CN104635609A - 易供电式水泵控制器及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种易供电式水泵控制器及方法，属于电气设备技术领域。该易供电式水泵控制器及方法，由于其控制器包括电源模块、控制模块以及总线模块，所述的电源模块包括至少两路输出端，所述的两路输出端分别连接所述的控制模块和水泵，从而能够方便地使控制模块与水泵共用电源，且所述的总线模块分别连接所述的控制模块和外部客户端，从而能够远程实现控制模块工作模式的切换，且本发明的易供电式水泵控制器及方法，其设备应用及维护成本低廉，控制方法简单，应用范围相当广泛。

Description

易供电式水泵控制器及方法
技术领域
本发明涉及电气设备技术领域，特别涉及水泵控制设备技术领域，具体是指一种易供电式水泵控制器及方法。
背景技术
目前，市场上具有多种水泵控制模块，但它们或多或少都存在一定的缺陷。最常见的问题在于，控制模块所用电源与水泵不同，两者无法共用，这使得应用现场需要特定的控制模块供电，为控制模块的应用设置的门槛。同时，现有的控制模块通常工作于单一的工作模式中，无法适用于同时控制多个水泵的复杂控制模式。少数控制模块能够在有限的控制模式间切换，但需要工作人员现场操作方能实现，提高了水泵控制模块应用和维护的成本。上述问题都是本技术领域中亟待解决的。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能够方便地与水泵共用电源，且能够远程实现控制模块工作模式的切换，设备应用及维护成本低廉，控制方式简单，应用范围广泛的易供电式水泵控制器及方法。
为了实现上述的目的，本发明的易供电式水泵控制器具有如下构成：
该易供电式水泵控制器包括电源模块、控制模块以及总线模块，所述的电源模块包括至少两路输出端，所述的两路输出端分别连接所述的控制模块和水泵；所述的控制模块的输入端连接外部液位信号，该控制模块的输出端连接所述的水泵；所述的总线模块分别连接所述的控制模块和外部客户端，所述的客户端用以设定该易供电式水泵控制器的工作模式。
该易供电式水泵控制器中，所述的外部液位信号为开关量信号和/或模拟量信号。
该易供电式水泵控制器中，所述的开关量信号为浮球液位检测信号，所述的模拟量信号为超声波液位检测信号。
该易供电式水泵控制器中，所述的总线模块为MODIBUS总线和PROFIBUS总线中的一种或两种。
该易供电式水泵控制器中，所述的总线模块包括MODIBUS总线和PROFIBUS总线，所述的总线模块还包括总线拨码开关，所述的总线拨码开关用以选择所述的MODIBUS总线和PROFIBUS总线中的一个为工作用总线。
该易供电式水泵控制器中，所述的控制模块的输出端连接多个水泵，所述的工作模式包括单一水泵控制模式和多水泵控制模式。
该易供电式水泵控制器中，所述的控制模块还包括模式拨码开关，所述的模式拨码开关用以选择该易供电式水泵控制器工作于所述的单一水泵控制模式或多水泵控制模式。
本发明还提供一种应用于上述易供电式水泵控制器的易供电式水泵控制方法，该方法包括以下步骤：
(1)利用所述的电源模块向所述的控制模块和水泵分别供电；
(2)用户利用客户端设定该易供电式水泵控制器的工作模式；
(3)所述的易供电式水泵控制器工作于用户选定的工作模式；
(4)所述的易供电式水泵控制器根据所述的外部液位信号控制所述的水泵。
该易供电式水泵控制方法中，所述的总线模块包括MODIBUS总线和PROFIBUS总线，所述的总线模块还包括总线拨码开关；所述的方法在所述的步骤(1)之后还包括以下步骤：
(11)用户利用所述的总线拨码开关选择所述的MODIBUS总线和PROFIBUS总线中的一个为工作用总线。
该易供电式水泵控制方法中，所述的控制模块还包括模式拨码开关，所述的步骤(2)可替换为：用户利用所述的模式拨码开关选择该易供电式水泵控制器工作于所述的单一水泵控制模式或多水泵控制模式。
采用了该发明的易供电式水泵控制器及方法，由于其包括电源模块、控制模块以及总线模块，所述的电源模块包括至少两路输出端，所述的两路输出端分别连接所述的控制模块和水泵，从而能够方便地使控制模块与水泵共用电源，且所述的总线模块分别连接所述的控制模块和外部客户端，从而能够远程实现控制模块工作模式的切换，且本发明的易供电式水泵控制器及方法，其设备应用及维护成本低廉，控制方法简单，应用范围相当广泛。
附图说明
图1为本发明的易供电式水泵控制器的模块示意图。
图2为本发明的易供电式水泵控制方法的流程示意图。
图3为本发明的易供电式水泵控制器在实际应用中的结构示意图。
