CN107422762A - 具有开关控制与精密调节的冷液机电气控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有开关控制与精密调节的冷液机电气控制系统，包括有集成有单片机的PCB印制电路板、流量、压力传感器及保护开关、动力负载、温控器、精密被控对象和温度传感器，流量、压力传感器及保护开关与PCB印制电路板上的单片机的输入端相连接，PCB印制电路板上的单片机的输出端与动力负载相连接；温度传感器与温控器的输入端相连接，温控器的输出端与精密被控对象相连接；PCB印制电路板上的单片机与温控器相连接。本发明具有多路模拟量与开关量采集、多路开关控制点输出、数路精密调节输出、完善的显示功能及体积小等特点，特别适用于高精度要求的紧凑型冷液机。

Description

具有开关控制与精密调节的冷液机电气控制系统

技术领域

本发明涉及冷液机领域，具体是一种具有开关控制与精密调节的冷液机电气控制系统。

背景技术

冷液机的主要目的是为被冷却对象提供一定温度、流量和压力要求的循环载冷剂，即冷却液。随着近年来一些大功率雷达、激光、机柜等设备快速发展，对作为保障设备的冷液机的要求也越来越多，同时对冷液的显控系统要求也越来越高。如，紧凑的空间内实现多液路控制，有完善的显示界面，还有对供液温度高精度控制等。对于重要用途的冷液机，包括军事装备配套的冷液机，上述要求愈加明显。

现如今多液路冷液机控制系统大体分为两类，一类为特制的PCB印制电路板为核心控制部件的控制系统，这类控制系统为定制型，根据实际的输入输出物理量点设置电路，将所有电路集成在一个印制电路板上，其软件程序也根据各冷液机实际用途编写。这类控制系统的优点为集成度高，体积小，适用于体积小结构紧凑冷液机；缺点为多为开关控制，高精度输出调节实现方面编程较为困难，故调节精度差。另一类控制系统为以PLC控制器核心的控制系统，这类控制系统部件为标准型模块，据实际功能选用不同模块进行组合，其软件程序也是根据各冷液机实际用途编写。这类控制系统的优点为扩展性好，控制器软件多带与硬件相匹配的功能模块，只需简单的参数设置及程序编制便可实现高精度调节；缺点为体积较大，不适用于紧凑空间的冷液机，另外成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有开关控制与精密调节的冷液机电气控制系统，具有多路模拟量与开关量采集、多路开关控制点输出、数路精密调节输出、完善的显示功能及体积小等特点，特别适用于高精度要求的紧凑型冷液机；本发明设置了定制型PCB印制电路板，标准型温控器，被控量采集传感器（温度传感器），制冷系统各负载，精密调节被控对象（通常为各种阀）；PCB电路印制电路板主要功能为采集各流量压力参数并显示，采集保护开关点并报警，驱动压缩机、水泵、风机、电加热等负载设备工作；温控器的主要功能为采集供液温度实际值，根据设定值与实际值比较进行PID精密调节输出给被控对象，如比例调节旁通阀或补偿型电加热。

本发明的技术方案如下：

一种具有开关控制与精密调节的冷液机电气控制系统，包括有集成有单片机的PCB印制电路板、流量、压力传感器及保护开关、动力负载、温控器、精密被控对象和温度传感器，其特征在于：所述的流量、压力传感器及保护开关与所述PCB印制电路板上的单片机的输入端相连接，所述PCB印制电路板上的单片机的输出端与所述的动力负载相连接；所述的温度传感器与所述温控器的输入端相连接，所述温控器的输出端与所述的精密被控对象相连接；所述PCB印制电路板上的单片机与所述温控器相连接。

所述的具有开关控制与精密调节的冷液机电气控制系统，其特征在于：所述的流量、压力传感器及保护开关和温度传感器通过电缆分别与所述PCB印制电路板上的单片机的输入端和温控器的输入端相连接。

所述的具有开关控制与精密调节的冷液机电气控制系统，其特征在于：所述PCB印制电路板上的单片机的输出端和温控器的输出端通过电缆分别与所述的动力负载和精密被控对象相连接。

