本发明专利技术公开了一种能将控制器、变频器、监视器合三为一，利用一个处理器实现对控制功能所需的所有控制器、变频器进行控制的暖通空调风机和水泵用集成式自控装置，其特征是主要由单片机（１），以及与单片机（１）相连Ｅ↑［２］ＰＲＯＭ存储电路（２）、实时时钟电路（３）、模拟信号输入电路（４）、模拟信号驱动电路（５）、开关量信号驱动电路（６）、报警驱动电路（７）、电机驱动电路（８）、显示控制电路（９）组成。具有结构简单，制造成本低，控制精度高，变频器与控制器的适应性好，无干扰的特点。
Integrated automatic control device for ventilating fan, air conditioner and water pump
The invention discloses a controller, inverter, monitor three for one, integrated self-control device for air conditioning fan and water pump controller, inverter to achieve all the required control function to control the use of a processor, which is mainly composed of SCM and SCM, and (1) (1) is E = 2 PROM memory circuit, real-time clock circuit (2) (3), the analog signal input circuit (4), (5) driving circuit of analog signal, switching signal driving circuit (6), an alarm driving circuit (7), motor drive circuit, a display control circuit (8) (9). The utility model has the advantages of simple structure, low manufacturing cost, high control precision, good adaptability of the frequency converter and controller, and no interference.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及暖通空调风机和水泵用自动控制装置，尤其是一种将常规的暖通空调风机和水泵自动控制中的控制器、变频器、监视器三合为一的暖通空调风机和水泵用集成式自控装置。
技术介绍
众所周知，对一个普通自动控制系统来说，完成一个自动控制系统至少需要四个部分信号采集部分、信号处理部分、驱动部分、执行部分。信号采集部分主要指各种信号传感器。信号处理部分是指将控制对象反馈的信号进行处理、计算、比较等，并发出控制指令。驱动部分将控制命令转化成外部的执行机构可以动作的信号。执行部分控制对象。此外，还需要配以必要的辅助器件，如变压整流器、控制柜等。目前，为了节能和提高运行效率，普通暖通空调风机和水泵均采用了变频自动控制，其步骤为暖通空调风机和水泵的变频自动控制主要是根据温度、温差、压力、压差、湿度变化，通过控制器来控制变频器，再由变频器调节风机水泵等。这种控制方式中的信号传感器、控制器、变频器、变压整流器、接触器等彼此独立，在控制柜内进行装配，因而存在结构复杂，成本高，控制精度差，变频器与控制器适应性不强，相互干扰严重等一系列问题。由于每台普通暖通空调风机和水泵根据其使用要求的不同需要实现多种自动控制功能，因而控制器和变频器的数量较多，而每个控制器和变频器又必须配备一个独立的处理器，因而一台普通暖通空调风机和水泵中往往需配备多个处理器，不仅使电路复杂、成本增加，而且每个处理器的资源浪费严重。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种能将控制器、变频器、监视器合三为一，利用一个处理器实现对控制功能所需的所有控制器、变频器进行控制的暖通空调风机和水泵用集成式自控装置。本专利技术的技术方案是一种暖通空调风机和水泵用集成式自控装置，其特征是主要由一个用以实现变频器功能和控制器功能所必须的单片机1，以及一个与单片机1相连的用于存储变频或控制过程中所必须的数据的E2PROM存储电路2、一个与单片机1相连的用于实现定时控制的实时时钟电路3、一个与单片机1相连的用于连接信号传感器并将其采集的信号送入单片机1中进行计算处理的模拟信号输入电路4、一个与单片机1相连的用于将单片机1中的控制信号转变为驱动模拟信号设备所需的驱动信号的模拟信号驱动电路5、一个与单片机1相连的用于将单片机1中的控制信号转变为驱动数字信号设备所需的驱动信号的开关量信号驱动电路6、一个与单片机1相连的、在出现非正常工作情况时即能驱动声光报警器工作的报警驱动电路7、一个与单片机1相连的驱动电机实现变频工作的六路电机驱动电路8、一个与单片机1相连的用于显示设备工作状态并可设定参数值的显示控制电路9组成。本专利技术还采取了以下技术措施单片机还连接有上位机通讯电路10。在六路电机驱动电路8的输出端与单片机1之间还连接有欠压、过压保护电路11，所述的欠压、过压保护电路11主要由隔离变压器、运算放大器组成，隔离变压器输入端与电机驱动电路8的输出端相连，隔离变压器的输出端与运算放大器相连，运算放大器输出端与单片机1相连。模拟信号输入电路4的输入端与传感器相连，其输出端通过一个钳位电路12与单片机1相连。