图4为本发明的易供电式水泵控制器在实际应用中采用的供电电路示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。
请参阅图1所示，为本发明的易供电式水泵控制器的模块示意图。
在一种实施方式中，该易供电式水泵控制器包括电源模块、控制模块以及总线模块，所述的电源模块包括至少两路输出端，所述的两路输出端分别连接所述的控制模块和水泵；所述的控制模块的输入端连接外部液位信号，该控制模块的输出端连接所述的水泵；所述的总线模块分别连接所述的控制模块和外部客户端，所述的客户端用以设定该易供电式水泵控制器的工作模式。
应用于该实施方式所述的易供电式水泵控制器的易供电式水泵控制方法，如图2所示，包括以下步骤：
(1)利用所述的电源模块向所述的控制模块和水泵分别供电；
(2)用户利用客户端设定该易供电式水泵控制器的工作模式；
(3)所述的易供电式水泵控制器工作于用户选定的工作模式；
(4)所述的易供电式水泵控制器根据所述的外部液位信号控制所述的水泵。
在一种较优选的实施方式中，所述的外部液位信号为开关量信号和/或模拟量信号。
在一种进一步优选的实施方式中，所述的开关量信号为浮球液位检测信号，所述的模拟量信号为超声波液位检测信号。
在另一种较优选的实施方式中，所述的总线模块为MODIBUS总线和PROFIBUS总线中的一种或两种。
在另一种进一步优选的实施方式中，所述的总线模块包括MODIBUS总线和PROFIBUS总线，所述的总线模块还包括总线拨码开关，所述的总线拨码开关用以选择所述的MODIBUS总线和PROFIBUS总线中的一个为工作用总线。
应用于进一步优选的实施方式所述的易供电式水泵控制器的易供电式水泵控制方法，在所述的步骤(1)之后还包括以下步骤：
(11)用户利用所述的总线拨码开关选择所述的MODIBUS总线和PROFIBUS总线中的一个为工作用总线。
在又一种较优选的实施方式中，所述的控制模块的输出端连接多个水泵，所述的工作模式包括单一水泵控制模式和多水泵控制模式。
在又一种进一步优选的实施方式中，所述的控制模块还包括模式拨码开关，所述的模式拨码开关用以选择该易供电式水泵控制器工作于所述的单一水泵控制模式或多水泵控制模式。
应用于进一步优选的实施方式所述的易供电式水泵控制器的易供电式水泵控制方法，，所述的步骤(2)可替换为：
用户利用所述的模式拨码开关选择该易供电式水泵控制器工作于所述的单一水泵控制模式或多水泵控制模式。
在本发明的应用中，本发明的易供电式水泵控制器的结构如图3所示，为MCU(ATMEGA128-16AU)的控制单元为主体，采用380VAC输入后整流逆变成系统需要的24VDC和5VDC，其中24VDC供灯和继电器使用，5VDC供IC板内部使用。供电电路示意图如图4所示。系统输入分模拟量输入和开关量输入，针对于水泵不同的液位方式，一种为模拟量的输入方式(超声波液位仪)一种为开关量输入方式(浮球)。输入通过光电耦合隔离后送到MCU，MCU经过逻辑控制输出，输出模式为继电器输出。同时系统提供液晶显示，液晶显示系统可以显示(系统信息、系统诊断、修改系统时间、设置备用泵号、设置控制策略、修改启动超时时间、修改启动间隔时间、系统总体信息、水泵运行时间、水泵运行时间清零、报警记录查询、清空报警信息、DI测试、DO测试、DO状态、拨码开关测试)通过LED上的薄膜开关来设置。同时系统还开创的提供了PROFIBUS接口和MODIBUS接口，这二种接口为现在主流的现场总线标准，客户可以通过本公司提供的GSD文件来代替LED控制。
其中采用三个拨码开关：
拨码开关1：和通讯模块联通，主要用于设定通讯的地址。
拨码开关2：和输入模块联通，主要用于设定保护信号的状态(现场的保护信号有常闭有常开，不确定)，液位的选择(满足3个、4个或多个液位选择的要求)选择后，对应的处理器调用不同的程序来对应。
拨码开关3：选择几个泵，主要通过拨码来选择控制模式，一控一，一控二、一控三、一控四，对应的输入输出模块硬件限制，处理器根据拨码来调用对应的程序。
本发明的易供电式水泵控制器通过三个开关量来判断并切换手动、自动、远程控制模式，并通过拨码来切换两种总线通讯模式(MODIBUS和PROFIBUS)。
具体而言：
手动情况：手动高电平，自动和远程低电平，根据这个三个信号的组合，通过与门或门的排除法，调用单片机中的固化的程序1，。
自动情况：手动低电平，自动高电平，远程低电平，根据三个信号的组合，通过与门或门的排除法，调用单片机中的固化的程序2，同时打开IO输出，判断水泵的位置和判断DIP的开关，判定几个水位，水位定义，同时激活水泵数量，通过固化的程序2的逻辑判断来输出。
