首先該機是邏輯控制、模擬量輸入輸出、HMI于一體，LCD 顯示192×64 像素，可清楚顯示 6 行*16 個漢字，兩路10KAB高速計數，兩路20K高速脈沖；其次該機提供常規文本232編程口，PLC422編程口，485通訊口，且可以支持MODBU通信協議，包括主機、從機模式，可組網多個PLC或其它設備，編輯簡單直觀，功能豐富，符合增設壓差傳感器、溫度傳感器軟硬件結合方案，來實現對噴吹功能的有效控制和室溫監視的需求，還有該型號擁有25個開關量輸入輸出點，符合安裝20個以上噴吹繼電器的需求；最后該機符合防護盒達到防水、防塵IP65需求。

選擇好新控制器主體框架，按要求進行編程，先根據工作環境、工作要求及設備狀態，設定適當的噴吹時間、噴吹間隔、壓差動作限值并選擇合適的工作方式項，并要求控制器在工作程序的控制下，按設定要求對各個電磁閥發出指令，依次打開各個電磁閥門，順序向各組濾袋內噴吹高壓空氣，完成過濾、凈化、除塵任務。其次將溫度傳感器、壓力傳感器裝入控制器，并根據現場工作情況，在LCD屏上實時的顯示出工作方式、環境溫度和工作時的實時壓差，以及各個電磁閥的工作狀態，為維護修理提供必要的依據。

四、效果驗證

首先對1組除塵噴吹控制器進行升級改造，經過1個月測試，效果良好，再進行其他除塵噴吹控制器升級改造后，進行1年的故障頻次跟蹤統計：

改造后的噴吹控制器，1年故障頻次由原來的28次縮減到3次，其中影響單獨煙機停機由4次縮減為1次，全年無1次造成6臺以上機組停產，電器元件只更換了2個繼電器。有效的改善了除塵噴吹控制器的故障率，并直觀的為操作員及修理工進行提示指導工作。

結語

我們以現煙機設備的工作狀態，除塵的工作要求及工作環境為藍本，對噴吹控制器進行電控，程序等方面的升級改造。新噴吹控制系統結構緊湊、工作穩定，安裝、維護方便，可有效的提高工作效率。新系統不論在穩定性，故障的發生率及功能等方面都完全優于舊噴吹控制系統。本次改造效果明顯，達到了預期目標。

參考文獻

控制器范文3

[關鍵詞]路燈 自主研究 智能 路燈控制器 勞動強度

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）11-0074-01

我臺地處偏遠山區，臺區面積大，路燈分布相對分散，路燈使用時間也存在很大的不同，有的需要夜間常亮，有的則不需要。為了節約電力資源。我們一方面通過采用節能光源；另一方面是采用我們自主設計的智能路燈控制器。

智能路燈控制器電路中有智能控制芯片，通過自己設計的軟件控制系統，使控制器具備時間控制、自然光控制及時光控制的功能。使控制器不僅能控制路燈傍晚開啟、黎明關閉，開關燈的起控照度可調，還可以半夜開關燈。 智能芯片采用單片機STC89C52RC可擦寫芯片為控制核心，寫入編寫的時間控制程序，成功實現了我臺路燈自動控制。

