CN103486013B - 一种具有联网功能的空压机控制器及其空压机系统 - Google Patents

Abstract

<b>本发明涉及空压机技术领域，具体涉及一种具有联网功能的空压机控制器及其空压机系统，本发明空压机控制器包括：与外部的空压机主体连接的空压机监测模块和控制开关，所述空压机监测模块和控制开关上连接有中央控制模块，所述中央控制模块上还连接有第一通讯模块、第二通讯模块和人机交换模块，所述第二通讯模块用于根据中央控制模块的控制命令，与外部的空压机控制器进行信号通讯；本发明的空压机控制器具有相互通讯的功能，使得使用者能在一台空压机控制器上对所有空压机进行控制，操作十分简单，并且，统一的输入能有效的避免了偏差，提高了使用的安全性。</b>

Description

一种具有联网功能的空压机控制器及其空压机系统

技术领域

本发明涉及空压机技术领域，具体涉及一种具有联网功能的空压机控制器及其空压机系统。

背景技术

空气压缩机，简称空压机，其为一种将电动机的机械能转换成气体压力能的装置，其被广泛的应用于当今的各种生产活动之中，如：对风动工具的控制、车辆制动、风洞实验、轮胎充气、喷漆等；而现有的空压机如中国发明专利公开号为：CN102777368A，名称为：一种能实现动态监控的空压机控制器及其空压机，的技术方案中，其每个空压机上均需要通过独立的控制器进行单独控制，当需要利用多个空压机组建一个空压机系统时，由于空压机控制器之间并不相关联，其需要对多个控制器进行多次的设置，操作十分不方便，并且多次的人工输出，容易产生偏差，其存在着安全隐患。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明的目的即在于提供一种具有联网功能的空压机控制器及其空压机系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明是一种具有联网功能的空压机控制器，主要包括：其与外部的空压机主体与变频器连接，其包括：与外部的空压机主体连接的空压机监测模块和控制开关，所述空压机监测模块和控制开关上连接有中央控制模块，所述中央控制模块上还连接有第一通讯模块、第二通讯模块和人机交换模块，

所述人机交换模块用于向中央控制模块输入工作指令，并对中央控制模块发送的显示信号进行显示；

所述空压机监测模块用于监测空压机主体的工作状态，并生产工作状态监测数据；

所述中央控制模块根据人机交换模块所输入的工作指令，向第一通讯模块和/或第二通讯模块发送控制命令，并接收工作状态监测数据、第二通讯模块从外部的空压机控制器接收到的通讯信号和变频器发送的反馈信号，产生显示信号；

所述第一通讯模块用于根据中央控制模块的控制命令，向外部的变频器发送变频工作信号，并接收变频器的反馈信号；

所述第二通讯模块用于根据中央控制模块的控制命令，与外部的空压机控制器进行信号通讯。

进一步，本发明还包括：控制级别设定模块，数据备份模块；

所述控制级别设定模块与中央控制模块连接，用于设定空压机控制器的控制级别信息，并将该控制级别信息发送至中央控制模块；使所述中央控制模块通过该控制级别信息控制所述第二通讯模块与外部的空压机控制器的通讯；