所述的模拟信号输入电路4由四路结构相同的电路组成，每路电路包括二个串接的二极管D8、功放电路U11A、电阻R118、R107、R106、R114、电容C65、C64，电阻R118、R107、R106串接后与电阻R114并接，电阻R118的一端接功放电路U11A的一个输入端，功放电路的输出端接二个二极管D8的串接点，电阻R106、R114的并接点与传感器的输出端相接，电容C64、C65的一端分别与电阻R106、R107及电阻R107、R118的串接点相连后与电阻R114的一端并接，二极管D8的正极与电阻R114的一端相连，其负极与钳位电路12的输入端相连。模拟量驱动电路5主要运放器U10A(LM358)、电阻R102、R101R、99、R98、RR100、R103、R104、R105、电容C39、C38、电容E2组成，电阻R101、R99串接后一端接运放器U10A的正极，另一端接单片机1的输出端，电阻R102、R98串接后一端接运放器U10A的负极，另一端也接单片机1的输出端，电容C39与电阻R102、R101并接，运放器U10A的输出端通过电阻R105接电动阀(即执行元件)，同时通过并接的电阻R103、电容E2接地；电阻R100、R104串接后一端接运放器U10A的负极，另一端接电阻R105的一端。开关量驱动电路6主要由电阻R59、R34、R6、R3、电容C31、C16、光耦PC3(型号可为TLP521)、晶体管T4、二极管D4、集成块U2F组成，集成块U2F的输入端与单片机相应的输出端相连，其输出通过电阻R34接光耦PC3的输入，光耦PC3的输出通过电阻R6接晶体管T4的基极，晶体管的集电极通过二极管D4接继电器(即执行元件)的线圈，继电器的控制端通过电容C16接晶体管T4的发射极，电阻R3、C31均并接在晶体管T4的基极与发射极之间。报警驱动电路7可由PC2、光耦隔离器TLP521、74HC14、RLY1继电器输出电路组成，/ERRA与单片机1的29脚相连，TA、TB、TC端与报警设备相连。显示控制电路9可由控制小盒组成，控制小盒与控制板相连，通讯端与单片机1相连，单片机1的输入端与输入键盘相连。六路电机驱动电路8可由FP40R12KE3组成，FP40R12KE3与电机相连，控制端与单片机相连，U、V、W端与电机相连。对于不同品牌和功能的变频器而言其不同点只是其内部的处理器(即单片机1)的型号和规格不同而已，其它硬件和电子线路只需根据处理的软件的不同作相应的变化即可。控制器的实际功能一是控制软件的载体，二是实现软件功能的有关硬件和电子线路的载体。由此可见，通过采用较大容量的处理器并通过软件和硬件的控制可将变频器和控制器合而为一，这是本专利技术的理论基础之一。通过软件将处理器分成若干小处理器，每一个小处理器既可独立完成一个设定的功能，相互之间又有关联，就如同计算机硬盘分区一样方便易行。在软件的控制下，一个小处理器可用来完成原变频器的处理功能，其他小处理器可用来分别完成控制器的处理功能，每一个小处理器可分别给其他小处理器发出指令，完成自动控制功能，在实现软件编制过程中，可采用组态方式进行编制，既不必完全将不同的程序放在不同的分区内，也不必将不同的控制系统分开编制软件。在硬件设计时由于控制器中的大部分硬件设计在变频器中已经具备，且可以共同使用，对变频器中没有的部分只需在变频器的硬件电子线路中稍加调整即可，通过以上调整，利用一个处理器即可既保留了变频器的所有功能，又完成了控制器所需要完成的任务。本专利技术的有益效果结构简单，成本可大幅度下降，控制精度高且提高了变频器与控制器的适应性，解决了长期以来变频器与控制器之间的干扰问题。附图说明图1是本专利技术结构框图。图2是与本专利技术配套的软件流程图。图3是本专利技术的单片机1及其外围电路的电原理图。图4是本专利技术的E2PROM存储电路2的电原理图。图5是本专利技术的实时时钟电路3的电原理图。图6是本专利技术的模拟信号输入电路4的电原理图。图7是本专利技术的模拟量驱动电路5的电原理图。图8是本专利技术的开关量驱动电路6的电原理图。图9是本专利技术的报警驱动电路7的电原理图。图10是本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种暖通空调风机和水泵用集成式自控装置，其特征是主要由一个用以实现变频器功能和控制器功能所必须的单片机（１），以及一个与单片机（１）相连的用于存储变频或控制过程中所必须的数据的Ｅ↑［２］ＰＲＯＭ存储电路（２）、一个与单片机（１）相连的用于实现定时控制的实时时钟电路（３）、一个与单片机（１）相连的用于连接信号传感器并将其采集的信号送入单片机（１）中进行计算处理的模拟信号输入电路（４）、一个与单片机（１）相连的用于将单片机（１）中的控制信号转变为驱动模拟信号设备所需的驱动信号的模拟信号驱动电路（５）、一个与单片机（１）相连的用于将单片机（１）中的控制信号转变为驱动数字信号设备所需的驱动信号的开关量信号驱动电路（６）、一个与单片机（１）相连的在出现非正常工作情况时即能驱动声光报警器工作的报警驱动电路（７）、一个与单片机（１）相连的驱动电机实现变频工作的电机驱动电路（８）、一个与单片机（１）相连的用于显示设备工作状态并可设定参数值的显示控制电路（９）组成。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨建宁，
申请(专利权)人：杨建宁，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]
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