一、智能路燈控制器電路原理圖設計

使用protel軟件，把所設計的元器件和單片機STC89C52RC可擦寫芯片，添加到protel軟件中，最后生成電路原理圖。

二、工作原理

本控制器主要有電源部分、光控電路、時鐘電路、驅動電路等組成。原理圖如圖1所示，本控制器利用單片機的比較器檢測環境亮度，R2、R3分壓作基準電壓，送比較器的同相輸入端P3.4，光敏軟件GM1與電位器RT1分壓輸出的環境亮度信號，送比較器的反相輸入端P3.5。自然環境亮度高時，GM1阻值小，P3.4電位低于P3.5，隱含輸出口P3.2輸出低電平，P3.4電位高于P3.5輸出高電平。單片機根據P3.2的電平判斷自然環境亮度。當自然環境亮度變化時，進入自然環境亮度真偽啟動，5分鐘分析判斷程序，排除干擾信號。對真實自然環境亮度變化，從P3.7輸出繼電器控制路燈點亮或熄滅。對于夜間的雷鳴和閃電、汽車照射的光等的干擾，設計了抗干擾程序。P3.6驅動智能控制器工作指示，指示電路工作狀態。指示燈LED1通過熄滅、點亮指示智能控制器的多種工作狀態。開關K2是單片機的手動復位開關，上電時單片機自動復位。P2.7接另一個開關K1，K1有雙重功能，在智能控制器斷開電源開關的情況下，按住開關K1，合上斷開的電源開關，控制器就會進行環境亮度光控點調整狀態，此時K1為設置開關；當智能控制器工作正常指示燈亮后，開關K1每按一次，路燈的工作狀態便翻轉一次，此時開關K1是手動操作開關。當執行手動操作時來控制路燈的工作狀態，智能控制器的自動控制的功能失效。當值值班員一定要注意，在手動狀態下，指示燈應當處于不停閃爍，但是輸出狀態的不同，指示燈的閃爍快慢不同，路燈點亮狀態下指示燈的閃爍速度快，熄滅狀態下指示燈的閃爍速度慢。要退出手動操作，可有兩個方法：一是按住開關K1，指示燈一直閃爍4次后停止閃爍，松開開關K1，控制器回到自動控制狀態，且按當時的時間執行相應的控制。二是按開關K2，（K2是智能控制器的復位按鈕），控制器重新開始執行程序。

單片機容量有限，為了充分利用每個空間，設置了一個非易失性儲存器，用于保存設置的信息。為了便于用戶的操作，采用輸入/輸出（I/O）口接地或開路來實現不同的功能和工作時間的設置。P1.7接地和不接地設置為“雙時間工作”和“單時間工作”，單時間工作是天黑點亮廣告燈后開始計時，計時時間到，燈光熄滅，直到第二天天黑才能再次工作；雙時間工作是，分兩段時間進行路燈的開啟和關閉。如：當18；00點路燈亮計時，4小時候路燈熄滅。當凌晨1點后路燈再次點亮計時，路燈又一次進入工作狀態，直到環境亮度控制起作用。第二天重復上述程序。

開燈時間由P1.3、P1.2、P1.1、P1.0決定。關閉燈光的延時時間由P2.3、P2.2、P2.1、P2.0決定。由上述兩組4個輸入/輸出（I/O）口組成4位二進制的8、4、2、1碼，共有16種數字組合，0001表示1段時間，…000F表示15段時間，每段時間定時編程為0.5小時，所以開關路燈的時間設定最小為0.5小時，最大為7.5小時。對于天黑點亮和第二天天亮前再次點亮的兩次開燈的路燈使用，時間上也能滿足要求。當關燈時間設置成0000時，可以連續開燈，開燈時間為開燈時間設置的兩倍，即最大連續開燈時間為15個小時；當開燈時間設置成0000時，設定時間無窮大，路燈的開燈和關閉都是通過光敏元件來控制，此時，該控制器成為有良好的抗干擾性的光控開關，即天黑點亮，天亮熄滅。

三、智能路燈控制器智能芯片介紹

采用STC公司89C52RC單片機作控制器。 選用STC的理由：降低成本，提高性能。STC89C52RC單片機具有在系統可編程（ISP）特性，ISP的好處是：省去購買通用編程器，單片機在用戶系統上即可下載/燒錄用戶程序，而無須將單片機從已生產好的產品上拆下，再用通用編程器將程序代碼燒錄進單片機內部。有些程序尚未定型的產品可以一邊生產，一邊完善，減小了新產品由于軟件缺陷帶來的風險。

三、智能路燈控制器的優點

我臺自主設計研發的智能路燈控制器具有如下優點：1、降低了購買設備的成本，同時實現了本臺的路燈自動控制。2、設置簡單易學，性能可靠。3、具有抗高頻干擾的能力。4、時間設置范圍寬，可實現時間多種組合模式。5、可擴展行也很強，可根據我臺路燈設計的需要，進行擴展。