所述的具有开关控制与精密调节的冷液机电气控制系统，其特征在于：所述PCB印制电路板上的单片机通过RS485通讯线与所述温控器相连接。

本发明的有益效果：

1、本发明设置了PCB印制电路板，集成度高，输入输出点多，满足多路控制需求及完善的显控界面。

2、本发明设置了温控器，温控器内部设置了PID精密调节功能，控制软件算法成熟可靠，精度较高且具有算法自整定功能，适应性强。

3、本发明的PCB印制电路板的核心单片机与温控器之间使用通讯互传数据，整个控制系统自成一体。

4、本发明在满足各功能前提下，具有体积小、安装方便的特点。

附图说明

图1为本发明结构原理框图。

具体实施方式

参见图1，一种具有开关控制与精密调节的冷液机电气控制系统，包括有集成有单片机的PCB印制电路板1、流量、压力传感器及保护开关2、动力负载3、温控器4、精密被控对象5和温度传感器6，流量、压力传感器及保护开关2与PCB印制电路板1上的单片机的输入端相连接，PCB印制电路板1上的单片机的输出端与动力负载3相连接；温度传感器6与温控器4的输入端相连接，温控器4的输出端与精密被控对象5相连接；PCB印制电路板1上的单片机与温控器4相连接。

本发明中，流量、压力传感器及保护开关2和温度传感器6通过电缆分别与PCB印制电路板1上的单片机的输入端和温控器4的输入端相连接。

PCB印制电路板1上的单片机的输出端和温控器4的输出端通过电缆分别与动力负载3和精密被控对象5相连接。

PCB印制电路板1上的单片机通过RS485通讯线与温控器4相连接。

以下结合附图对本发明作进一步的说明：

压力、流量传感器及保护开关3完成模拟量与开关量的采集，PCB印制电路板1上的单片机采集到模拟量与开关量后，进行各液路流量、压力参数的数字量显示与相关报警显示。温度传感器6为供液温度传感器，所测的温度值为精密被控物理量，直接输送至温控器4，由温控器4采集并显示。

压缩机等动力负载3的启停信号由PCB印制电路板1上的单片机发出，其信号为开关信号，实施的控制即开关控制，无精密调节作用。精密被控对象5的启停信号由温控器4发出，其信号为电压或电流信号，实施的控制为PID控制，有无极调节作用。

PCB印制电路板1上的单片机通过RS485通讯线与温控器4相连接，二者通过设定的通讯协议进行通讯。通讯后，温控器4将测得的温度实际值输送至PCB印制电路板1上的单片机，并在PCB印制电路板1的显控面板显示；PCB印制电路板1上的单片机将供液目标值输送至温控器4，并在温控器4设定值位置显示。通过通讯，PCB印制电路板1上的单片机与温控器4同时获得了供液温度实际值与供液温度设置值，根据二者差值，进行开关控制和精密调节，两种控制方法结合，自成一体。

面对用户的界面为PCB印制电路板1的显控面板，显示各类参数实际值，报警代码，并设供液温度设置按键用于设置供液温度值。

本发明设置了两种类型的控制核心部件，定制型PCB印制电路板与标准型温控器，通过相应电路连接，自成一体，完成复杂且有效的控制。

核心控制部件PCB印制电路板可集成多路流量、压力模拟量输入点、各种保护报警开关量输入点与多路负载控制开关量输出点，且可集中显示参数、报警代码，体积小，易于安装于空间紧凑的冷液机。

核心控制部件标准型温控器，集成了PID精密调节控制模块，对被控对象（冷量旁通阀或补偿型电加热）实施无极调节，其PID控制算法成熟可靠，控制精准，且算法具有自整定功能，适应性强。

两个核心控制部件，PCB印制电路板与标准型温控器之间以软件通讯方式连接，互通数据，自成一体，各自发挥优势，完成多输入输出、高精度控制。

Claims (4)

1.一种具有开关控制与精密调节的冷液机电气控制系统，包括有集成有单片机的PCB印制电路板、流量、压力传感器及保护开关、动力负载、温控器、精密被控对象和温度传感器，其特征在于：所述的流量、压力传感器及保护开关与所述PCB印制电路板上的单片机的输入端相连接，所述PCB印制电路板上的单片机的输出端与所述的动力负载相连接；所述的温度传感器与所述温控器的输入端相连接，所述温控器的输出端与所述的精密被控对象相连接；所述PCB印制电路板上的单片机与所述温控器相连接。

2.根据权利要求1所述的具有开关控制与精密调节的冷液机电气控制系统，其特征在于：所述的流量、压力传感器及保护开关和温度传感器通过电缆分别与所述PCB印制电路板上的单片机的输入端和温控器的输入端相连接。

3.根据权利要求1所述的具有开关控制与精密调节的冷液机电气控制系统，其特征在于：所述PCB印制电路板上的单片机的输出端和温控器的输出端通过电缆分别与所述的动力负载和精密被控对象相连接。

4.根据权利要求1所述的具有开关控制与精密调节的冷液机电气控制系统，其特征在于：所述PCB印制电路板上的单片机通过RS485通讯线与所述温控器相连接。