一種液冷設備控制器制造技術

本實用新型專利技術的一種液冷設備控制器，可解決傳統的液冷設備由于采用PLC結合觸摸屏的控制方式，對外通訊需采用模塊擴展，擴展后模塊體積固定且較大的技術問題。包含STM32主控制器，以及分別與STM32主控制器通信連接的開關量隔離檢測電路、PT100溫度采集電路、電流型信號采集電路、觸摸屏交互電路、PWM轉模擬量電路、開關量輸出電路、數據掉電不丟失電路以及通信接口電路。本實用新型專利技術的液冷設備控制器采用STM32單片機+觸摸屏的控制方式，硬件上傳感器和通訊單元均采用模塊化，可裁剪的方式，根據液冷設備采集點數的需求，合理選擇配置。多種通訊接口，易于擴展，滿足當前所有工業液冷設備的需求。

【技術實現步驟摘要】
一種液冷設備控制器
本技術涉及溫度自動控制
，具體涉及一種液冷設備控制器。
技術介紹
傳統的液冷設備多采用PLC結合觸摸屏的控制方式，實現人機交互和遠程控制，PLC對外通訊接口形式多采用模塊方式，擴展后模塊體積固定且較大。模擬量采集模塊單個模塊含有4通道或者8通道的模式，比較單一，單數通道數據采集，增加成本。PLC對外通信接口均采用擴展方式，體積增加，滿足不了特種液冷設備電控箱體積小的要求。
技術實現思路
本技術提出的一種液冷設備控制器，可解決傳統的液冷設備由于采用PLC結合觸摸屏的控制方式，對外通訊需采用模塊擴展，擴展后模塊體積固定且較大的技術問題。為實現上述目的，本技術采用了以下技術方案：一種液冷設備控制器，包含STM32主控制器，以及分別與STM32主控制器通信連接的開關量隔離檢測電路、PT100溫度采集電路、電流型信號采集電路、觸摸屏交互電路、PWM轉模擬量電路、開關量輸出電路、數據掉電不丟失電路以及通信接口電路。進一步的，所述通信接口電路包括RS485通信接口和CAN通信接口。進一步的，所述開關量隔離檢測電路具體為16路開關量隔離檢測電路，包括開關量輸入模塊，開關量輸入模塊采用光耦隔離方式結合電阻分壓網絡，獲得電氣設備的過載信號，以及獲得液冷設備液位狀態、電源狀態信號。進一步的，所述PT100溫度采集電路具體為6路PT100檢測電路，所述6路PT100檢測電路采用基準電壓源和4通道軌到軌運算放大器采集范圍-50℃~130℃的溫度數據。進一步的，所述電流型信號采集電路具體為8路4~20mA檢測電路用于采集4~20mA輸入信號，具有防反接功能。由上述技術方案可知，本技術采用電阻式觸摸屏和RS422通訊相結合的方式，點對點全雙開工模式，MODBUS通訊方式，方便于其他設備互聯，設備可以選擇本地觸摸屏和遠程控制模式，也可以不安裝觸摸屏，采用單一RS422的遠程控制模式，主控制板配置RS232接口，可以連接串口服務器等擴展為以太網接口，接口形式多樣性。配置CAN接口與RS485接口，外接設備靈活多樣，便于組網。控制器采用STM32ARM核心單片機，設計14路模擬量采集電路，所有模擬量采集均采用模塊化設計，互相獨立，根據液冷設備的實際測量參數數量，選擇安裝任意數量。16路開關量輸入，使用光耦隔離和電阻分壓網絡結合，解決負載不同的過載電壓輸入要求。配置定時器輸出多路PWM波形，結合DA芯片可以輸出多路不同的電壓電流信號，調節閥件開度和風機速度。與現有技術相比，本技術的有益效果如下：與目前的液冷設備控制器相比，本技術的液冷設備控制器采用STM32單片機+觸摸屏的控制方式，硬件上傳感器和通訊單元均采用模塊化，可裁剪的方式，根據液冷設備采集點數的需求，合理選擇配置。多種通訊接口，易于擴展，滿足當前所有工業液冷設備的需求。根據液冷設備電控箱體積的大小，實際配置，減小電控箱體積。采用觸摸屏的控制方式，軟件設計靈活，可以根據客戶需求設計人機交互界面，個性化定制，數據和狀態顯示可以采取流程圖、動態等多種顯示方式。解決了儀表控制界面單一，顯示內容不豐富的問題。系統開啟后，主控制器實時采集液冷設備的工作狀態參數，判斷壓縮機、冷凝風機、水泵的工作狀態，并確定上述部件的工作狀態是否正常有效。同時根據上述信息調整風機的轉速，實現無極調速控制。根據流量數據調整二通閥的開度，進一步滿足液冷設備供液流量需求，保證穩定的供液流量。附圖說明圖1是本技術的結構原理圖。具體實施方式為使本技術實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本技術實施例中的附圖，對本技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本技術一部分實施例，而不是全部的實施例。