产品总体设计方案.doc

编号： 序号： [全自动反冲洗过滤器控制系统] 产品总体设计方案 拟 制 人 审 核 人______________________ 批 准 人______________________ [ 年 月 日] 版本修改记录 日期 版本号 描述 作者 目 录 ●1、产品版本号，产品在整机中的位置 4 ●2、开发目的及主要功能 4 ●3、产品功能描述/产品逻辑框图及各功能模块说明 4 3.1系统结构 4 3.2节点硬件结构 6 ●4、产品软件功能描述及功能模块划分 7 4.1主节点功能 7 4.2子节点功能 7 4.3主节点软件设计流程 8 4.4子节点软件设计流程 10 ●5、接口定义及电源管理 11 5.1模拟量输出接口 11 5.2数字量输出接口 12 5.3特殊协议传感器输出接口 12 5.4电源管理设计 13 ●6、拟解决技术难点 13 ●7、产品创新点与特点 13 ●8、主要性能指标、功耗和采用标准 14 8.1性能指标 14 8.2采用标准 14 ●9、产品开发计划安排 14 ●1、该项目开发目的就是开发一套基于ARM处理器自动反冲洗控制器，能够作为集中控制系统，实现水处理中过滤系统自动智能反冲洗功能，确保过滤安全、过滤质量。 自动过滤反冲洗控制器系统能够根据传感器获取的压差、流量及本身时钟等来综合分析过滤器的状况，从而采取相应的措施来保证过滤器的正常工作。 控制器具有12路继电器输出、8路模拟量输入和8路开关量输入，通过嵌入式软件开发能够支持多种反冲洗启动方式和多达16个轮滤组的超强过滤控制器。它即可以作为控制终端直接连接传感器、交/直流电磁阀和DTU设备构成过滤反冲洗系统，进行环境信息采集和过滤反冲洗控制，也可以作为一个下行设备，通过大型工控机组成集中式过滤控制系统，同时它还支持短信远程操作控制。它可以广泛应用于集中式过滤控制、无计算机终端过滤控制、短信远程操作过滤控制和自动循环入渗过滤控制等多种形式的过滤控制工程中。 触摸彩屏 需要描述一下 过滤器可以控制8个阀门，用户可以通过设置过滤方式对8个阀门独立控制，也可以对其中任意个数的阀门进行控制。所有的过滤均可以通过设定过滤开启时间、过滤时长以及传感器数值等方式启动。 ●3、产品功能描述/产品逻辑框图及各功能模块说明 3.1系统结构 系统的总体框图如下： 整个系统的功能是：通过外部压力传感器和水表水量等采集数据，发送到处理器，控制机对各个参数进行分析，然后采取相应的控制措施保证过滤器的正常工作。 3.2硬件结构 ASE过滤控制器以ARM7内核的LPC2368处理器为核心，通过串行接口与LCD和通信模块连接，两个DC/DC模块将通信、控制和内核电源隔离，保证控制器电源的稳定性。12路控制及8路开关输入通道通过光电隔离与处理器连接，8路电流/电压输入量则通过带过压保护的多路选择电路输入处理器。 电源系统 控制器具有采集、控制、通信等多种模块，供电中使用隔离型DC/DC隔离电源，共提供了+3.3V（MCU）、AV（模拟采集）、VDZ（控制输出及数字输入）、VBUS（RS485通信）四种电源，并使用TL431D产生了一个2.5V的AD参考源AVREF。 模拟量采集 控制器使用8路模拟开关测量外部输入电压。使用带过压保护的ADG508AKR作为开关保护：使用跳线来设置外部电压/电流测量变换： 继电器驱动及开关量输入 继电器输出驱动由TLP521隔离后通过MC1413进行驱动：电路如下： ●4、产品软件功能描述及功能模块划分 产品软件功能： 产品软件分为两部分，分别是监控部分和处理部分设计，监控主要是对各个站点的数据量进行实时的采集，并且对用户设置的参数，进行总体的监视。监视可以通过LCD液晶显示模块进行监视，还可以利用Modbus协议与上位机通信。在上位机上进行监视。处理部分是对各个站点时实时监控时，在接受到站点发送的要求反冲洗的要求后，按照用户的设定方式，通过继电器的输出，对各个站点实现控制。 采集 8路电流电压采集(模拟量输入) 控制器有AI0，AI1，AI2，AI3，AI4，AI5，AI6，AI7：8路模拟量电压/电流输入端，DI0-DI3：数字信号输入。控制器的基础站是4站，每一站采集一个水表水量值，两个压力传感器的值，一个电磁阀的状态。则可以先用AI0，AI1，AI2，AI3，AI4四路模拟量电压电流输入端。DI0-DI2两路数字信号输入，其他的作为备用，作为扩展用。 采集水表信号，远程水表监控的信号都是脉冲值。每个站点在入水口处接一个水量计，采集到的数值经过开关量输入接入控制器。控制器内部计数，用户预先设