所述数据备份模块与中央控制模块连接，用于对人机交换模块所输入的工作指令和控制级别信息进行备份。

进一步，所述空压机监测模块包括：

电流互感模块、压力传感模块、温度传感模块、油过滤检测模块、空气过滤检测模块、油分离检测模块。

进一步，所述中央控制模块包括：工作时长记录单元，压力记录单元，地址记录单元；

所述工作时长记录单元用于记录本地工作时长数据；

所述压力记录单元用于记录所述压力传感模块所发送的本地压力数据；

所述地址记录单元用于记录本地网络地址数据。

进一步，所述中央控制模块还包括：工作时长统计单元，压力统计单元，地址统计单元，过压保护单元，设备数量调整单元，；

所述工作时长统计单元用于对本地工作时长数据和从第二通讯模块接收到的所有的外部工作时长数据进行统计，得到每个空压机控制器的工作时长数据；

所述压力统计单元用于对本地压力数据和从第二通讯模块接收到的所有的外部压力数据进行统计得到总压力值；

所述地址统计单元用于对本地网络地址数据和从第二通讯模块接收到的所有的外部网络地址数据进行统计，得到每个空压机控制器的网络地址数据；

所述过压保护单元与所述压力统计单元连接，用于设定报警阈值，当压力统计单元中的总压力值超出报警阈值时，产生报警信息；

所述设备数量调整单元与所述压力统计单元连接，用于将工作指令中的预设压力值与总压力值进行比较，若预设压力值大于总压力值，则产生输入增加设备信号，中央控制模块根据每个空压机控制器的工作时长数据的长短和/或网络地址数据的大小，向相应的空压机控制器发送增加设备信号；若预设压力值小于总压力值，则产生输入减少设备信号，中央控制模块根据每个空压机控制器的工作时长数据的长短和/或网络地址数据的大小，向相应的空压机控制器发送减少设备信号。

进一步，所述人机交换模块包括：启动设置单元和停机设置单元；

所述启动设置单元用于输入启动信号，当输入启动信号后，中央控制模块根据每个空压机控制器的工作时长数据和/或网络地址数据，依次向每个空压机控制器发送启动信号；

所述停机设置单元用于输入停机信号，当输入停机信号后，中央控制模块向每个空压机控制器发送停机信号。

进一步，所述控制开关包括：接触器与电磁阀。

本发明一种空压机系统，包括：两个以上如上所述的空压机控制器，每个空压机控制器均对应连接有一个空压机主体和一个变频器，所述空压机控制器用于控制其连接的空压机主体和变频器的工作；

所述空压机控制器包括：一个主控制器和一个以上的从控制器，所述主控制器向从控制器发送控制命令，所述从控制器根据主控制器所发送的控制命令，驱动与其连接的空压机主体和/或变频器进行相应的工作；并且从控制器向主控制器发送工作状态数据，主控制器根据工作状态数据调整向从控制器发送的控制命令。

进一步，所述工作状态数据包括：工作时长数据、压力数据、网络地址数据。

本发明的空压机控制器具有相互通讯的功能，使得使用者能在一台空压机控制器上对所有空压机进行控制，操作十分简单，并且，统一的输入能有效的避免了偏差，提高了使用的安全性。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的较佳实施例及附图作详细描述。

图1为本发明的空压机控制器的一个实施例的逻辑结构示意图；

图2为本发明的空压机控制器的另一个实施例的逻辑结构示意图；

图3为本发明的空压机系统的逻辑结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1、图2，本发明是具有联网功能的空压机控制器，其与外部的空压机主体与变频器连接，其包括：与外部的空压机主体连接的空压机监测模块100和控制开关200，所述空压机监测模块100和控制开关200上连接有中央控制模块300，所述中央控制模块300上还连接有第一通讯模块400、第二通讯模块500和人机交换模块600，

所述人机交换模块600用于向中央控制模块300输入工作指令，并对中央控制模块300发送的显示信号进行显示；所述人机交换模块600包括触控屏和控制按键，使用者能通过该人机交换模块600进行数据输入，并读取相应的显示数据；

所述空压机监测模块100用于监测空压机主体的工作状态，并生产工作状态监测数据；

所述中央控制模块300根据人机交换模块600所输入的工作指令的内容，选择向第一通讯模块400和/或第二通讯模块500发送控制命令，并接收工作状态监测数据、第二通讯模块500从外部的空压机控制器接收到的通讯信号和变频器发送的反馈信号，产生显示信号；