四、結語

智能路燈控制器避免了在自然光線充足的情況下浪費電力，充分考慮不同季節的影響，可以選擇不同的控制方式，如夏天雷雨季節較多，晝長夜短，有時白天下雨造成天氣變黑，出現突發事故走路不便，可采用光控的方式。冬季晝短夜長，天氣較好，可用時間控制的方式。在充分考慮到安全播音的情況下，合理利用我臺電力資源。目前我臺已廣泛應用，自投入使用以來，運行穩定可靠，既免除了人工開關燈的麻煩，又達到了節電節能的目的。

參考文獻：

控制器范文4

關鍵詞：變壓器；冷卻控制系統；硬件

1變壓器冷卻控制系統控制模塊的設計總體思想

本文所進行的就是對變壓器冷卻控制系統控制器模塊進行設計，其中包括了可以對主變壓器風扇投入與切除的溫度范圍進行自行設定，也可以按照用戶的要求而變化。在傳統控制方式中，風扇投切的溫度限制值是不能改變的，此外，風扇電機的啟動和停止溫度有一余量，不像傳統的控制方式中是一個定值，避免了頻繁啟動的缺陷，此外還有運行、故障保護及報警等信號的顯示及其與控制中心或調度中心的通訊，上傳這些信息，如變壓器油溫、風扇運行狀態有無故障等。至于風扇的分組投切設置是為了節約電能，具有一定的經濟意義，但這個分組數不宜過多，以免控制復雜，且散熱效果不佳。

控制器主要由AT89CS1單片機、A/D轉換器、鍵盤控制芯片，輸出模塊、通訊模塊以及自動復位電路等組成，其中單片機是控制器的核心，AID轉換器是把輸入信號轉換為數字信號。

2變壓器風扇控制系統的硬件接線

基于以上的要求，我們設計的風扇控制器的硬件線路圖如下頁圖1所示。變壓器風扇控制中對控制模塊進行改進是本文研究的重點，其中包括主要芯片的選用以及一些抗干擾元件的使用。所以在本章節中，我們重點將要介紹變壓器風扇冷卻控制模塊中的主要硬件芯片的作用、選用以及它們之間的連接力一法。

（1）單片機AT89C51（如圖1）。

AT89C51是Atmel公司生產的一種低功耗，高性能的8位單片機，具有8k的flash可編程只讀存儲器，它采用Atmel公司的高密度不易丟失的存儲器技術，并且和工業標準的80c51和80c52的指令集合插腳引線兼容，其集成的flash允許可編程存儲器可以在系統或者通用的非易失性的存儲器編程中進行重新編程。AT89C51集成了一個8位的CPU， 8K的flash。256字節的EDAM， 32位的I/0總線。三個16字節的定時器/計數器，兩級六中段結構，一個全雙工的串行口，振蕩器及時鐘電路。AT89C51是完成系統的數據處理和系統控制的核心，所有其它器件都受其控制或為其服務。

在本文中，經過TLC 1543 A/D轉換器后輸出的數字量輸入到AT89C51單片機中，同時在進行了溫度參數的設置以后，進行它的輸出控制，其中包括了變壓器的溫度顯示、狀態顯示、以及聲音報警設備等等，也就是我們所研究的變壓器冷卻控制系統的核心部分。

（2）變壓器的溫度采集及溫度處理模塊。在變壓器的風扇冷卻自動控制系統中，第一步進行的就是對變壓器上層油溫進行的溫度采集工作。變壓器的溫度采集是由變壓器的溫度控制器來實現的，其中包括鉑電極、傳感器以及變送器。經過溫度控制器輸出的信號進入變送器，變送器送出一個4一20毫安的電流信號，然后將此電流信號通過控制芯片上的電阻元件實現電流電壓信號的轉換，轉換后的電壓是在0.4一2（伏特）之間，然后將此電壓信號輸入到TLC 1543數模轉換器，進行信號處理。變送器輸出信號有電流和電壓信號兩種，考慮到變壓器安裝的位置（室外）距本控制裝置（室內）有一定的距離，電流信號不易損失，故選擇了4一20毫安的電流信號。

（3）11通道10位串行A/D轉換器丁LC1543。

TLC1543 A/D轉換器是美國TI公司生產的眾多串行A/D轉換器中的一種，它具有輸入通道多、轉換精度高、傳輸速度快、使用靈活和價格低廉等優點，是一種高性價的模數轉換器。TLC 1543是CMOS，10位開關電容逐次逼近模數轉換器。它有三個輸入端和一個3態輸出端：片選（CS），輸入/輸出時鐘（I/0 CLOCK），地址輸入和數據輸出（DATAOUT）。這樣通過一個直接的四線接口與卞處理器或的串行口通訊。片內還有14通道多路選擇器可以選擇11個輸入中的任何一個三個內部自測試（self-test）電壓中的一個。

