CN102151947A - 节能控制装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种应用于发动机焊机或发电机的节能控制装置及其控制方法。当所述微控制单元从所述怠速信号端接收到怠速信号时，通过所述驱动单元控制运行控制继电器、发电控制继电器断开，负载继电器接通；当所述微控制单元接收到负载短接信号时，通过所述驱动单元控制负载继电器断开，运行控制继电器、发电控制继电器接通。本发明能够将发动机焊机或发电机的怠速工况转变成为停机状态，当需要使用时，将焊把与焊接工件接触或开启发电机的用电负载，本发明装置自动控制发动机起启动，从而节省无功耗费的燃料，也节省零件制造及维修的损耗，实现直接、间接的节能目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于发动机焊机或发电机的节能控制装置及其控制方法。
背景技术
发动机焊机是利用发动机产生电能，在正负两极瞬间短路时产生的高温电弧来熔化焊条上的焊料实现焊接，在户外作业生产中具有广泛的应用。现有的发动机焊机在无负荷空转时，进入怠速状态，如长时间不用，造成无功浪费，不但白白浪费燃油，还给各零部件造成不必要的磨损。与其原理相同的以发动机为能量来源的发电机也存在相同的问题。
发明内容
本发明克服了上述缺点，提供了一种能够有效减少发动机焊机或发电机无功耗费的节能控制装置及其控制方法。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种节能控制装置，包括微控制单元、驱动单元、发电控制继电器、运行控制继电器和负载继电器，一个怠速信号端经一个光电耦合器连接到所述微控制单元的输入端，所述微控制单元的输出端经所述驱动单元连接并控制所述发电控制继电器、运行控制继电器和负载继电器的线圈，所述发电控制继电器、运行控制继电器和负载继电器的触点分别连接到所述发动机焊机的发电控制端、运行控制端和负载，所述负载的两极各连接一组负载继电器触点，且所述负载两极中的一个连接到所述微控制单元的输入端；
当所述微控制单元从所述怠速信号端接收到怠速信号时，通过所述驱动单元控制运行控制继电器、发电控制继电器断开，负载继电器接通；当所述微控制单元接收到负载短接信号时，通过所述驱动单元控制负载继电器断开，运行控制继电器、发电控制继电器接通。
还可包括充电信号端、停机控制继电器和启动控制继电器，所述充电信号端经一个光电耦合器连接到所述微控制单元的输入端，所述微控制单元的输出端经所述驱动单元连接并控制所述停机控制继电器、启动控制继电器的线圈，所述停机控制继电器、启动控制继电器的触点分别连接发动机焊机的停机控制端、启动控制端；
当所述微控制单元从所述怠速信号端接收到怠速信号时，通过所述驱动单元控制所述停机控制继电器接通，当所述微控制单元从所述充电信号端接收不到充电信号时，通过所述驱动单元控制所述停机控制继电器断开；当所述微控制单元接收到负载短接信号时，通过所述驱动单元控制所述启动控制继电器接通，经过一个停机延时后当所述微控制单元从所述充电信号端接收到充电信号时，通过所述驱动单元控制所述启动控制继电器断开。
还可包括预热风门继电器，所述微控制单元的输出端经所述驱动单元连接并控制所述预热风门继电器的线圈，所述预热风门继电器的触点连接发动机焊机的预热风门控制端；当所述微控制单元接收到负载短接信号时，通过所述驱动单元控制所述预热风门继电器通，经过一个延时后当所述微控制单元从所述充电信号端接收到充电信号时，通过所述驱动单元控制所述预热风门继电器断开。
所述微处理单元可采用PIC单片机，所述驱动单元采用达林顿驱动器。
一种节能控制方法，包括如下步骤：
接收怠速信号；
断开发电机运行线路，接通负载的信号通道；
接收负载短接信号；
接通发电机运行线路，断开负载的信号通道。
