CN105846530B - 一种基于触摸屏一体机的发电机组控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及发电机设备领域，尤其涉及一种基于触摸屏一体机的发电机组控制装置。将触摸屏应用于发电机控制装置领域，便于调节与控制；在发电机组控制装置内增加霍尔电流传感器，输出信号分别接入控制器的A/D输入口AD5口和AD6口的两个霍尔电流传感器，互为反向套在蓄电池组线路上，是用于管理控制蓄电池组充放电电流，输出信号接入控制器的A/D输入口AD7口的霍尔电流传感器和接入控制器的A/D输入口AD4口的电压变送器，是管理控制系统总负载和电压重要的检测传感元件。在结合油量传感器、油压传感器、温度传感器和转速传感器，实现整个发电机组的控制与管理。
Description
技术领域
本发明涉及发电机设备领域，尤其涉及一种基于触摸屏一体机的发电机组控制装置。
背景技术
目前通用的发电机组控制装置采用嵌入式微处理器开发，屏幕为LCD图标符号显示，轻触按键操作；供电电源范围宽(8～35)VDC，能适应12V或24V起动电池环境；具有发电、转速、温度、压力、液位传感器输入端口，实现电量的数字化显示；可检测及显示的电量有：电压、频率、电流、发动机温度、机油压力、转速、累计运行时间、电池电压、燃油位；发电电压、电池电压、电流、转速、温度、机油压力、等可以实现报警；具备可编程怠速控制和得电停机功能；具有手动、自动、停机3种状态；面板具有报警显示指示灯；采用转速、发电电压、油压任一种作为启动成功条件。
上述的控制装置通用性强，但不具备特殊控制所需要的功能，不具备诸如电信基站发电机组、负载、电池充放电管理系统所要求的控制管理功能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种实现整个发电机组的控制与管理的基于触摸屏一体机的发电机组控制装置。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种基于触摸屏一体机的发电机组控制装置，包括发电机、整流桥、第一电容、熔断器、直流电磁继电器、蓄电池、电压变送器、第一霍尔电流传感器、第二霍尔电流传感器、第三霍尔电流传感器、控制器、油量传感器、油压传感器、温度传感器和转速传感器；
所述发电机、整流桥和第一电容相互并联连接；所述整流桥的负极依次通过熔断器和直流电磁继电器后与蓄电池的负极连接；
所述第一霍尔电流传感器套设于整流桥的负极与熔断器之间；
所述第二霍尔电流传感器和第三霍尔电流传感器互为反向，所述第二霍尔电流传感器和第三霍尔电流传感器套设于蓄电池的负极与直流电磁继电器之间；
所述蓄电池、第一霍尔电流传感器的输出端、第二霍尔电流传感器的输出端、第三霍尔电流传感器的输出端分别与电压变送器的输入端连接；
所述电压变送器的输出端、油量传感器、油压传感器、温度传感器和转速传感器分别与控制器的输入端连接；所述控制器的输出端与触摸屏电连接。
本发明的有益效果在于：将触摸屏应用于发电机控制装置领域，便于调节与控制；在发电机组控制装置内增加霍尔电流传感器，输出信号分别接入控制器的A/D输入口AD5口和AD6口的两个霍尔电流传感器，互为反向套在蓄电池组线路上，是用于管理控制蓄电池组充放电电流，输出信号接入控制器的A/D输入口AD7口的霍尔电流传感器和接入控制器的A/D输入口AD4口的电压变送器，是管理控制系统总负载和电压重要的检测传感元件。在结合油量传感器、油压传感器、温度传感器和转速传感器，实现整个发电机组的控制与管理。
附图说明
图1为本发明的基于触摸屏一体机的发电机组控制装置的电路图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：在发电机组控制装置内增加霍尔电流传感器，输出信号分别接入控制器的A/D输入口AD5口和AD6口的两个霍尔电流传感器，互为反向套在蓄电池组线路上，是用于管理控制蓄电池组充放电电流，输出信号接入控制器的A/D输入口AD7口的霍尔电流传感器和接入控制器的A/D输入口AD4口的电压变送器，是管理控制系统总负载和电压重要的检测传感元件。
请参照图1，本发明提供的一种基于触摸屏一体机的发电机组控制装置，包括发电机、整流桥、第一电容、熔断器、直流电磁继电器、蓄电池、电压变送器、第一霍尔电流传感器、第二霍尔电流传感器、第三霍尔电流传感器、控制器、油量传感器、油压传感器、温度传感器和转速传感器；