（4）BC7281 128段LED顯示及64鍵鍵盤控制芯片。

BC7281是16位LED數碼管顯示器鍵盤接口專用控制芯片，通過外接移位寄存器（典型芯片如74HC164， 74LS595等），最多可以控制16位數碼管顯示或128支獨立的LED。 BC7281的驅動輸出極性及輸出時序均為軟件可控，從而可以和各種外部電路配合，適用于任何尺寸的數碼管。

BC7281各位可獨立按不同的譯碼方式譯碼或不譯碼顯示，譯碼方式顯示時小數點不受譯碼影響，使用方便；BC7281內部還有一閃爍速度控制寄存器，使用者可隨時改變閃爍速度。

BC7281芯片可以連接最多64鍵C8*8）的鍵盤矩陣，內部具有去抖動功能。它的鍵盤具有兩種工作模式，BC7281內部共有26個寄存器，包括16個顯示寄存器和10個特殊（控制）寄存器，所有的操作均通過對這26個寄存器的訪問完成。

BC7281采用高速二線接口與MCU進行通訊，只占用很少的I/O資源和主機時間。

BC7281在本系統中主要用于驅動變壓器溫度顯示的LED以及顯示風扇運行狀態的指示燈。

前已提及，BC7281芯片內部共有26個寄存器，包括16個顯示寄存器和10個特殊功能寄存器，共用一段連續的地址，其地址范圍是OOH-19H，其中OOH-OFH為顯示寄存器，其余為特殊寄存器。

（5）使用MAX232實現與PC機的通訊。

①MAX232芯片簡介

MAX232芯片是1VIAX工M公司生產的低功耗、單電源雙RS232發送/接收器，適用于各種E工A-232E和V.28； V.24的通信接口，1VIAX232芯片內部有一個電源電壓變換器，可以把輸入的+5V電源變換成RS-2320輸出電平所需±10V電壓，所以采用此芯片接口的串行通信系統只要單一的+5V電源就可以。

我們的設計電路中選用其中一路發送/接收，RlOU T接MCS一51的RXD ， T 1工N接MCS一51的TXD， TlOUT接PC機的RD，Rl工N接PC機的TD1。因為MAX232具有驅動能力，所以不需要外加驅動電路。

系統中使用了此技術之后就實現了變壓器風扇冷卻系統的遠程控制，工作人員可以在控制室對冷卻系統進行控制，可以達到方便、準確、快捷的日的，這也是我們對傳統的風扇冷卻控制系統而做的一個重要的改進。

②串行通訊

在此實現中，我們必須要對MCS-51串行接日和PC機串行接日的串行通訊要有一定的了解，串行通信是指通信的發送方和接收方之間數據信息的傳輸是在單根數據線上，以每次一個二進制位移動的，它的優點是只需一對傳輸線進行傳送信息，囚此其成本低，適用于遠即離通信；它的缺點是傳送速度低；串行通信有異步通信和同步通信兩種基本通信方一式，同步通信適用于傳送速度高的情況，其硬件復雜；而異步通信應用于傳送速度在50到19200波特之間，是比較常用的傳送方式，本文中使用的就是異步通訊方式。

（6）“看門狗”電路DS1232

在系統運行的過程中，為了避免因干擾或其他意外出現的運行中的死機的情況，“看門狗電路”DS1232會自動進行復位，并且能夠重讀EEPROM中的設置，以保證系統可以安全正常的運行。

美國Dallas公司生產的“看門狗”（WATCHDOG）集成電路DS1232具有性能可靠、使用簡單、價格低廉的特點，應用在單片機產品中能夠很好的提高硬件的抗干擾能力。