远程状态：手动低电平，自动低电平，远程高电平，根据三个信号的组合，通过与门或门的排除法，调用单片机中的固化的程序3，首先会根据DIP来判断是哪种通讯方式，DIP切断其中一种的供电电源，如果是PROFIBUS模块，激活PROFIBUS芯片，并且PROFIBUS接口采用光电隔离模块，系统通过DIP1拨码来知道PROFIBUS地址，系统提供标准GSD文件给外部系统使用。GSD文件部分代码如下：
系统支持9.6B到12M的profibus通讯速率。
系统通过调用固化程序3，把输入的信号写入到profibus地址中，同时切断手动输入点，改为通讯控制方法。
使用本发明的易供电式水泵控制器及方法的优点在于：
1、PLC控制，使用PLC和触摸屏(或者文本显示器)实现控制。
2、控制方法简单，实现一控一，水位控制或者接触器控制。
3、两种远程控制通讯方式，profibus最大达到12MB/S。
4、可以控制到四个泵，四种控制模式随意切换。
5、文本显示和存储报警和操作次数。
6、直接支持模拟量输入和开关量输入共存，满足浮球和超声波控制。
7、控制模式可以通过画面切换，例如控制器的工作模式是“一控二”还是“一用一备”。
采用了该发明的易供电式水泵控制器及方法，由于其包括电源模块、控制模块以及总线模块，所述的电源模块包括至少两路输出端，所述的两路输出端分别连接所述的控制模块和水泵，从而能够方便地使控制模块与水泵共用电源，且所述的总线模块分别连接所述的控制模块和外部客户端，从而能够远程实现控制模块工作模式的切换，且本发明的易供电式水泵控制器及方法，其设备应用及维护成本低廉，控制方法简单，应用范围相当广泛。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (10)

1.一种易供电式水泵控制器，其特征在于，包括电源模块、控制模块以及总线模块，所述的电源模块包括至少两路输出端，所述的两路输出端分别连接所述的控制模块和水泵；所述的控制模块的输入端连接外部液位信号，该控制模块的输出端连接所述的水泵；所述的总线模块分别连接所述的控制模块和外部客户端，所述的客户端用以设定该易供电式水泵控制器的工作模式。
2.根据权利要求1所述的易供电式水泵控制器，其特征在于，所述的外部液位信号为开关量信号和/或模拟量信号。
3.根据权利要求2所述的易供电式水泵控制器，其特征在于，所述的开关量信号为浮球液位检测信号，所述的模拟量信号为超声波液位检测信号。
4.根据权利要求1所述的易供电式水泵控制器，其特征在于，所述的总线模块为MODIBUS总线和PROFIBUS总线中的一种或两种。
5.根据权利要求4所述的易供电式水泵控制器，其特征在于，所述的总线模块包括MODIBUS总线和PROFIBUS总线，所述的总线模块还包括总线拨码开关，所述的总线拨码开关用以选择所述的MODIBUS总线和PROFIBUS总线中的一个为工作用总线。
6.根据权利要求1所述的易供电式水泵控制器，其特征在于，所述的控制模块的输出端连接多个水泵，所述的工作模式包括单一水泵控制模式和多水泵控制模式。
7.根据权利要求6所述的易供电式水泵控制器，其特征在于，所述的控制模块还包括模式拨码开关，所述的模式拨码开关用以选择该易供电式水泵控制器工作于所述的单一水泵控制模式或多水泵控制模式。
8.一种应用于权利要求1所述的易供电式水泵控制器的易供电式水泵控制方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
(1)利用所述的电源模块向所述的控制模块和水泵分别供电；
(2)用户利用客户端设定该易供电式水泵控制器的工作模式；
(3)所述的易供电式水泵控制器工作于用户选定的工作模式；
(4)所述的易供电式水泵控制器根据所述的外部液位信号控制所述的水泵。
9.根据权利要求8所述的易供电式水泵控制方法，其特征在于，所述的总线模块包括MODIBUS总线和PROFIBUS总线，所述的总线模块还包括总线拨码开关；所述的方法在所述的步骤(1)之后还包括以下步骤：
(11)用户利用所述的总线拨码开关选择所述的MODIBUS总线和PROFIBUS总线中的一个为工作用总线。
10.根据权利要求8所述的易供电式水泵控制方法，其特征在于，所述的控制模块还包括模式拨码开关，所述的步骤(2)可替换为：
用户利用所述的模式拨码开关选择该易供电式水泵控制器工作于所述的单一水泵控制模式或多水泵控制模式。
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