智能供暖系統(tǒng)研究.pdf

1、通過對國內(nèi)外供暖發(fā)展?fàn)顩r及相關(guān)政策進(jìn)行對比,我國供暖存在的問題主要有三個方面:第一計費方式不合理;第二住戶的調(diào)節(jié)手段落后;第三資源利用率低,浪費嚴(yán)重。根據(jù)以上三點問題,本文設(shè)計了計量熱表,恒壓供暖以及基于以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
　　 根據(jù)熱量計量原理設(shè)計了基于MCS-8051的智能熱量計量及溫度調(diào)節(jié)統(tǒng)。溫度檢測采用數(shù)字式DS18820傳感器實現(xiàn)單芯片溫度測量,流量檢測設(shè)計了基于頻差法超聲波式流量檢測儀,通過和單片機(jī)連接實現(xiàn)熱量測

2、量及熱費計算,從而實現(xiàn)按熱量收費。溫度調(diào)節(jié)部分,通過對室溫和設(shè)定值進(jìn)行比較,調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥的開度,滿足用戶供暖需求。由于室內(nèi)外熱負(fù)荷變化以及用戶自主調(diào)節(jié)等因素所以會產(chǎn)生水里失衡,本文設(shè)計一拖三的變頻供水,由于變頻/工頻電源切換存在諸多問題,本文設(shè)計了基于CD4046的差頻同相同步切換電路。同時要實現(xiàn)主控芯片對工頻/變頻的切換,設(shè)計了光電耦合開關(guān),根據(jù)供水壓自動調(diào)節(jié)泵的開啟或者關(guān)閉。恒壓供水是一個非線性、高階次、大滯后系統(tǒng),因此采用了模糊自適

3、應(yīng)PID控制算法,把古典的PID控制與先進(jìn)的專家系統(tǒng)相結(jié)合,實現(xiàn)系統(tǒng)的最佳控制。
　　 考慮到運行安全可靠性及經(jīng)濟(jì)性,本文設(shè)計了兩級控制芯片即主控芯片MC9S12NE64和從控芯片MCS-8051,兩者之間采用異步串行通訊方式,通過接口轉(zhuǎn)換采用RS-485滿足通訊要求。MC9S12NE64采用以太網(wǎng)方式和管理中心進(jìn)行連接,實現(xiàn)計熱收費。同時為了滿足芯片運行和監(jiān)控設(shè)計了能夠支撐該芯片的外圍電路,包括電源電路設(shè)計、外部時鐘電路、看門