循环水泵房智能化就地设备的制作方法

本技术属于化工企业循环水泵房运行服务，具体涉及循环水泵房智能化就地设备。

背景技术：

1、华瑞化工的“苯加氢”工艺流程主要包括粗苯脱重、加氢精制、预分馏、萃取精馏、溶剂回收等流程。上述工艺流程中，都需要用到循环冷却水进行冷却。由于华瑞化工地处沙漠边缘，季节温差并且早晚温差很大，导致换热能力不稳定及漂水损失；水质硬化比较严重，导致换热设备结垢严重，使得换热能力受到影响。循环冷却水同时受到气温变化、水质变化和风沙扬尘变化的影响，上述变化与换热装置、工艺装置之间产生相互影响，使得循环冷却水的温度质量和换热能力成为一个系统性问题，影响了工艺流程指标，换热设备检修次数与时间远超设计要求，从而对企业效益构成影响。

2、系统性的问题需要系统性的解决方案。通过对华瑞化工循环冷却水系统中各个影响要素、相关关系以及相关过程的分析，建议采用人工智能群控技术和阻垢高效换热技术，系统性解决循环冷却水系统的质量问题，降低循环冷却水系统水耗，提高冷却质量和生产效益。

3、通过建设人工智能群控系统以及分布式输配系统，可以将目前只能供应一种品质的冷却水，转换为可以同时供应多种温度品质和冷量的冷却水，提高循环冷却水的供应质量，从而有效提高生产过程的稳定性，提高循环冷却水系统管理水平，进而增加企业效益。因此，需要针对循环水泵房智能化就地设备，建立集数据采集、传输、处理、存储和输出功能于一体的智能化设备。

技术实现思路

1、本实用新型针对现有技术中的不足，提供一种循环水泵房智能化就地设备。该设备不但能够实现现场水泵、风机、阀门等设备的控制，还能够自动采集现场带485通讯功能的传感器设备。

2、为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、循环水泵房智能化就地设备，其特征在于，包括：电源模块、mcu处理单元、存储模块、以太网通信模块、显示模块、外扩sram模块、485通信模块和控制输出接口；

4、所述电源模块用于为mcu处理单元、存储模块、以太网通信模块、显示模块、外扩sram模块、485通信模块和控制输出接口提供直流工作电压；

5、所述存储模块与mcu处理单元信号连接，用于保存通信数据和设备信息；

6、所述以太网通信模块与mcu处理单元信号连接，用于与数据主站建立信号连接；以太网通信模块通过交换机接收数据主站的控制信号，并传递给mcu处理单元，以及将mcu处理单元的数据信号通过交换机传递给数据主站；

7、所述显示模块与mcu处理单元信号连接，用于显示设备的工作状态；

8、所述外扩sram模块与mcu处理单元信号连接，用于外部数据ram空间的扩展；

9、所述485通信模块与mcu处理单元信号连接，用于与外部传感器建立信号连接；

10、所述控制输出接口与mcu处理单元信号连接，用于水泵、风机和阀门切换开关的控制；

11、所述mcu处理单元采用单片机iap15w4k61s4。

12、为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

13、进一步地，所述电源模块采用电源转换芯片78m05和稳压芯片spx1117m3-3.3；其中，电源转换芯片78m05还配置有滤波电容，电源转换芯片78m05的1脚与电容c30一端相连，电容c30的另一端与电源地相连，电源转换芯片78m05的3脚与电容c18和电容c31的一端相连，电容c18和电容c31的另一端与电源地相连。

14、进一步地，所述mcu处理单元还包括看门狗芯片cat824；看门狗芯片cat824的3脚与单片机iap15w4k61s4的18脚相连，看门狗芯片cat824的3脚还与电阻r20的一端相连，电阻r20的另一端与电源地相连，看门狗芯片cat824的4脚与单片机iap15w4k61s4的20脚相连。

15、进一步地，所述存储模块采用铁电存储器fm24v02a-g；铁电存储器fm24v02a-g的7脚与单片机iap15w4k61s4的55脚相连，铁电存储器fm24v02a-g的5脚与单片机iap15w4k61s4的56脚相连。

