[00865728]高压开关柜智能温湿度控制系统的开发

温湿度控制系统在高压开关柜中的应用虽然已经十分广泛，但从国内生产的温湿度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同国外的日本、美国、德国等先进国家相比，仍然有着较大的差距。中国在这方面总体技术水平处于20世纪80年代中后期水平，成熟产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主，它只能适应一般系统控制，难于控制滞后、复杂、时变温度系统控制。而适应于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表，国内技术还不十分成熟，形成商品化并广泛应用的控制仪表较少。随着电子技术的发展，特别是单片机的出现，控制仪表进入了一个崭新的发展时代，各种功能的智能温控仪表不断涌现，最常用的是采用数字PID控制技术。由于系统传递函数差异较大，人们只能通过PID参数的不断调整、比较，才能得到较为理想的参数，使其控制趋于最佳状态。但是由于系统模型都有许多不确定性，PID参数难以调整，而且适应调整时还会浪费大量的资源。由于开关柜的空间、内部设备的相互影响、室内与室外的差异及本身的非线性，针对温湿度的精确控制模型是非常难以确定的。所以算法采用模糊控制。是根据专家控制经验，制定控制规则，形成控制变量，由微处理器对系统进行监控，依据模糊推理判据，实现对温湿度的控制。设备的小型化，智能化是制造商与研究机构追求的目标。该课题设计的控制器集计数器与温湿度控制器于一身，集成度、智能化程度高，可以替代开关柜内现用的两个计数器、温度控制器、凝露控制器，大量节省了柜体的设计空间，安装简便，维护简单。课题对高压开关柜使用的温湿度控制系统进行了研究，设计了一种基于模糊理论的温湿度控制器及用于记录开关动作次数的电子式计数器。课题研究出的新型温湿度控制器应用模糊控制理论，通过嵌入式技术得以实现，使温湿度控制具有较好的动态和静态品质。该控制系统主要由P89LPC935单片机，固态继电器，两路温度传感器，两路湿度传感器，两路计数通道，键盘电路，数码管显示电路，电源电路组成。温度控制部分要实时检测两路高压开关柜的温度，然后求出平均值。高压开关柜的温度由热敏电阻传感器测量，其输出的电压信号经A/D转换后送入单片机，然后计算出的温度和设定目标温度的差值和差值的变化率经过模糊控制算法，得出对固态继电器的控制量，经单片机PWM波输出控制固态继电器的通断，从而控制加热器的加热功率，经过反复调整，使加热室的温度最终稳定在设定的目标温度上。计数检测部分通过监测光耦输出的中断信号记录隔离开关动作次数。同时要可靠的判断出信号撤除。该系统中，还要完成数据的实时显示及各温湿度传感器故障状态的指示、温湿度整定值和回差值的设置、计数器的清零等功能。技术参数：计数输入电压：DC24V、VDC220V、AC220V；计数信号输入电流：≥2mA；计数有效脉冲宽度：≥50mS；温度测量精度：1℃；温度显示范围：二位数码管，-55-+99℃；湿度测量精度：5%RH；湿度显示：二位数码管，1-99%RH；计数显示范围：5位数码管，0-99999；工作温度范围：-30-70℃。