所述发电机、整流桥和第一电容相互并联连接；所述整流桥的负极依次通过熔断器和直流电磁继电器后与蓄电池的负极连接；
所述第一霍尔电流传感器套设于整流桥的负极与熔断器之间；
所述第二霍尔电流传感器和第三霍尔电流传感器互为反向，所述第二霍尔电流传感器和第三霍尔电流传感器套设于蓄电池的负极与直流电磁继电器之间；
所述蓄电池、第一霍尔电流传感器的输出端、第二霍尔电流传感器的输出端、第三霍尔电流传感器的输出端分别与电压变送器的输入端连接；
所述电压变送器的输出端、油量传感器、油压传感器、温度传感器和转速传感器分别与控制器的输入端连接；所述控制器的输出端与触摸屏电连接。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：将触摸屏应用于发电机控制装置领域，便于调节与控制；在发电机组控制装置内增加霍尔电流传感器，输出信号分别接入控制器的A/D输入口AD5口和AD6口的两个霍尔电流传感器，互为反向套在蓄电池组线路上，是用于管理控制蓄电池组充放电电流，输出信号接入控制器的A/D输入口AD7口的霍尔电流传感器和接入控制器的A/D输入口AD4口的电压变送器，是管理控制系统总负载和电压重要的检测传感元件。在结合油量传感器、油压传感器、温度传感器和转速传感器，实现整个发电机组的控制与管理。
进一步的，还包括第一电路；所述第一电路串联于直流电磁继电器的负极与蓄电池的正极之间；所述第一电路包括第一电阻、继电器、第一二极管和第二二极管；所述第一电阻的一端与直流电磁继电器的负极连接，所述第一电阻的另一端通过继电器与第一二极管的正极连接；所述第一二极管的负极与第二二极管的正极连接，第二二极管的负极与蓄电池的正极连接；所述继电器的常开端与控制器连接。
进一步的，所述控制器包括AD输入接口、输入点接口和输出点接口；
所述AD输入接口包括AD0、AD1、AD2、AD3、AD4、AD5、AD6、AD7和AD9；
所述电压变送器的输出端与AD输入接口的AD4连接，用于检测蓄电池的电压和控制反馈；
所述第一霍尔电流传感器的输出端与AD输入接口的AD7连接，用于检测发电机机组负载直流总电流和控制计算需要的信号；
所述第二霍尔电流传感器的输出端与AD输入接口的AD5连接，用于检测电池组的充电电流，为控制器提供电池组管理所需要的充电电流信号；
所述第三霍尔电流传感器的输出端与AD输入接口的AD6连接，用于检测电池组的放电电流，为控制器提供电池组管理所需要的放电电流信号；
所述油量传感器与AD输入接口的AD0连接，用于检测发动机油量；
所述油压传感器与AD输入接口的AD1连接，用于检测机油压力；
所述温度传感器与AD输入接口的AD2连接，用于检测整流桥温度和发动机温度；
所述蓄电池的正极与AD输入接口的AD9连接，用于检测工作电源电压是否正常；
所述输入点接口包括X0、X1、X3、X6和X7；
所述转速传感器与输入点接口的X0连接，用于检测机组转速；
所述输入点接口的X1外接急停按钮，用于紧急停止机器；
所述输入点接口的X3与继电器的常开端连接，用于防止蓄电池反接错误的保护，当蓄电池出现反接错误时控制器禁止开机；
所述输入点接口的X6与温度传感器连接，用于温度保护；
所述输入点接口的X7与油压传感器连接，用于机组油压保护；
所述输出点接口包括Y4、Y5、Y6、Y7和Y10；
所述输出点接口的Y4外接第二继电器K2控制线圈，第二继电器K2控制线圈的常开端用于控制机组燃油阀；
所述输出点接口的Y5外接第一继电器K1控制线圈，第一继电器K1控制线圈的常开端用于控制机组起动马达；
所述输出点接口的Y6外接第三继电器K3控制线圈，第三继电器K3控制线圈的常开端用于控制燃油控制执行器的升速控制；
所述输出点接口的Y7外接第四继电器K4控制线圈，第四继电器K4控制线圈的常开端用于控制燃油控制执行器的减速控制；
所述输出点接口的Y10外接第五继电器K5控制线圈，第五继电器K5控制线圈的串接在直流电磁继电器的控制线圈回路中，用于控制和保护。
进一步的，所述控制器还包括AD输出接口；所述AD输出接口的DA0外接调速执行器，用于机组速度的控制。
进一步的，所述控制器上设有USB输出接口，用于与触摸屏连接。
请参照图1，本发明的实施例一为：
控制装置硬件上采用触摸屏一体机，通过电压变送器检测机组与电池组电压，通过电流传感器检测负载电流、电池充电电流、电池放电电流，接入转速信号检测转速，接入机油压力信号检测压力，接入温度信号检测压力。
