智能空压机控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种智能空压机控制系统，包括主控制器、执行单元电路；主控制器由单片机ＣＰＵ１、连接单片机ＣＰＵ１的模拟量测量电路、数模转换电路、键盘电路、液晶显示电路、流程监控显示电路、ＲＳ４２２通信电路、ＲＳ４８５通信电路，主控制器通过ＲＳ４８５总线可与多台智能空压机联控；执行单元电路由单片机ＣＰＵ２、连接单片机ＣＰＵ２的ＲＳ４２２通信电路、相序判别电路、开关量输入电路、开关量输出电路、连接开关量输出电路的继电器组件组成；主控制器通过ＲＳ４２２总线与执行单元电路连接。本发明专利技术采用双单片机ＣＰＵ１和ＣＰＵ２控制，能自动对空压机的温度、压力、运行时间、过载等运行参数进行动态的检测、显示、报警和控制。

Intelligent air compressor control system

The invention relates to an intelligent air compressor control system, including the main controller, the execution unit circuit; the main controller by MCU CPU1, MCU connected CPU1 analog measurement circuit, digital analog conversion circuit, keyboard circuit, LCD display circuit, process monitoring display circuit, RS422 communication circuit, RS485 communication circuit, the main controller through RS485 bus can control and intelligent air compressor; the execution unit circuit is composed of singlechip CPU2, CPU2 microcontroller RS422 communication connection circuit, phase discrimination circuit, switch input circuit, switch output circuit, switch output circuit of the relay connected components; the main controller is connected by RS422 bus and execution unit circuit. The invention adopts double single chip microcomputer CPU1 and CPU2 control, and can automatically detect, display, alarm and control the running parameters of the air compressor, such as temperature, pressure, running time, overload, etc..