所述第一通讯模块400用于根据中央控制模块300的控制命令，向外部的变频器发送变频工作信号，并接收变频器的反馈信号；

所述第二通讯模块500用于根据中央控制模块300的控制命令，与外部的空压机控制器进行信号通讯。

进一步，本发明还包括：控制级别设定模块700，数据备份模块800；

所述控制级别设定模块700与中央控制模块300连接，用于设定空压机控制器的控制级别信息，并将该控制级别信息发送至中央控制模块300；使所述中央控制模块300通过该控制级别信息控制所述第二通讯模块500与外部的空压机控制器的通讯；所述控制级别信息包括：主机级别和从机级别，本发明的空压机控制器能根据用户的需要，对空压机控制器的控制级别信息进行切换，当把系统内的任一空压机控制器设置为主机级别时，联网上的其他空压机控制器将自动设置为从机级别。主机级别的空压机控制器可通过第二通讯模块500向从机级别的空压机控制器发送控制命令；从机级别的空压机控制器将根据控制命令驱动与其连接的变频器与控制开关200，同时从机级别的空压机将变频器和空压机主体的反馈信号发送至主机级别的空压机控制器；

所述数据备份模块800与中央控制模块300连接，用于对人机交换模块600所输入的工作指令和控制级别信息进行备份。

进一步，所述空压机监测模块100包括：

电流互感模块、压力传感模块、温度传感模块、油过滤检测模块、空气过滤检测模块、油分离检测模块。

所述电流互感单元与空压机主体连接，用于将检测到的风机的实时电流信号传输到中央控制单元；

所述压力传感单元与空压机主体连接，用于将检测到的空压机内的实时压力信号传输到中央控制单元；

所述温度传感单元与空压机主体连接，用于将检测到的空压机内的排气温度的实时温度信号传输到中央控制单元；

所述油过滤检测单元与空压机主体连接，用于检测油过滤器是否堵塞，若堵塞，则向中央控制单元发送油过滤器提示信号；

所述空气过滤检测单元与空压机主体连接，用于检测空气过滤器是否堵塞，若堵塞，则向中央控制单元发送空气过滤器提示信号；

所述油分离检测单元与空压机主体连接，用于检测油分离器是否堵塞，若堵塞，则向中央控制单元发送油分离器提示信号。

进一步，所述中央控制模块300包括：工作时长记录单元306，压力记录单元307，地址记录单元308；

所述工作时长记录单元306用于记录本地工作时长数据；

所述压力记录单元307用于记录所述压力传感模块所发送的本地压力数据；

所述地址记录单元308用于记录本地网络地址数据。

进一步，所述中央控制模块300还包括：工作时长统计单元301，压力统计单元302，地址统计单元303，过压保护单元304，设备数量调整单元305；当空压机控制的控制级别为主机级别时，工作时长统计单元301，压力统计单元302，地址统计单元303，过压保护单元，设备数量调整单元305将启用，当空压机控制的控制级别为从机级别时，上述单元将不启用；

所述工作时长统计单元301与所述工作时长记录单元306连接，用于对本地工作时长数据和从第二通讯模块500接收到的所有的外部工作时长数据进行统计，得到每个空压机控制器的工作时长数据；

所述压力统计单元302与所述压力记录单元307连接，用于对本地压力数据和从第二通讯模块500接收到的所有的外部压力数据进行统计得到总压力值；

所述地址统计单元303与所述地址记录单元308连接，用于对本地网络地址数据和从第二通讯模块500接收到的所有的外部网络地址数据进行统计，得到每个空压机控制器的网络地址数据。

所述过压保护单元304与所述压力统计单元302连接，用于设定报警阈值，当压力统计单元302中的总压力值超出报警阈值时，产生报警信息；当系统压总压力值超出报警阈值时时，所有空压机控制器根据报警信息，控制空压机主体立即停机，只保留最后启动的一台空压机主体以下限频率卸载运行；

所述设备数量调整单元305与所述压力统计单元302连接，用于将工作指令中的预设压力值与总压力值进行比较，若预设压力值大于总压力值，则产生输入增加设备信号，中央控制模块300根据每个空压机控制器的工作时长数据的长短和/或网络地址数据的大小，向相应的空压机控制器发送增加设备信号；若预设压力值小于总压力值，则产生输入减少设备信号，中央控制模块300根据每个空压机控制器的工作时长数据的长短和/或网络地址数据的大小，向相应的空压机控制器发送减少设备信号；