DS1232具有以下特點：

①具有8腳DIP封裝和16腳SOIC貼片封裝兩種形式，可以滿足不同設計要求；

②在微處理器失控狀態卜可以停止和重新啟動微處理器；

③微處理器掉電或電源電壓瞬變時可自動復位微處理器；

④精確的5%或10%電源供電監視；

在本變壓器冷卻控制系統中，DS1232作為一定時器來起到自動復位的作用，在DS1232內部集成有看門狗定時器，當DS1232的ST端在設置的周期時間內沒有有效信號到來時，DS1232的RSR端將產生復位信號以強迫微處理器復位。這一功能對于防止由于干擾等原因造成的微處理器死機是非常有效的，因為看門狗定時器的定時時間由DS1232的TD引腳確定，在本設計中，我們將其TD引腳與地相接，所以定時時間一般取為150ms。

3結論

本裝置實現了通過單片機自動控制冷卻器的各種運行狀態并能精確監測變壓器的油溫和冷卻器的各種運行、故障狀態，顯示了比傳統的控制模式的優越性。（1）能夠對變壓器油溫進行監測與控制；（2）實現了變壓器冷卻器依據不同油溫的分組投切，延長了冷卻器的使用壽命，有較好的經濟意義； （3）實現了冷卻系統的各種狀況，如油溫、風扇投切和故障等信息的上傳，便于值班員、調度員隨時掌握情況。

由于固態繼電器實現了變壓器的無觸點控制，解決了傳統的控制回路的弊端，同時此控制裝置具有電機回路斷相與過載的保護功能。由于使用了單片機，因而具有一定的智能特征，實現了油溫、風扇的投入、退出和故障等信號的顯示以及上傳等。通過實際運行表明，該裝置的研制是比較成功的。但今后，我們還應該對固態繼電器本身的保護進行一些研究，以免主回路因電流過大而造成固態繼電器的損壞，以使變壓器風扇冷卻控制回路更加完善。

參考文獻

控制器范文5

1、能無線接收室溫控制器過來的關斷或開啟閥門的數據，關斷或者開啟閥門。并能實時監控室溫控制器的正常工作與否。如出現故障，保持閥門開啟向集中器發送報警，并記錄下故障時間。當故障解除后向集中器發送故障解除信息。

2、自帶實時時鐘，實時時鐘數據能被集中器校對更改，能夠通過無線通信校對室溫控制器的時鐘數據。

3、能通過總線向集中器上傳關斷時間數據。

4、能存儲兩年內的每天的關斷時間數據總和，并能被集中器實時讀取。

5、能有led燈顯示目前模塊的工作狀態。

6、停電后能記錄下停電時間，并能數據儲存起來。同時將閥門保持開啟狀態，并向集中器發送停電報警，讓室溫控制器進入停電工作狀態。當來電后模塊回復正常工作。并向集中器發送模塊已正常工作信息，讓室溫控制器進入正常工作狀態。

控制器范文6

關鍵詞：風力發電；風光互補；控制器

作者簡介：李沛（1971-），女，吉林伊通人，北京信息科技大學機電實習中心，高級實驗師；鄭軍（1963-），男，北京人，北京信息科技大學機電實習中心，高級工程師。

基金項目：本文系北京信息科技大學校科研基金項目“風光互補LED路燈系統的研究與設計”（項目編號：1125046）的研究成果。

中圖分類號：TM571  文獻標識碼：A  文章編號：1007-0079（2011）36-0139-03

能源是國家與社會發展的重要基礎，電力短缺一直是我國一個很大的問題，僅僅依靠常規能源很難解決。為此，我國大力提倡發展風能、太陽能等清潔能源。目前我國對于風能、太陽能的開發程度已經達到一定的水平，但對于風能和太陽能的利用還是以單一、獨立為主，這樣就造成能源的利用率不高。我們可以利用風光互補的方式來解決這一問題。

一、概述

風光互補中所提到的互補，其主要意義是在天氣上太陽能和風能的互補。陽光充足時，可通過太陽能發電，風力相對較大時，可以利用風力發電機發電，這樣一來，在同一個系統中，就同時用到了風能和太陽能，大幅度的提高了可再生資源的利用率。若這種技術在今后得到大力發展并成熟起來，將對我國的能源發展起著至關重要的作用。

1.風光互補發生系統

風光互補控制系統主要包括的部分有：風力發電機、太陽能光伏電池、控制器、逆變器以及蓄電池，控制器中包括整流模塊、風能、太陽能輸入電壓調節模塊和控制負載輸出模塊。風光互補的系統框圖。