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种设置在空压机上的控制电路，尤其涉及一种设置在智能空压机上的用于控制智能空压机工作的智能空压机控制系统。
技术介绍
目前，世界上压缩空气是仅次于电力的第二大动力能源，又是具有多种用途的工艺气源，其应用范围遍及各领域。空压机基本原理是利用马达带动机械，将气体压缩至所需压力并输出。一种现有技术空压机的控制装置只涉及开关信号的控制，控制电路由继电器逻辑控制电路或集成电路实现顺序控制。请参见图1所示，一种现有技术空压机A100的控制电路由继电器逻辑控制电路A10、启动按钮A11、停止按钮A12、主电机过载保护电路13、风机电机过载保护电路14、接触器组A20、主电机A21及风机电机A22组成；继电器逻辑控制电路A10的输入端分别与启动按钮A11、停止按钮A12、主电机过载保护电路A13、风机电机过载保护电路A14连接，继电器逻辑控制电路A10的输出端分别与空压机A100的接触器组A20的各信号输入端连接，接触器组A20的输出端分别与主电机A21和风机电机A22连接；空压机A100的排气温度信号、油气桶温度信号、排气压力信号及油气桶压力信号分别输入温度表A15、温度表A16、压力表A17、压力表A18，显示各温度值和压力值。上述的现有技术空压机的运行完全由操作人员手动控制，操作人员按“启动”按钮后，在继电器逻辑控制电路的控制下，首先使空压机的主电机在星形方式下运行，通过时间继电器延时一段时间(大约数秒钟，根据电机功率而定)后，空压机的主电机切换到三角形方式下运行。当主电机或风机电机发生过载，主电机过载保护电路或风机电机过载保护电路发出信号输入给继电器逻辑控制电路，继电器逻辑控制电路与接触器组断路，主电机或风机电机停止转动。这种现有技术空压机的控制电路存在的缺点是 1.现有技术空压机在运行过程中，操作人员需不断地观察温度表、压力表等显示的数据进行空压机运行状态的调整，操作人员劳动强度大；2.现有技术空压机由于无自动调节控制电路，因此，压力、温度等模拟量参数无法准确调节；3.现有技术空压机的运行效率和安全性低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种智能空压机控制系统，它能实现自动调节、监控空压机的排气温度和压力，不仅自动化程度高，减轻了操作人员的劳动强度，提高空压机的生产效率，并且功能强大，抗干扰性能强，提高了空压机的运行安全性能，使之在工况环境复杂的工矿企业中都能应用。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的智能空压机控制系统，设置在智能空压机上，其特点是，该控制系统包括主控制器、执行单元电路；所述的主控制器由单片机CPU1、连接单片机CPU1的模拟量测量电路、数模转换电路、键盘电路、液晶显示电路、流程监控显示电路、RS422通信电路、RS485通信电路、电源电路及连接RS485通信电路的RS485总线组成；模拟量测量电路分别与智能空压机的温度传感器和压力传感器连接，数模转换电路分别与空压机的各电磁阀连接；所述的RS485总线上并接多台智能空压机，智能空压机的主控制器的RS485通信电路的两通信端分别与RS485总线连接，主控制器的单片机CPU1通过RS485总线与并接在RS485总线上的多个智能空压机双向传输数据和命令；所述的执行单元电路由单片机CPU2、连接单片机CPU2的RS422通信电路、相序判别电路、开关量输入电路、开关量输出电路、连接开关量输出电路的继电器组件组成；所述的开关量输入电路分别与智能空压机的风机过载电路和主电机过载电路连接；所述的继电器组件与智能空压机的接触器组连接；所述的主控制器中的RS422通信电路通过RS422总线与执行单元电路中的RS422通信电路连接，主控制器通过RS422总线与执行单元电路双向传输数据和命令。上述的智能空压机控制系统，其中，所述的模拟量测量电路由四路电路结构相同的模拟量测量单元电路和多路选择器组成；其中第一路模拟量测量单元电路的输入端与智能控压机的排气温度传感器的输出端连接，输入排气温度信号；第二路模拟量测量单元电路的输入端与智能控压机的油气桶温度传感器的输出端连接，输入油气桶温度信号；第三路模拟量测量单元电路的输入端与智能控压机的排气压力传感器的输出端连接，输入排气压力信号；第四路模拟量测量单元电路的输入端与智能控压机的油气桶压力传感器的输出端连接，输入油气桶压力信号；四路模拟量测量单元电路的输出端分别与多路选择器的输入端P1、P2、P3、P4连接；所述的多路选择器的输出ADC0端与单片机CPU1的模拟量输入ADC0端连接。上述的智能空压机控制系统，其中，所述的模拟量测量单元电路由低通滤波电路、惠斯通电桥测量电路及运算放大电路组成；低通滤波电路的两个输出端分别与惠斯通电桥测量电路的输入端连接，惠斯通电桥测量电路的两个输出端分别与运算放大电路的正向端和负向端连接，运算放大电路的输出端与多路选择器的输入端连接。上述的智能空压机控制系统，其中，所述的数模转换电路由四路电路结构相同的数模转换单元电路和多路选择器组成；四路数模转换单元电路的输入端分别与单片机CPU1的各PWM1、PWM2、PWM3、PWM4波形输出端连接，输入PWM1、PWM2、PWM3、PWM4波形；各数模转换单元电路的一个输出端分别与多路选择器的各对应的输入端连接，各数模转换单元电路的另一个输出端模拟量AOUT1、模拟量AOUT2、模拟量AOUT3、模拟量AOUT4分别与智能空压机的各相对应的电磁阀连接。上述的智能空压机控制系统，其中，所述的数模转换单元电路由平均值电路和运算放大电路组成；平均值电路的输入端分别与CPU1的各PWM波形输出端连接，将单片机CPU1输出的PWM波形转换成模拟电压值，平均值电路的输出端与运算放大电路的输入端连接，运算放大电路的输出端与智能空压机的电磁阀的控制端连接。上述的智能空压机控制系统，其中，所述的RS422通信电路由RS422接口芯片U14和两个光电耦合器U11、U12组成；光电耦合器U11的输出端P6与单片机CPU1的RXD1端P27连接，光电耦合器U11的输入端P3与RS422接口芯片U14输出端P2连接；光电耦合器U12的输入端P3与单片机CPU1的TXD1端P28连接，光电耦合器U12的输出端P6与RS422接口芯片U14输入端P5连接；RS422接口芯片U14输入端P11、P12分别与RS422总线B2、A2连接；RS422接口芯片U14输出端P9、P10分别与RS422总线Y2、Z2连接。上述的智能空压机控制系统，其中，所述的RS485通信电路由RS485接口芯片U13和三个光电耦合器U8、U9、U10组成；光电耦合器U8的输入端P2与单片机CPU1的CT485使能端P4连接，光电耦合器U8的P3与RS485接口芯片U13的P2和P3连接；光电耦合器U9的输出端P6与单片机CPU1的数据RXD0端P2连接，光电耦合器U9的输入端P3与RS485接口芯片U13输入端P1连接；光电耦合器U10的输入端P3与单片机CPU1的TXD0端P3连接，光电耦合器U10的输出端P6与RS485接口芯片U13输入端P4连接；RS485接口芯片U13的通信端P6、P7分别与RS485总线A1、B1连接。上述的智能空压机控制系统，其中，所述的相序判别本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能空压机控制系统，设置在智能空压机上，其特征在于：该控制系统包括主控制器、执行单元电路；所述的主控制器由单片机ＣＰＵ１、连接单片机ＣＰＵ１的模拟量测量电路、数模转换电路、键盘电路、液晶显示电路、流程监控显示电路、ＲＳ４２２通信 电路、ＲＳ４８５通信电路、电源电路及连接ＲＳ４８５通信电路的ＲＳ４８５总线组成；模拟量测量电路分别与智能空压机的温度传感器和压力传感器连接，数模转换电路分别与空压机的各电磁阀连接；所述的ＲＳ４８５总线上并接多台智能空压机，智能空压机 的主控制器的ＲＳ４８５通信电路的两通信端分别与ＲＳ４８５总线连接，主控制器的单片机ＣＰＵ１通过ＲＳ４８５总线与并接在ＲＳ４８５总线上的多个智能空压机双向传输数据和命令；所述的执行单元电路由单片机ＣＰＵ２、连接单片机ＣＰＵ２的ＲＳ４２ ２通信电路、相序判别电路、开关量输入电路、开关量输出电路、连接开关量输出电路的继电器组件组成；所述的开关量输入电路分别与智能空压机的风机过载电路和主电机过载电路连接；所述的继电器组件与智能空压机的接触器组连接；所述的主控制器中的ＲＳ ４２２通信电路通过ＲＳ４２２总线与执行单元电路中的ＲＳ４２２通信电路连接，主控制器通过ＲＳ４２２总线与执行单元电路双向传输数据和命令。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林万强，郑文栋，梁玉杰，
申请(专利权)人：上海开通数控有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]