其具体实施方式为：在现有启动设备达到工频运行还未能达到预设压力值时，经过延时时间后，中央控制模块300会根据每台空压机控制器积累的最少运行时间来先启动，积累时间一样时则控制网络地址数据最小的空压机控制器先启动。如系统压力一直未到达，则将所有空压机投入运行，直至所有变频器以工频运行。

若在已启动的设备中，有且只有一台空压机以PID调节运行，其余都为以工频运行时；在启动的空压机中，调节运行的变频器以下限频率运行，但总压力值还超过预设压力值，延时一定时间后，先停止全速却运行时间最长的控制器。如果系统压力一直超过设定压力，则全速运行设定全部停止，调节运行变频器则以下限频率卸载运行。

进一步，所述人机交换模块600包括：启动设置单元601和停机设置单元602；

所述启动设置单元601用于输入启动信号，当输入启动信号后，中央控制模块300根据每个空压机控制器的工作时长数据和/或网络地址数据，依次向每个空压机控制器发送启动信号；其具体的工作方式为：当输入启动信号后，其将对所有空压机控制器起作用，中央控制模块300根据每个空压机控制器所累积的工作时长数据，先向累积的工作时长数据最少的空压机控制器发送启动信号，若累积的工作时长数据一样，则先向网络地址数据最小的发送启动信号。

所述停机设置单元602用于输入停机信号，当输入停机信号后，中央控制模块300向每个空压机控制器发送停机信号。

进一步，所述控制开关200包括：接触器与电磁阀。

请参看图3，本发明一种空压机系统，包括：两个以上如上所述的空压机控制1，每个空压机控制器1均对应连接有一个空压机主体2和一个变频器3，所述空压机控制器1通过控制开关控制空压机主体2的开关并变频器3控制空压机主体2的工作频率；

所述空压机控制器1包括：一个主控制器和一个以上的从控制器，所述主控制器向从控制器发送控制命令，所述从控制器根据主控制器所发送的控制命令，驱动与其连接的空压机主体2和/或变频器3进行相应的工作；并且从控制器向主控制器发送工作状态数据，主控制器根据工作状态数据调整向从控制器发送的控制命令。

进一步，所述工作状态数据包括：工作时长数据、压力数据、网络地址数据。

当本发明的空压机系统压力超出报警阈值时，所有空压机立即停机，只保留最后启动的一台空压机以下限频率卸载运行。此时不算系统故障，系统仍在正常运行。

本发明的空压机系统中的控制器出现温度故障与联网故障时，不会影响整个系统运行，此台控制器停止运行并出现故障提示。主机根据需要启动未启动的控制器，替换故障控制器。当故障控制器回复正常，系统检查后，以待机方式调入系统中。

系统有且只有一台控制器PID运行，在其余控制器都在全速运行时，调节运行的控制器出现故障，系统则会先停止此故障控制器，并在全速运行中的控制器中选择一台调整为PID调节运行。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有联网功能的空压机控制器，其与外部的空压机主体与变频器连接，其包括：与外部的空压机主体连接的空压机监测模块和控制开关，其特征在于，所述空压机监测模块和控制开关上连接有中央控制模块，所述中央控制模块上还连接有第一通讯模块、第二通讯模块、人机交换模块、控制级别设定模块和数据备份模块，

所述人机交换模块用于向中央控制模块输入工作指令，并对中央控制模块发送的显示信号进行显示；

所述空压机监测模块用于监测空压机主体的工作状态，并产生工作状态监测数据；

所述中央控制模块根据人机交换模块所输入的工作指令，向第一通讯模块和/或第二通讯模块发送控制命令，并接收工作状态监测数据、第二通讯模块从外部的空压机控制器接收到的通讯信号和变频器发送的反馈信号，产生显示信号；