2.小型風力發電系統

可再生能源中風能是未來最有潛力的，它以最具統治地位的能量身份出現，對可再生能源的發展有著非常大的貢獻。一個簡單、直接的回答：在只有風力發電的情況下，全球有足夠的風力資源供應所有地區的發電。但是，由于天氣波動的原因，不能僅僅簡單的靠風力發電來解決問題。所以，大量的能量互補和存儲將會被提升到僅靠風力發電的情況之上。

風力發電的原理是利用風力機將風能轉變為機械能，風力機帶動發電機再將機械能轉變為電能。小型風力發電系統將發電機發出的電能用儲存設備儲存起來（一般用蓄電池），需要時再提供給直流負載，還可以通過逆變裝置將發電機輸出的電能進行交直流變換，適應交流負載的需要。

3.太陽能電池、太陽能發電原理

太陽能作為一種輻射能，不能直接轉換成電能，必須借助于能量轉換器。太陽能電池就是把太陽能（或其他光照）變成電能的能量轉換器。太陽能電池工作原理的基礎是半導體P-N結的光生伏打效應。這種效應在氣體、液體和固體中均可以產生，尤其是在半導體中，光能轉換為電能的效率特別高，人們據此發明制造了太陽能電池。

二、控制器的設計

本系統中控制器采用STC12C5410AD單片機進行控制。STC12C5410AD系列是新一代8051單片機，具有速度快、功耗低、抗干擾能力強的特點。指令系統完全兼容8051，但速度快8-12倍，內部集成MAX810專用復位電路。4路PWM，8路高速10位A/D轉換，主要針對電機控制，強干擾場合。

1.風力發電部分控制

圖3所示是控制風力發電部分的充電和關斷的控制電路，使用的開關器件是IRF3205。

通過對IRF3205的開通和關斷，去控制在不同時間和情況下為蓄電池充電。當風力發電機發出的電壓在蓄電池合理的充電范圍13.8V~14.5V之間，就關斷IRF3205，風力發電機正常工作；當風力很大、風力發電機發出的電壓超出蓄電池合理的充電范圍，則通過控制電路來使IRF3205開通，風力發電機短路，使風力發電機抱閘，達到風力發電機自動剎車的效果。

這部分的控制是通過單片機的P2.5口控制的，P2.5是一個普通的I/O口。通過控制這個I/O口輸出的電平，就可以控制IRF3205的開通和關斷，從而就能控制風力發電機的正常充電和抱閘。

2.太陽能發電部分控制

太陽能發電部分的控制電路，控制太陽能發電部分所使用的開關器件是IRFZ44N。

通過對IRFZ44N的開通和關斷，控制在不同時間情況下為蓄電池充電。太陽能發電部分的電壓是通過調節PWM波的占空比來控制的，通過PWM來設置IRFZ44N的開通和關斷時間，調節輸出電壓的平均值，這樣起到了當太陽能電池發出的電壓稍大時，把電壓調低的效果。

圖4中所示的P3.7，就是單片機PWM波的輸出口。當處于PWM波低電平時，三極管Q13關斷，12V的電壓加到IRFZ44N上，使IRZ44N開通；當處于PWM高電平時，三極管Q13導通，12V的電壓就直接接地，IRZ44N關斷。以此方式來控制IRFZ44N的開通和關斷。

太陽能電池充電這部分的控制是與電壓檢測相配合進行的。太陽能電池發電電壓檢測，所用的單片機的I/O口是P1.1口。通過P1.1口檢測到電壓之后，再經過單片機的處理，判斷I/O口P3.7應該輸出多大占空比的PWM波。

