PIC16C57控制的燃油熱水爐電腦控制器

　　燃油熱水爐與燃煤鍋爐相比具有熱效率高、污染小、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，正在逐步取代城市中的燃煤生活鍋爐。本文介紹的控制器以PIC16C57單片機(jī)為核心構(gòu)成，采用EEPROM，不怕掉電，永久保存用戶程序，并可隨時(shí)更改。系統(tǒng)時(shí)鐘采用專用時(shí)鐘芯片，因此抗干擾能力強(qiáng)，功能完善。本控制器已經(jīng)過(guò)數(shù)年的實(shí)用檢驗(yàn)，具有很高的可靠性。
　　本控制器由兩塊印板組成，圖1為CPU板，圖2為輸入輸出板。圖1以PIC16C57單片機(jī)為核心，用IC1～I(xiàn)C8對(duì)CPU串行輸出的顯示碼進(jìn)行串－并轉(zhuǎn)換，并帶動(dòng)LED1～LED8顯示數(shù)字。LED1在走時(shí)狀態(tài)下顯示星期，在編程狀態(tài)下顯示定時(shí)編號(hào)，LED2～LED5顯示時(shí)鐘，LED6～LED8顯示溫度，IC9～I(xiàn)C10用來(lái)并－串轉(zhuǎn)換擴(kuò)展輸入口，IC13為EEPROM用來(lái)儲(chǔ)存用戶程序，IC12是時(shí)鐘日歷芯片，在這里僅用了星期、時(shí)和分。圖2為輸入輸出板，MK1是專為熱水、開水水位檢測(cè)設(shè)計(jì)的模塊，與冷水不同的是熱水的水蒸氣會(huì)在水位探極固定板上凝水，而產(chǎn)生誤動(dòng)作，MK1既能保證有足夠的靈敏度又不受水蒸氣凝水的影響，水位信號(hào)經(jīng)IC15～I(xiàn)C21光隔離后送入CPU。MK2為測(cè)溫模塊，將溫度進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后串行送入CPU。接線端子X(jué)1～X4和X7接兩個(gè)電接點(diǎn)壓力表，用來(lái)根據(jù)用戶設(shè)的壓力范圍自動(dòng)控制兩個(gè)增壓泵的開停，增壓泵是爐子位于低處而要往樓上送水時(shí)才用。X5～X6接到燃燒機(jī)故障輸出端，點(diǎn)火失敗后，控制器停機(jī)并報(bào)警。
　　控制器的工作過(guò)程如下：系統(tǒng)上電復(fù)位后，如時(shí)鐘還未運(yùn)行，應(yīng)首先校時(shí)，同時(shí)按下AN1和AN3即可進(jìn)入校時(shí)狀態(tài)，此時(shí)LED11滅，LED13亮，按動(dòng)AN1和AN2可設(shè)定星期、時(shí)和分。接著輸入用戶程序，同時(shí)按下AN1和AN2即可進(jìn)入編程狀態(tài)，此時(shí)LED11滅，LED12亮?？刂破鞴ぷ鞒绦虬粗苎h(huán)，可設(shè)定一周內(nèi)每一天的開停，每天可設(shè)5個(gè)不同的工作程序。首先設(shè)定一周內(nèi)哪天工作哪天停機(jī)，然后設(shè)定每一天的工作程序，每一個(gè)工作程序包括開機(jī)時(shí)間、燒水的溫度、關(guān)機(jī)時(shí)間。規(guī)定溫度設(shè)定在90℃以下，執(zhí)行燒熱水程序；設(shè)定在90℃以上，100℃以下，執(zhí)行燒開水程序；設(shè)定在100℃以上執(zhí)行燒蒸汽程序。按動(dòng)AN1和AN2，即可設(shè)定開機(jī)時(shí)間和溫度，設(shè)定關(guān)機(jī)時(shí)間時(shí)，把溫度值設(shè)定為“OFF”即可。