所述接收怠速信号步骤之后，可包括一个停机延时步骤。
所述接收负载短接信号步骤之后，还可包括
接通启动线路，经一个启动延时，
判断发电机运行线路已经正常接通后，断开启动线路，并接通发电线路。
本发明能够将发动机焊机或发电机的怠速工况转变成为停机状态，当需要使用时，将焊把与焊接工件接触或开启发电机的用电负载，本发明装置自动控制发动机起启动，从而节省无功耗费的燃料，也节省零件制造及维修的损耗，实现直接、间接的节能目的。
附图说明
图1为本发明的电路原理图；
图2为本发明的工作流程图。
具体实施方式
下面以应用于发动机焊机的节能控制装置为例，对本发明内容加以详细描述。
如图1中所示，为本发明的电路原理图，包括PIC(PeripheralInterface Controller)单片机IC2、达林顿驱动器IC3、预热风门控制继电器L1、启动控制继电器L2、运行控制继电器L3、停机控制继电器L4、发电控制继电器L5、负载继电器L6，充电信号端T8、怠速信号端T9分别通过光电耦合器PC2、PC 1后连接到所述单片机IC2的信号输入端RA1端、RA2端，所述达林顿驱动器IC3的输入端分别连接所述单片机IC2的信号输出端RB0～RB7，其中6个输出端分别连接所述预热风门控制继电器L1、启动控制继电器L2、运行控制继电器L3、停机控制继电器L4、发电控制继电器L5、负载继电器L6的线圈，所述预热风门控制继电器L1、启动控制继电器L2、运行控制继电器L3、停机控制继电器L4、发电控制继电器L5、负载继电器L6的触点分别连接在现有发动机焊机的预热风门控制端F1、启动控制端F2、运行控制端F3、停机控制端F4、发电控制端F5和焊把，其中，对于发动机焊机来说，负载即为焊机的焊把，所述焊把包括下降特性焊把A+、A-和平特性焊把B+、B-，每对焊把的两极各自分别连接一组负载继电器L6的触点。
此外，所述达林顿驱动器IC3的另外两个输出端可分别连接工作指示端T6和故障指示端T7，通过连接指示灯等器件实现工作状态和故障状态的指示。
基于上述控制电路，本发明的工作过程如图2中所示：
在发动机焊机及本发明装置接通电源时，运行控制继电器L3、发电控制继电器L5通电吸合，保持接通状态，此时处于正常工作状态，即发动机运行线路接通，处于正常的发电运行状态，焊机工作。
当发动机焊机无负荷时，则由全速变为怠速状态，PIC单片机IC2的RA2端接收到怠速信号端T9的低电平信号时，发动机进入怠速状态，控制运行控制继电器L3、发电控制继电器L5断开，停机控制继电器L4通电吸合；为避免误操作，也避免反复的启动停机，所述PIC单片机IC2可以在RA2端接收到怠速信号端T9的低电平信号后延时5分钟后，再控制运行控制继电器L3、发电控制继电器L5断开，停机控制继电器L4通电吸合。
所述PIC单片机IC2的RA1端接收到充电信号端T8发来的充电信号时失去时，判断已经停机，此时控制停机控制继电器L4断开，负载继电器L6通电吸合。如果发动机停机，与发动机焊机中的充电线圈不再工作，充电信号端T8失去信号，因此通过充电信号可以判断发动机焊机是否停机。
此时，进入停机等待状态，焊把A-、B-接地，焊把A+、B+为接电源正极，为高电平，并与所述PIC单片机IC2的RA0端相连，相当于接通焊把A+、B+与单片机的信号通道。
当将焊把A+、A-短接，或将B+、B-短接时，所述PIC单片机IC2的RA0由高电平变为低电平时，获得启动信号，开始启动发动机，此时PIC单片机IC2控制负载继电器L6断开，预热风门控制继电器L1、启动控制继电器L2、运行控制继电器L3接通，此时，发动机焊机的风门开启，启动机开始启动发动机，控制发动机开始进入运行状态。
经过5秒的延时，所述PIC单片机IC2判断RA1端是否收到充电信号。如果有充电信号，说明发动机已经启动，控制预热风门控制继电器L1、启动控制继电器L2断开，发电控制继电器L5通电吸合；如果没有充电信号，则重新启动。