具體的控制方式是：若P1.1口檢測的電壓在13.8V~14.5V之間，這時可以正常為蓄電池充電，P3.7口輸出的PWM波的占空比設置為1，保持電壓不變；若P1.1口檢測的電壓在14.5V~16V之間，這時就把PWM波的占空比調到大約90%左右，當太陽能電池發出的電壓大于16V時，繼續調節占空比，使電壓調節控制到13.8V~14.5V之間；當充電電壓在12V~13.8V之間時，保持浮充狀態，這時不做任何改變；當太陽能電池發出的電壓小于12V時，這時就處于欠壓狀態，讓PWM波的占空比變為0，就可以讓IRFZ44N關斷，停止讓太陽能電池為蓄電池充電。控制太陽能電池部分用單片機上P3.7口。P3.7口是一個可輸出PWM波的I/O口，通過輸出的PWM波，調節占空比，控制在一個周期內IRFZ44N的開通和關斷時間，以達到控制太陽能電池輸出電壓平均值的目的。

3.控制器軟件設計

軟件是用C語言編寫而成，軟件主要實現的功能：通過分別檢測太陽能電池和風力發電機在不同天氣狀況中所發出的電壓，根據蓄電池電壓情況，負載輸出情況，來調節所發出的電壓，以及在什么時候要充電，什么時候不需要充電。主程序流程圖。

三、系統電路板設計與制作

設計、繪制PCB主要有三個步驟，第一步：繪制原理圖，這其中包括在原理圖庫中繪制芯片、器件，將這些器件芯片、器件擺放到畫布中，按照預先的原理設計畫出原理圖。在畫原理圖的同時，最好把每個器件、芯片的封裝一起畫出來，并添加到相應的器件中去，以便畫PCB的時候方便使用；第二步：畫過原理圖后，生成網絡表；第三步：繪制PCB，這其中包括器件的布局、連線。我們使用的畫圖軟件是Altium Designer 6.9破解版，是Protel系列軟件的升級版，具有更強的繪圖功能，操作更簡單、更易學習。已設計并制作好電路板。

四、系統調試

系統的調試包括硬件部分的調試和軟件部分的調試。在硬件制作過程中，硬件調試工作也伴隨其一同進行，焊接器件時按功能分模塊焊接，然后對該模塊進行測試，如果出現錯誤，也能夠及時地確定錯誤位置，提高工作效率。軟件調試也可以分別對某個特定的模塊進行分別調試。

1.軟硬件調試

器件焊接完畢之后，先檢查焊接的器件是否有虛焊、漏焊的地方，用萬用表檢測電源和地之間是否有短路問題。最主要測試的部分就是5V電壓輸出。裝單片機前，一定要確保單片機的VCC正確，GND處正確。在這個裝置中，實際測得的VCC處的電壓是5.02V，我們使用的STC12系列單片機的正常工作電壓在3.5V-5.5V，單片機可正常工作。檢測整流橋堆三相電輸入后能否正確輸出兩項直流電，用示波器觀察電壓波形是否良好。

單片機程序使用C語言編寫而成的，寫程序所采用的軟件是Keil。編寫程序期間，邊寫邊對程序進行模塊化調試。

2.整機調試

整機調試時，用穩壓電源分別代替風力發電機和太陽能光伏電池，利用可調穩壓源分別模擬原理設計的在不同時候控制器的動作。

（1）把穩壓電源加到整流橋后，逐漸加大電壓，用示波器觀察單片機的P2.5口，在電壓達到14.5V之前，這個I/O輸出的波形應該是一個5V的高電平，當電壓超過14.5V的時候，P2.5口輸出的波形就應該變為低電平，用萬用表測一下IRF3205的VGS=3.05V，達到了IRF3205的開啟電壓，IRF3205開通，風機抱閘。風機可以供電時對應的LED1亮，風機沒有供電時LED1滅。

（2）把電壓源加到太陽能電池板接入的地方，逐漸加大電壓，用示波器觀察單片機P3.7口的波形。在電壓沒到12V之前，P3.7口輸出的波形應該都是低電平，IRFZ44N關斷；當電壓調到12V~14.5V之間時，P3.7應該輸出一個高電平的波形，PWM占空比為1；當把電壓調到14.5V以上時，P3.7口應該會輸出相對應的占空比的PWM波，控制電壓。LED3在太陽能電池可充電時亮，太陽能電池不能充電時滅。

（3）測試負載輸出，把穩壓電源加到太陽能電池輸入口，用示波器分別觀察單片機的P1.3口和P1.4口。如果電壓在7V以下，單片機不工作，IRFZ44N關斷；把電壓調到7V以上，用撥碼開關來控制負載的開通和關斷。

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