所述第一通讯模块用于根据中央控制模块的控制命令，向外部的变频器发送变频工作信号，并接收变频器的反馈信号；

所述第二通讯模块用于根据中央控制模块的控制命令，与外部的空压机控制器进行信号通讯；

所述控制级别设定模块与中央控制模块连接，用于设定空压机控制器的控制级别信息，并将该控制级别信息发送至中央控制模块；使所述中央控制模块通过该控制级别信息控制所述第二通讯模块与外部的空压机控制器的通讯；

所述数据备份模块与中央控制模块连接，用于对人机交换模块所输入的工作指令和控制级别信息进行备份。

2.根据权利要求1所述的具有联网功能的空压机控制器，其特征在于，所述空压机监测模块包括：

电流互感模块、压力传感模块、温度传感模块、油过滤检测模块、空气过滤检测模块、油分离检测模块。

3.根据权利要求2所述的具有联网功能的空压机控制器，其特征在于，所述中央控制模块包括：工作时长记录单元，压力记录单元，地址记录单元；

所述工作时长记录单元用于记录本地工作时长数据；

所述压力记录单元用于记录所述压力传感模块所发送的本地压力数据；

所述地址记录单元用于记录本地网络地址数据。

4.根据权利要求3所述的具有联网功能的空压机控制器，其特征在于，所述中央控制模块还包括：工作时长统计单元，压力统计单元，地址统计单元，过压保护单元，设备数量调整单元；

所述工作时长统计单元用于对本地工作时长数据和从第二通讯模块接收到的所有的外部工作时长数据进行统计，得到每个空压机控制器的工作时长数据；

所述压力统计单元用于对本地压力数据和从第二通讯模块接收到的所有的外部压力数据进行统计得到总压力值；

所述地址统计单元用于对本地网络地址数据和从第二通讯模块接收到的所有的外部网络地址数据进行统计，得到每个空压机控制器的网络地址数据；

所述过压保护单元与所述压力统计单元连接，用于设定报警阈值，当压力统计单元中的总压力值超出报警阈值时，产生报警信息；

所述设备数量调整单元与所述压力统计单元连接，用于将工作指令中的预设压力值与总压力值进行比较，若预设压力值大于总压力值，则产生输入增加设备信号，中央控制模块根据每个空压机控制器的工作时长数据的长短和/或网络地址数据的大小，向相应的空压机控制器发送增加设备信号；若预设压力值小于总压力值，则产生输入减少设备信号，中央控制模块根据每个空压机控制器的工作时长数据的长短和/或网络地址数据的大小，向相应的空压机控制器发送减少设备信号。

5.根据权利要求4所述的具有联网功能的空压机控制器，其特征在于，所述人机交换模块包括：启动设置单元和停机设置单元；

所述启动设置单元用于输入启动信号，当输入启动信号后，中央控制模块根据每个空压机控制器的工作时长数据和/或网络地址数据，依次向每个空压机控制器发送启动信号；

所述停机设置单元用于输入停机信号，当输入停机信号后，中央控制模块向每个空压机控制器发送停机信号。

6.根据权利要求5所述的具有联网功能的空压机控制器，其特征在于，所述控制开关包括：接触器与电磁阀。

7.一种空压机系统，其特征在于，包括：两个以上如权利要求1至6任一项所述的空压机控制器，每个空压机控制器均对应连接有一个空压机主体和一个变频器，所述空压机控制器用于控制其连接的空压机主体和变频器的工作；

所述空压机控制器包括：一个主控制器和一个以上的从控制器，所述主控制器向从控制器发送控制命令，所述从控制器根据主控制器所发送的控制命令，驱动与其连接的空压机主体和/或变频器进行相应的工作；并且从控制器向主控制器发送工作状态数据，主控制器根据工作状态数据调整向从控制器发送的控制命令。

8.根据权利要求7所述的空压机系统，其特征在于，所述工作状态数据包括：工作时长数据、压力数据、网络地址数据。