按此一直設(shè)定完5個(gè)工作程序，如用不完5個(gè)工作程序，其余的應(yīng)把溫度值全部設(shè)為“OFF”。最后按一下AN3，LED12滅，LED11亮，回到正常工作狀態(tài)。只要定時(shí)時(shí)間一到，即自動(dòng)開機(jī)工作，并執(zhí)行相應(yīng)的工作程序。K1為手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，手動(dòng)操作是為了方便在所設(shè)定的工作程序以外，臨時(shí)要開機(jī)燒水而設(shè)置的。合上K1，LED9亮，進(jìn)入手動(dòng)操作狀態(tài)。這時(shí)按AN4可設(shè)定燒水的溫度，然后按一下AN5，爐子即按照所設(shè)定的溫度自動(dòng)工作。如要關(guān)機(jī)，把K1撥到自動(dòng)位置即可。手動(dòng)/自動(dòng)狀態(tài)可隨時(shí)切換，兩種狀態(tài)的工作程序互不影響。
　　熱水爐主要由爐主體和貯水池構(gòu)成，兩者通過(guò)循環(huán)泵和管道連接，貯水池和循環(huán)泵只在燒熱水時(shí)使用，因此工作程序分為三種。燒熱水時(shí)，只要貯水池的水位高于水池缺水位置，循環(huán)泵即工作，爐體水位高于爐體缺水位燃燒機(jī)即工作，只要水池水位不到高水位位置，進(jìn)水閥就一直打開。當(dāng)爐體水位低于缺水水位時(shí)，燃燒機(jī)停機(jī)，水池水位低于缺水時(shí)，循環(huán)泵停止。當(dāng)水溫到達(dá)設(shè)定值時(shí)，燃燒機(jī)停機(jī)，熱水閥打開，延時(shí)數(shù)秒后，熱水增壓泵起動(dòng)，水位隨著用水而降低至低水位時(shí)進(jìn)水閥打開，因冷水的加入，水溫降低到溫度下限時(shí)，燃燒機(jī)又重新起動(dòng)，如此循環(huán)到該工作程序結(jié)束。燒開水工作程序與燒熱水不同，循環(huán)泵貯水池不參與工作，只用爐主體燒開水。當(dāng)水位超過(guò)爐體缺水探極時(shí)，燃燒機(jī)即起動(dòng)。水燒開后燃燒機(jī)停機(jī)，開水閥打開，稍后開水增壓泵起動(dòng)。在該工程程序結(jié)束前，只要爐體水位高于缺水位置，燃燒機(jī)會(huì)根據(jù)水溫變化而開停，保持開水溫度不低于85℃，當(dāng)開水放至低于開水放完水位時(shí)，不管工作程序結(jié)束與否，都將自動(dòng)關(guān)機(jī)。燒蒸汽工作程序與燒開水類似，只是水開后，開水不打開，只要水位不低于爐體缺水位置，燃燒機(jī)就不停機(jī)。當(dāng)水低于缺水位置時(shí)，進(jìn)水閥又打開，如此循環(huán)至工作程序結(jié)束。
　　燃油熱水爐在大多數(shù)情況下都是安裝在樓頂上，這樣可以免去增壓送水部分，這時(shí)為了在樓下方便操作和準(zhǔn)確了解樓頂上爐子的工作狀況，可在圖1、圖2電路的基礎(chǔ)上稍作改動(dòng)，用兩片單片機(jī)加上兩片MAX487，如圖3所示，組成主從結(jié)構(gòu)。主機(jī)裝在樓下，從機(jī)裝在樓頂，通過(guò)由兩片MAX487組成的RS－485接口，用一根雙絞線即可雙向傳輸控制指令和數(shù)據(jù)，很方便地實(shí)現(xiàn)遙控操作。MAX487為差分平衡型RS－485標(biāo)準(zhǔn)通訊接口電路，具有很強(qiáng)的抗共模干擾能力，通訊距離可達(dá)1200米。