发电机机组GS通过整流桥D1整流成直流，整流桥正负极间并接一个电容器C1，整流桥正极接电池组正极，整流桥负极接熔断器FU1一端，熔断器FU1另一端通过直流电磁继电器(开关)K7连接蓄电池组负极；
蓄电池组正负极接入电压变送器输入端，电压变送器输出接入控制器A/D输入接口AD4，用于检测蓄电池的电压和控制反馈；
整流桥的输出端套设有一个第一霍尔电流传感器T1，T1输出接入控制器A/D输入接口AD7，用于检测机组负载直流总电流和控制计算需要的信号；
在蓄电池的线路上套设有两个互为反向的第二霍尔电流传感器T2和第三霍尔电流传感器T3，输出信号分别接入控制器的A/D输入口AD5口和AD6口，用于检测电池组的充电电流和放电电流，为控制器提供电池组管理所需要的充放电电流信号；
在直流电磁继电器(开关)K7输出端(为负极)和蓄电池的正极之间并接一个电阻、继电器线圈和二极管串联回路，继电器器常开点接入控制器输入点X3，用于防止蓄电池组反接错误的保护，当蓄电池组出现反接错误时控制器禁止开机，并报警提示。
控制器A/D输入口AD0、AD1分别接入油量传感器和油压传感器，用于检测发动机油量和机油压力；
控制器A/D输入口AD2、AD3分别接入温度传感器，用于检测整流桥温度和发动机温度；
控制器A/D输入口AD9接入控制器工作电源正极(机组起动与工作用蓄电池正极)，用于检测工作电源电压是否正常。
输入点X0接入转速传感器，用于检测机组转速；
输入点X1外接急停按钮，用于紧急停止机器；
输入点X6接入开关量温度传感器用于温度保护；
输入点X7接入开关量油压传感器，用于机组油压保护。
控制器开关量
输出点Y4外接继电器K2控制线圈，继电器K2常开触点用于控制机组燃油阀；
输出点Y5外接继电器K1控制线圈，继电器K1常开触点用于控制机组起动马达；
输出点Y6外接继电器K3控制线圈，继电器K3常开触点用于控制燃油控制执行器的升速控制；
输出点Y7外接继电器K4控制线圈，继电器K4常开触点用于控制燃油控制执行器的减速控制；
输出点Y10外接继电器K5控制线圈，继电器K5触点串接在继电器(开关)K7的控制线圈回路中，以便控制和保护。
控制器A/D输出口DA0输出外接调速执行器模块，用于机组速度的控制，从而调节直流电压，实现充放电控制。
控制器的控制采用专用人机界面开发软件开发控制界面，与控制器软件配合实现机组控制与管理、电信基站蓄电池组的充放电控制与管理。界面分为初始界面、工作界面、参数设定界面(下级界面分为：登陆界面、定时器设定界面、发动机参数设定界面、传感器设定界面、保护设定界面、输入输出界面、蓄电池组设置界面、修改密码界面、模式选择界面)、模拟仪表界面、历史纪录界面、I/O检测界面、使用说明界面、系统设置界面。界面中的工作界面见附图，上半部兰色区域为数据显示区域，中部绿色区域为按钮区域，下半部黑色区域为工作状态指示区域和报警显示区域，底部浅蓝色区域为功能键选择区域。控制软件实现手动与自动模式的控制，自动模式下具有发电机优先工作模式和蓄电池组优先模式。控制软件流程图见附图，控制软件程序分为手动模块和自动模块，具体选择由界面上手动/自动选择按钮选择确定。手动模块用于机组调试时使用。自动模块内分为发电机优先模式和蓄电池组优先模式。
电信基站用户跟据需要可选择两种模式之一。设为自动模式时，软件程序跟据界面参数的设定自动控制基站机组在市电停电后自动启动，正常运行后跟据界面模式选择进入发电机优先模式，此种模式根据界面充电平衡电流和放电平衡电流两个参数的设定自动控制充放电电流的平衡状态，使充放电电流均控制在很小的状态，使充放电功率控制在很小的状态下，保证机组满足基站负载投入的功率需求；若设为蓄电池优先模式，在机组自动起动并正常运行后，根据界面恒流压充电参数的设定，自动控制机组优先对蓄电池进行第一步恒流充电，恒流充电达到恒压充电条件时切换到恒压充电模式。自动模式下，当达到浮充切换条件时，软件程序控制机组自动停机，切换到浮充状态。