16、进一步地，所述以太网通信模块包括单片网络接口芯片w5100、晶振y1、起振电容和网络变压器h1102；其中，单片网络接口芯片w5100的数据总线和地址总线分别与单片机iap15w4k61s4的数据总线和地址总线相连。

17、进一步地，所述显示模块包括发光二极管led1、led2、led3和led4；发光二极管led1、led2、led3和led4的正极均与电源3.3v相连；发光二极管led1的负极与电阻r4的一端相连，电阻r4的另一端与单片机iap15w4k61s4的53脚相连；发光二极管led2的负极与电阻r5的一端相连，电阻r5的另一端与开关二极管baw56的3脚相连，开关二极管baw56的1脚与单片网络接口芯片w5100的73脚相连，开关二极管baw56的2脚与单片网络接口芯片w5100的72脚相连；发光二极管led3的负极与电阻r6的一端相连，电阻r6的另一端与单片网络接口芯片w5100的66脚相连；发光二极管led4的负极与电阻r9的一端相连，电阻r9的另一端与单片机iap15w4k61s4的54脚相连。

18、进一步地，所述外扩sram模块包括外扩sram is62lv256和地址锁存器74hc573；外扩sram is62lv256的地址总线引脚和数据总线引脚分别与单片机iap15w4k61s4的地址总线引脚和数据总线引脚相连，地址锁存器74hc573的输入端口与单片机iap15w4k61s4的低8位数据/地址总线复用端口相连，地址锁存器74hc573的输出端口与外扩sram is62lv256的地址总线输入端口相连。

19、进一步地，所述485通信模块采用rs-485芯片13085leen；rs-485芯片13085leen的1脚与单片机iap15w4k61s4的64脚相连，rs-485芯片13085leen的4脚与单片机iap15w4k61s4的1脚相连，rs-485芯片13085leen的2脚和3脚同时与单片机iap15w4k61s4的5脚相连，rs-485芯片13085leen的8脚与3.3v电源相连，rs-485芯片13085leen的7脚与电阻r75的一端相连，电阻r75的另一端与电源地相连，rs-485芯片13085leen的6脚与电阻r76一端相连，电阻r76另一端与3.3v电源相连，rs-485芯片13085leen的7脚还与tvs二级管tvs1的一端相连，tvs二级管tvs1的另一端与rs-485芯片13085leen的6脚相连。

20、进一步地，所述控制输出接口包括运放芯片lm224、基准电源芯片ref2048和10位ad转换芯片tlc5615idr；运放芯片lm224的1脚与电阻r23的一端相连，电阻r23的另一端与电阻r21和电阻r22的一端相连，电阻r21的另一端与单片机iap15w4k61s4的13脚相连，电阻r22的另一端与运放芯片lm224的2脚相连，运放芯片lm224的7脚与电阻r26的一端相连，电阻r26的另一端与10位ad转换芯片tlc5615idr的7脚相连，10位ad转换芯片tlc5615idr的6脚与基准电源芯片ref2048的2脚相连，10位ad转换芯片tlc5615idr的1脚与单片机iap15w4k61s4的32脚相连，10位ad转换芯片tlc5615idr的2脚与单片机iap15w4k61s4的31脚相连，10位ad转换芯片tlc5615idr的3脚与单片机iap15w4k61s4的29脚相连，10位ad转换芯片tlc5615idr的4脚与单片机iap15w4k61s4的26脚相连。

21、本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的循环水泵房智能化就地设备是一种人工智能自运维装置，集数据采集技术、智能控制技术、通信技术为一体，外型小巧，安装便捷；每个终端不但可以采集传感器的数据，还可以控制水泵、风机、阀门的切换开关；以太网通信模块与上位机之间配置好通信参数，通过上位机软件可以实现对水泵、风机、阀门运行状态的实时查看。本实用新型能有效维护现场设备的自动化运行，实时监控水泵、风机、阀门的工作状态，避免因水泵、风机、阀门运行异常而造成的生产过程中断，提高生产的稳定性。