[发明专利]嵌入式污水处理控制器

说明书

【技术领域】：本发明属于自动控制技术领域，特别涉及一种嵌入式污水处理控制器。

【背景技术】：随着社会经济的发展，特别是化工、轻工等行业的发展，产生的污水越来越多，加剧环境的污染。因此，为了降低这些行业对环境的污染，各个企业投入了大量资金购入污水处理设备。依据污水的成分不同，污水处理的工艺不同，目前有：化学处理方法、物理化学方法、生物处理方法等。但是，无论采用哪一种方法，整个处理过程都以自动处理为主，这就需要污水处理设备具有自动处理功能，即污水处理设备中的自动控制系统。

对污水处理设备中的自动控制系统的设计，目前主要采用机械式及可编程控制器(PLC)的控制系统。机械式的污水控制系统如专利97196751.2(废水控制系统)公开了一种废水控制系统，利用水位感测装置探测水的液位，达到控制进水阀及出水阀的开启。控制简单，只能探测液位一个参数，并且对进水阀及出水阀的开闭时间不能设定。设计中一旦液位确定，不能修改。

专利200810126770.5(污水处理控制设备和方法及污水处理系统)公开了一种污水处理控制系统，利用多个测量单元，分别检测水的成分，结合多个验证单元，通过比例积分微分(PID)控制，实现对废水的处理。该控制器主要采用PID控制单元进行控制，控制算法单一，过程比较繁琐，稳定性差，且不具有与人交互的接口。

污水处理设备的控制系统还有采用可编程控制器(PLC)。PLC具有可编程性，即根据工艺，参数可以设定，模拟量、数字量的参数都可以设定。但是PLC可配置性差，因为PLC都是模块化的，很难找到一块PLC全部满足一种污水处理控制需要，因此需要多块PLC，成本增加。单一PLC是不能构成污水控制系统的，它需要与其他部件如继电器、数据采集单元等一起构成控制系统，而且由PLC构成的污水控制系统体积比较大，功耗高。

【发明内容】：本发明目的是克服现有技术存在的上述不足，提供一种集可编程、可配置、低功耗、数据采集等功能于一体的嵌入式污水处理控制器。

本发明提供的嵌入式污水处理控制器包括：

8位微控制器AW60：用于进行核心计算与控制；

温度采集单元：通过微控制器AW60内部集成的AD转换接口与微控制器AW60连接，用于采集污水处理设备中的反应池中温度信号；

压力采集单元：通过微控制器AW60内部集成的AD转换接口与微控制器AW60连接，用于采集污水处理设备中的出水口压力信号；

流量采集单元：通过微控制器AW60内部集成的输入捕捉接口与微控制器AW60连接，用于采集污水处理设备中的出水口、进水口等水的流量信号；

液位采集单元：通过微控制器AW60内部集成的输入捕捉接口与微控制器AW60连接，用于采集污水处理设备中的反应池、原水池等液位信号；

继电器输出单元：通过微控制器AW60内部集成的基本输入/输出口IO与微控制器AW60连接，用于控制污水处理设备中的各个电机；

键盘输入单元：通过微控制器AW60内部集成的键盘中断接口与微控制器AW60连接，用于控制各个电机的启停及设定工作方式等；

时钟单元：通过微控制器AW60内部集成的IIC接口与微控制器AW60连接，用于设定控制污水处理系统时钟；

LCD显示器：通过微控制器AW60内部集成的SPI接口与微控制器AW60连接，用于显示污水处理系统的状态及参数；

串口单元：通过微控制器AW60内部集成的SCI接口与微控制器AW60连接，用于与PC机进行通信。

以上所述的控制器共包括两路温度采集单元，三路压力采集单元，四路流量采集单元，八路液位采集单元，和八路继电器输出单元。

微控制器AW60是最新的8位微控制器，内部集成有普通IO口、串口SCI、IIC接口、SPI接口、定时器、键盘中断、AD转换接口等。总线频率达到20MHz以上，具有功耗低，接口丰富，工作稳定等特点。