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單片機為核心構成，采用EEPROM，不怕掉電，永久保存用戶(hù)程序，并可隨時(shí)更改。系統時(shí)鐘采用專(zhuān)用時(shí)鐘芯片，因此抗干擾能力強，功能完善。本控制器已經(jīng)過(guò)數年的實(shí)用檢驗，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單片機為核心，用IC1～IC8對CPU串行輸出的顯示碼進(jìn)行串－并轉換，并帶動(dòng)LED1～LED8顯示數字。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，LED2～LED5顯示時(shí)鐘，LED6～LED8顯示溫度，IC9～IC10用來(lái)并－串轉換擴展輸入口，IC13為EEPROM用來(lái)儲存用戶(hù)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(zhuān)為熱水、開(kāi)水水位檢測設計的模塊，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，水位信號經(jīng)IC15～IC21光隔離后送入CPU。MK2為測溫模塊，將溫度進(jìn)行A/D轉換后串行送入CPU。接線(xiàn)端子X(jué)1～X4和X7接兩個(gè)電接點(diǎn)壓力表，用來(lái)根據用戶(hù)設的壓力范圍自動(dòng)控制兩個(gè)增壓泵的開(kāi)停，增壓泵是爐子位于低處而要往樓上送水時(shí)才用。X5～X6接到燃燒機故障輸出端，點(diǎn)火失敗后，控制器停機并報警。
　　控制器的工作過(guò)程如下：系統上電復位后，如時(shí)鐘還未運行，應首先校時(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可設定星期、時(shí)和分。接著(zhù)輸入用戶(hù)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)，可設定一周內每一天的開(kāi)停，每天可設5個(gè)不同的工作程序。首先設定一周內哪天工作哪天停機，然后設定每一天的工作程序，每一個(gè)工作程序包括開(kāi)機時(shí)間、燒水的溫度、關(guān)機時(shí)間。規定溫度設定在90℃以下，執行燒熱水程序；設定在90℃以上，100℃以下，執行燒開(kāi)水程序；設定在100℃以上執行燒蒸汽程序。按動(dòng)AN1和AN2，即可設定開(kāi)機時(shí)間和溫度，設定關(guān)機時(shí)間時(shí)，把溫度值設定為“OFF”即可。按此一直設定完5個(gè)工作程序，如用不完5個(gè)工作程序，其余的應把溫度值全部設為“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(kāi)機工作，并執行相應的工作程序。K1為手動(dòng)/自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)，手動(dòng)操作是為了方便在所設定的工作程序以外，臨時(shí)要開(kāi)機燒水而設置的。合上K1，LED9亮，進(jìn)入手動(dòng)操作狀態(tài)。這時(shí)按AN4可設定燒水的溫度，然后按一下AN5，爐子即按照所設定的溫度自動(dòng)工作。如要關(guān)機，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(kāi)。當爐體水位低于缺水水位時(shí)，燃燒機停機，水池水位低于缺水時(shí)，循環(huán)泵停止。當水溫到達設定值時(shí)，燃燒機停機，熱水閥打開(kāi)，延時(shí)數秒后，熱水增壓泵起動(dòng)，水位隨著(zhù)用水而降低至低水位時(shí)進(jìn)水閥打開(kāi)，因冷水的加入，水溫降低到溫度下限時(shí)，燃燒機又重新起動(dòng)，如此循環(huán)到該工作程序結束。燒開(kāi)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(kāi)水。當水位超過(guò)爐體缺水探極時(shí)，燃燒機即起動(dòng)。水燒開(kāi)后燃燒機停機，開(kāi)水閥打開(kāi)，稍后開(kāi)水增壓泵起動(dòng)。在該工程程序結束前，只要爐體水位高于缺水位置，燃燒機會(huì )根據水溫變化而開(kāi)停，保持開(kāi)水溫度不低于85℃，當開(kāi)水放至低于開(kāi)水放完水位時(shí)，不管工作程序結束與否，都將自動(dòng)關(guān)機。燒蒸汽工作程序與燒開(kāi)水類(lèi)似，只是水開(kāi)后，開(kāi)水不打開(kāi)，只要水位不低于爐體缺水位置，燃燒機就不停機。當水低于缺水位置時(shí)，進(jìn)水閥又打開(kāi)，如此循環(huán)至工作程序結束。
　　燃油熱水爐在大多數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確了解樓頂上爐子的工作狀況，可在圖1、圖2電路的基礎上稍作改動(dòng)，用兩片單片機加上兩片MAX487，如圖3所示，組成主從結構。主機裝在樓下，從機裝在樓頂，通過(guò)由兩片MAX487組成的RS－485接口，用一根雙絞線(xiàn)即可雙向傳輸控制指令和數據，很方便地實(shí)現遙控操作。MAX487為差分平衡型RS－485標準通訊接口電路，具有很強的抗共模干擾能力，通訊距離可達1200米。