[实用新型]一种生物质燃气与天然气混合控制器

说明书

本新型公开一种生物质燃气与天然气混合控制器，包括：电源、逻辑控制模块、输入模块、输出模块、通信模块，电源电性连接各模块为各模块供电，各模块间通过总线相互电性连接,逻辑控制模块以一片STM32F103RCT6单片机为控制核心，串口电性连接一片CH340芯片；输入模块分为开关输入和模拟输入两种端口，每种端口设有6个输入通道；输出模块分为开关输出和模拟输出两种端口，所述通信模块由STM32F103RCT6单片机CAN端口电性连接一片SN65HVD234DR芯片作为CAN信号收发器，并电性连接双芯屏蔽线。

技术领域

本新型涉及一种生物质燃气与天然气混合控制器，属于仪器仪表、自动化技术领域领域。

背景技术

生物质燃气的主要成分是纤维素和半纤维素，生成的气体成分基本稳定。生物质燃气的成分：可燃气体中含氢15.27%、氧3.12%、氮56.22%、甲烷1.57%、一氧化碳9.76%、二氧化碳13.75%、乙烯0.10%、乙烷0.13%、丙烷0.03%、丙烯0.05%，合计100%。天然气主要成分烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般有硫化氢、二氧化碳、氮和水气和少量一氧化碳及微量的稀有气体，如氦和氩等。

生物质燃气热值在1200左右大卡，天然气热值在8500大卡左右，热值太低、火力也差，居民无法正常使用,热值太高容易造成热能的浪费，对于居民生活用气，火力过大容易使食物生成致癌物质，不利健康。

将两种气体混合成热值在6500大卡的新气体，不仅促进了生物质燃气的推广应用，而且提高了热效率、保障了居民身体健康。

在混合过程中,如何控制生物质燃气和天然气的流量输入,并实时调节需要解决。

发明内容

为解决上述技术问题，本新型提供一种生物质燃气与天然气混合控制器，采用以下技术方案: 一种生物质燃气与天然气混合控制器，包括：电源、逻辑控制模块、输入模块、输出模块、通信模块，电源电性连接各模块为各模块供电，各模块间通过总线相互电性连接,其中：所述逻辑控制模块以一片STM32F103RCT6单片机为控制核心，串口电性连接一片CH340芯片；所述输入模块分为开关输入和模拟输入两种端口，每种端口设有6个输入通道；开关输入通道使用BL357N光耦芯片进行隔离；模拟输入通道使用uA741运放搭建了隔离型电压跟随器，且输入端并联TVS二极管以保证输入安全；所述输出模块分为开关输出和模拟输出两种端口，其中开关输出端口设有4个通道，每个通道都由一个N-Mos控制一个24V继电器构成，各通道都设有一个常开端和一个常闭端；模拟输出端口采取4-20mA输出方式，使用两片XTR111芯片电性连接STM32F103RCT6单片机的DAC端口来产生电流信号；所述通信模块由STM32F103RCT6单片机CAN端口电性连接一片SN65HVD234DR芯片作为CAN信号收发器，并电性连接双芯屏蔽线。

进一步的所述STM32F103RCT6单片机电性连接TPS3823看门狗芯片。

进一步的所述电源使用DC24V适配器供电，使用一片LM317T芯片作为该降压电路的核心将DC24V转换为DC3.3V，降压之后使用一个220uF的铝电解电容器来保证电压的稳定。

进一步的元件间的连接方式为电性连接。

本发明有益效果：该控制器的单片机通过浓度传感器获取各组份气体的浓度，并计算出热值，依据混合气体目标热值计算出混合比例，将该比例输出4-20mmA的控制电流给电动调节阀调节流量。本控制器集成了专业的生物质燃气与天然气混合的控制方法与数据采集端口，是一款专业而成熟的控制仪器，可以在相关工程上直接应用，节省了企业混合方法的研究过程、节省了控制系统开发时间和开发成本。

附图说明

图1：混合控制器工程化电路原理图；

图2：混合控制器功能模块图。