其中，发动机焊机包括风门、启动机、发动机等均采用现有设备，具体结果和原理这里不再赘述。此外，当发动机焊机中的焊把替换为其他用电负载时，发动机焊机则变为发电机，也可以应用本发明装置，达到同样的节能效果。
本发明能够将发动机焊机的怠速工况转变成为停机状态，当需要使用时，将焊把与焊接工件接触或开启发电机的用电负载，本发明装置自动控制发动机起启动，从而节省无功耗费的燃料，也节省零件制造及维修的损耗，实现直接、间接的节能目的。以CH730型汽油发动机(双杠为HW380-K机器用)为例，与怠速1小时相比，节油量达3升以上。而且由于不改变发动机焊机或发电机本身结构，所以对机器本身安全性没有影响。
以上对本发明所提供的节能控制装置及其控制方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种节能控制装置，其特征在于：包括微控制单元、驱动单元、发电控制继电器、运行控制继电器和负载继电器，一个怠速信号端经一个光电耦合器连接到所述微控制单元的输入端，所述微控制单元的输出端经所述驱动单元连接并控制所述发电控制继电器、运行控制继电器和负载继电器的线圈，所述发电控制继电器、运行控制继电器和负载继电器的触点分别连接到所述发动机焊机的发电控制端、运行控制端和负载，所述负载的两极各连接一组负载继电器触点，且所述负载两极中的一个连接到所述微控制单元的输入端；
当所述微控制单元从所述怠速信号端接收到怠速信号时，通过所述驱动单元控制运行控制继电器、发电控制继电器断开，负载继电器接通；当所述微控制单元接收到负载短接信号时，通过所述驱动单元控制负载继电器断开，运行控制继电器、发电控制继电器接通。
2.根据权利要求1所述的节能控制装置，其特征在于：还包括充电信号端、停机控制继电器和启动控制继电器，所述充电信号端经一个光电耦合器连接到所述微控制单元的输入端，所述微控制单元的输出端经所述驱动单元连接并控制所述停机控制继电器、启动控制继电器的线圈，所述停机控制继电器、启动控制继电器的触点分别连接发动机焊机的停机控制端、启动控制端；
当所述微控制单元从所述怠速信号端接收到怠速信号时，通过所述驱动单元控制所述停机控制继电器接通，当所述微控制单元从所述充电信号端接收不到充电信号时，通过所述驱动单元控制所述停机控制继电器断开；当所述微控制单元接收到负载短接信号时，通过所述驱动单元控制所述启动控制继电器接通，经过一个停机延时后当所述微控制单元从所述充电信号端接收到充电信号时，通过所述驱动单元控制所述启动控制继电器断开。
3.根据权利要求2所述的节能控制装置，其特征在于：还包括预热/风门继电器，所述微控制单元的输出端经所述驱动单元连接并控制所述预热风门继电器的线圈，所述预热风门继电器的触点连接发动机焊机的预热/风门控制端；当所述微控制单元接收到负载短接信号时，通过所述驱动单元控制所述预热风门继电器通，经过一个延时后当所述微控制单元从所述充电信号端接收到充电信号时，通过所述驱动单元控制所述预热风门继电器断开。
4.根据权利要求1或2或3所述的节能控制装置，其特征在于：所述微处理单元采用PIC单片机，所述驱动单元采用达林顿驱动器。
5.一种节能控制方法，包括如下步骤：
接收怠速信号；
断开发电机运行线路，接通负载的信号通道；
接收负载短接信号；
接通发电机运行线路，断开负载的信号通道。
6.根据权利要求5所述的节能控制方法，其特征在于：所述接收怠速信号步骤之后，包括一个停机延时步骤。
7.根据权利要求5所述的节能控制方法，其特征在于：所述接收负载短接信号步骤之后，还包括
接通启动线路，经一个启动延时；
判断发电机运行线路已经正常接通后，断开启动线路，并接通发电线路。
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