如圖1所示，本實施例一所述的液冷設備控制器，包括：產品組成如圖1所示，包含STM32主控制器，16路開關量隔離檢測電路，6路PT100檢測電路，8路4~20mA檢測電路，觸摸屏交互電路，PWM轉模擬量電路即經PWM轉電壓/電流輸出到閥件開度調節、風機調速，開關量輸出電路用于控制壓縮機、風機、閥件等，SPIFlash存儲電路，多種通信接口電路。以下具體說明：主控制器通過RS422通訊接口接收觸摸屏的指令，包括設置制冷、制熱模式、供液溫度、設置壓力、流量、壓縮機、風機、水泵過流報警參數。開關量輸入采用光耦隔離方式結合電阻分壓網絡，獲得壓縮機、水泵、風機等電氣設備的過載信號，還可以獲得液冷設備液位狀態、電源狀態信號。PT100溫度采集電路采用基準電壓源和4通道軌到軌運算放大器可以采集范圍-50℃~130℃的溫度數據。同時可以判斷數據傳感器斷路或者短路的故障狀態。6路通道隨機分配采集多個溫度數據，如果任一路采集電路損壞，通過更改接線位置和軟件配置更換到其他通道。可以測量液冷機組供液溫度、回液溫度、水箱溫度、環境溫度、壓縮機排氣溫度等測量點。電流型信號采集電路可以采集4~20mA輸入信號，具有防反接功能。每個通道均采用兩級放大電路，首先做I-V轉換，根據后端ADC接收電壓信號的幅值，調整兩級放大電路的倍數。同時考慮ADC接收信號的安全裕量，用于測量供液壓力，回液壓力，供液流量，回液流量等電流型傳感器信號，以及壓縮機、水泵、風機等大功率電氣設備的工作電流信號。數據掉電不丟失電路，采用SPI接口控制串行Flash，便于保持觸摸屏的設置參數或者遠程控制平臺的控制參數。PWM轉電壓/電流電路，采用STM32單片機內部定時器，產生多路脈寬調制波形，輸入到數模轉換芯片，再輸出0~10V直流信號，或者4~20mA電流信號，進一步控制液冷系統液路二通閥或者三通閥的開度，調節流量；根據制冷系統的溫度和氟路壓力的大小實時調節調速風機的轉速，保證制冷系統壓縮機在高溫或者低溫環境下正常工作。開關量輸出電路是通過板載繼電器控制壓縮機、水泵、風機等大功率設備的交流接觸器；也可用于直接控制電磁閥、二通閥、三通閥加電和掉電。RS232轉以太網口用于與外界總控平臺的通訊連接，便于接收控制臺的控制指令和液冷設備的數據上傳。CAN通訊接口和RS485接口具有與總控平臺的數據交互功能，也具有與其他設備組網的能力，具有多種工業接口，擴展方便，兼容MODBUS、從站，CAN主、從站等通訊協議。在圖1產品組成中，根據圖1觸摸屏與主控制器通過RS422進行通訊，采用MODBUS的主從站配合模式。主控制板作為主站，觸摸屏作為從站，主控制器采集多種溫度信號、電流信號，判斷壓縮機、冷凝風機、水泵的工作狀態，并確定上述部件的工作狀態是否有效、正常。同時根據供液溫度控制壓縮機的啟停和氟路電磁閥的啟停。溫度采集電路和電流信號采集電路均采用模塊化設計，主控制板設置硬件連接接口，根據測量參數的數量，合理裁剪，選擇安裝。開關量檢測電路、開關量輸出控制電路、RS232接口電路、RS484本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種液冷設備控制器，基于STM32主控制器，其特征在于：/n包含STM32主控制器，以及分別與STM32主控制器通信連接的開關量隔離檢測電路、PT100溫度采集電路、電流型信號采集電路、觸摸屏交互電路、PWM轉模擬量電路、開關量輸出電路、數據掉電不丟失電路以及通信接口電路。/n

【技術特征摘要】
1.一種液冷設備控制器，基于STM32主控制器，其特征在于：
包含STM32主控制器，以及分別與STM32主控制器通信連接的開關量隔離檢測電路、PT100溫度采集電路、電流型信號采集電路、觸摸屏交互電路、PWM轉模擬量電路、開關量輸出電路、數據掉電不丟失電路以及通信接口電路。


2.根據權利要求1所述的液冷設備控制器，其特征在于：所述通信接口電路包括RS485通信接口和CAN通信接口。


3.根據權利要求2所述的液冷設備控制器，其特征在于：所述開關量隔離檢測電路具體為16路開關量隔離檢測電路，包括開關量輸入模塊，開關量輸入模塊采用光耦隔離方式結合電阻分壓網絡，獲得電氣設備...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉吉名，于世杰，白小峰，
申請(專利權)人：中國電子科技集團公司第十六研究所，
類型：新型
國別省市：安徽;34