综上所述，本发明提供的一种基于触摸屏一体机的发电机组控制装置，将触摸屏应用于发电机控制装置领域，便于调节与控制；在发电机组控制装置内增加霍尔电流传感器，输出信号分别接入控制器的A/D输入口AD5口和AD6口的两个霍尔电流传感器，互为反向套在蓄电池组线路上，是用于管理控制蓄电池组充放电电流，输出信号接入控制器的A/D输入口AD7口的霍尔电流传感器和接入控制器的A/D输入口AD4口的电压变送器，是管理控制系统总负载和电压重要的检测传感元件。在结合油量传感器、油压传感器、温度传感器和转速传感器，实现整个发电机组的控制与管理。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种基于触摸屏一体机的发电机组控制装置，其特征在于，包括发电机、整流桥、第一电容、熔断器、直流电磁继电器、蓄电池、电压变送器、第一霍尔电流传感器、第二霍尔电流传感器、第三霍尔电流传感器、控制器、油量传感器、油压传感器、温度传感器和转速传感器；
所述发电机、整流桥和第一电容相互并联连接；所述整流桥的负极依次通过熔断器和直流电磁继电器后与蓄电池的负极连接；
所述第一霍尔电流传感器套设于整流桥的负极与熔断器之间；
所述第二霍尔电流传感器和第三霍尔电流传感器互为反向，所述第二霍尔电流传感器和第三霍尔电流传感器套设于蓄电池的负极与直流电磁继电器之间；
所述蓄电池、第一霍尔电流传感器的输出端、第二霍尔电流传感器的输出端、第三霍尔电流传感器的输出端分别与电压变送器的输入端连接；
所述电压变送器的输出端、油量传感器、油压传感器、温度传感器和转速传感器分别与控制器的输入端连接；所述控制器的输出端与触摸屏电连接；
其中，所述控制器包括AD输入接口、输入点接口和输出点接口；
所述AD输入接口包括AD0、AD1、AD2、AD3、AD4、AD5、AD6、AD7和AD9；
所述电压变送器的输出端与AD输入接口的AD4连接，用于检测蓄电池的电压和控制反馈；
所述第一霍尔电流传感器的输出端与AD输入接口的AD7连接，用于检测发电机机组负载直流总电流和控制计算需要的信号；
所述第二霍尔电流传感器的输出端与AD输入接口的AD5连接，用于检测电池组的充电电流，为控制器提供电池组管理所需要的充电电流信号；
所述第三霍尔电流传感器的输出端与AD输入接口的AD6连接，用于检测电池组的放电电流，为控制器提供电池组管理所需要的放电电流信号；
所述油量传感器与AD输入接口的AD0连接，用于检测发动机油量；
所述油压传感器与AD输入接口的AD1连接，用于检测机油压力；
所述温度传感器与AD输入接口的AD2连接，用于检测整流桥温度和发动机温度；
所述蓄电池的正极与AD输入接口的AD9连接，用于检测工作电源电压是否正常；
所述输入点接口包括X0、X1、X3、X6和X7；
所述转速传感器与输入点接口的X0连接，用于检测机组转速；
所述输入点接口的X1外接急停按钮，用于紧急停止机器；
所述输入点接口的X3与继电器的常开端连接，用于防止蓄电池反接错误的保护，当蓄电池出现反接错误时控制器禁止开机；
所述输入点接口的X6与温度传感器连接，用于温度保护；
所述输入点接口的X7与油压传感器连接，用于机组油压保护；
所述输出点接口包括Y4、Y5、Y6、Y7和Y10；
所述输出点接口的Y4外接第二继电器K2控制线圈，第二继电器K2控制线圈的常开端用于控制机组燃油阀；
所述输出点接口的Y5外接第一继电器K1控制线圈，第一继电器K1控制线圈的常开端用于控制机组起动马达；
所述输出点接口的Y6外接第三继电器K3控制线圈，第三继电器K3控制线圈的常开端用于控制燃油控制执行器的升速控制；
所述输出点接口的Y7外接第四继电器K4控制线圈，第四继电器K4控制线圈的常开端用于控制燃油控制执行器的减速控制；
所述输出点接口的Y10外接第五继电器K5控制线圈，第五继电器K5控制线圈的串接在直流电磁继电器的控制线圈回路中，用于控制和保护。
2.根据权利要求1所述的基于触摸屏一体机的发电机组控制装置，其特征在于，还包括第一电路；所述第一电路串联于直流电磁继电器的负极与蓄电池的正极之间；所述第一电路包括第一电阻、继电器、第一二极管和第二二极管；所述第一电阻的一端与直流电磁继电器的负极连接，所述第一电阻的另一端通过继电器与第一二极管的正极连接；所述第一二极管的负极与第二二极管的正极连接，第二二极管的负极与蓄电池的正极连接；所述继电器的常开端与控制器连接。
3.根据权利要求1所述的基于触摸屏一体机的发电机组控制装置，其特征在于，所述控制器还包括AD输出接口；所述AD输出接口的DA0外接调速执行器，用于机组速度的控制。
4.根据权利要求1所述的基于触摸屏一体机的发电机组控制装置，其特征在于，所述控制器上设有USB输出接口，用于与触摸屏连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |