CN107741718A - 一种离线式环保除尘控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种离线式环保除尘控制器，包括安装壳体和位于安装壳体内的控制器电路板，控制器电路板上设置有处理器、功能按键、旋转编码器、数码显示管，以及电磁阀控制接口和对应的接线端。该控制器可以通过功能按键和旋转编码器对参数进行设置，设置过程简单方便，还可以对应用于离线工作模式的布袋除尘器的提升电磁阀和脉冲电磁阀进行各种组合的编组设置，适用于多种应用场景，以及通过发光指示灯对每路电磁阀控制接口的工作状态进行监控，可以直观观测控制器的工作进程与状态，并且还具有安全性高、实现成本低、扩展性强的技术优势。

Description

一种离线式环保除尘控制器

技术领域

本发明涉及粉尘较大的工作环境除尘技术领域，特别是涉及一种离线式环保除尘控制器。

背景技术

环保除尘控制器用于在产生粉尘的工厂车间内，主要是用于控制各种除尘设备执行除尘指令，完成除尘流程，保证工作环境内的粉尘浓度低于安全标准，并满足环保要求。

离线式环保除尘控制器主要是应用于布袋除尘器离线式清灰工作，布袋除尘器离线式清灰是指布袋在过滤含尘气体时，不进行清灰，当在设定的时间等待本仓室的提升阀关闭后，该仓室内的布袋表面停止过滤含尘气体，才进行清灰。当有多个工作仓室时，通常是一个仓室接一个仓室依次进行清灰。

现有技术条件下，离线式环保除尘控制器主要存在的技术问题有：

一是参数设置复杂，由于参数项较多，通常需要有多个按键(包括功能键、数字键等)相互配合才能对这些参数项所对应的参数值进行设置和修改，操作繁琐而复杂。

二是型号类型多，由于不同的应用场景差别较大，对布袋除尘器的电磁阀控制的数量和组合关系也是多种多样，针对每一种应用提供一种型号的控制器，显然会有多种型号类型，通用性不强。

三是工作状态显示不直观，由于控制器控制的电磁阀数量和类型较多，在工作过程中，需要对已经控制工作过的电磁阀、当前控制正在工作的电磁阀，以及将要控制工作的电磁阀等没有直观显示出来。

以及在安装使用的方便性、安全性、可扩展性、降低成本等方面也存在问题。

为此，需要提供一种能够解决上述技术问题且适应离线式环保除尘应用的控制器。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种离线式环保除尘控制器，解决现有技术中离线式环保除尘控制器操作配置复杂、通用性不强、状态显示不直观等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种离线式环保除尘控制器，包括安装壳体，该安装壳体包括壳本体和透明的壳盖，该壳盖可拆卸的盖合于该壳本体的上部，该壳本体的腔体内安装有控制器电路板，该控制器电路板包括处理器，与该处理器电连接的人机接口和多个电磁阀控制接口，以及为该处理器、人机接口和电磁阀控制接口供电的电源模块；该控制器电路板还设置有与每一个该电磁阀控制接口对应电连接的电磁阀控制接线端，与该电源模块电连接的电源接线端，以及与该电磁阀控制接线端配合对外控制电磁阀动作的公共接线端；该人机接口包括选择参数项的功能按键、显示参数值的显示屏，以及进行参数值设置的旋转编码器，该电磁阀控制接口包括提升阀控制接口和脉冲阀控制接口，该提升阀控制接口对应的电磁阀控制接线端为提升阀控制接线端，该脉冲阀控制接口对应的电磁阀控制接线端为脉冲阀控制接线端。

在本发明离线式环保除尘控制器另一实施例中，该处理器为单片机，该显示屏为数码显示管，该功能按键和该旋转编码器均为一个，该旋转编码器包括逆时针旋转信号输出端和顺时针旋转信号输出端，该逆时针旋转信号输出端和顺时针旋转信号输出端分别与该单片机的两个I/O引脚电连接；当该旋转编码器逆时针旋转时，该逆时针旋转信号输出端向该单片机输入控制信号，该单片机控制该数码显示管显示的参数值递增或递减；当该旋转编码器顺时针旋转时，该顺时针旋转信号输出端向该单片机输入控制信号，该单片机控制该数码显示管显示的参数值对应递减或递增。

在本发明离线式环保除尘控制器另一实施例中，该控制器电路板还包括与该功能按键选择的参数项一一对应的参数项指示电路，包括参数项指示灯；当该功能按键每按下一次并抬起，就有其中一个该参数项指示灯在该单片机的控制下被点亮，对应指示当前所选择的该参数项，该数码显示管对应显示该参数项的参数值，对该旋转编码器进行顺时针或逆时针旋转操作，更改该参数值；该参数项包括脉冲宽度项、脉冲间隔项、提脉间隔项、室间隔项、周期间隔项、提升阀数项和组脉冲数项；该参数项指示灯对应包括脉冲宽度指示灯、脉冲间隔指示灯、提脉间隔指示灯、室间隔指示灯、周期间隔指示灯、提升阀数指示灯和组脉冲数指示灯。

在本发明离线式环保除尘控制器另一实施例中，该参数项还包括开机功能项，该参数项指示灯对应还包括开机功能指示灯。

在本发明离线式环保除尘控制器另一实施例中，该人机接口还包括蜂鸣器，用于工作状态声音提示。

在本发明离线式环保除尘控制器另一实施例中，该电磁阀控制接口为直流电磁阀控制接口，该直流电磁阀控制接口包括与该单片机的一个I/O引脚电连接的控制端，该控制端串接一限流电阻后接直流电磁阀工作指示灯，用于指示该直流电磁阀控制接口加电工作，该控制端还通过分压电阻电连接单向可控硅的基极，该单向可控硅的集电极电连接该直流电磁阀控制接口对应的电磁阀控制接线端，并且该单向可控硅的集电极电连接一个保护二极管的正极，该保护二极管的负极接电源接线端，该电源接线端接直流电源，该单向可控硅的发射极接地，该公共接线端也接该直流电源；或者，该电磁阀控制接口为交流电磁阀控制接口，该交流电磁阀控制接口包括与该单片机的一个I/O引脚电连接的控制端，该控制端串接一限流电阻后接交流电磁阀工作指示灯，用于指示该交流电磁阀控制接口加电工作，该控制端串接电阻后电连接一个光电耦合器的输入端的正极，负极接地，该光电耦合器的输出端的发射极接地，集电极通过串接电阻接一个双向可控硅的控制极，该双向可控硅的T1极连接交流电源，T2极电连接该交流电磁阀控制接口对应的电磁阀控制接线端，该公共接线端也接该交流电源，并且，在该壳本体的腔体内，且在该控制器电路板的下方设置有开关电源模块，该开关电源模块接入该交流电源，转换输出的直流电通过导线接入该控制器电路板。

在本发明离线式环保除尘控制器另一实施例中，该控制器电路板还设置有运行信号接线端，该离线式环保除尘控制器的运行控制模式包括自控模式和外控模式，在自控模式下，该离线式环保除尘控制器不响应该运行信号接线端接入的外部运行信号控制，而由该单片机自行控制，在外控模式下，该离线式环保除尘控制器响应该运行信号接线端接入的外部运行信号控制。

在本发明离线式环保除尘控制器另一实施例中，该数码显示管包括4位8段数码管，该脉冲宽度项由该4位8段数码管显示的范围是1-9999，对应的参数值是0.01秒-99.99秒；该脉冲间隔项、提脉间隔项、室间隔项由该4位8段数码管显示的范围均是1-9999，对应的参数值是1秒-9999秒；该周期间隔项由该4位8段数码管显示的范围是1-999，对应的参数值是10秒-9990秒，或者周期间隔项由4位8段数码管显示的范围是1-9999，对应的参数值是1秒-9999秒；该提升阀数项和组脉冲数项由该4位8段数码管显示的参数值满足的关系是：该提升阀数项的参数值乘以该组脉冲数项的参数值所得的结果小于或等于该电磁阀控制接线端的总数。

在本发明离线式环保除尘控制器另一实施例中，该电磁阀控制接线端用作提升阀控制接线端和脉冲阀控制接线端的分布关系是从左向右或者从右向左依次是第1提升阀控制接线端、该第1提升阀控制接线端对应的M个脉冲阀控制接线端，第2提升阀控制接线端、该第2提升阀控制接线端对应的M个脉冲阀控制接线端，直至第N提升阀控制接线端、该第N提升阀控制接线端对应的M个脉冲阀控制接线端，其中N为提升阀数项对应的参数值，M为组脉冲数项对应的参数值。

在本发明离线式环保除尘控制器另一实施例中，该控制器电路板还设置有互联控制接线端，多个该离线式环保除尘控制器通过该互联控制接线端进行互联，实现多个该离线式环保除尘控制器协同工作。

本发明的有益效果是：本发明提供离线式环保除尘控制器具体包括安装壳体和位于安装壳体内的控制器电路板，控制器电路板上设置有处理器、功能按键、旋转编码器、数码显示管，以及电磁阀控制接口和对应的接线端。该控制器可以通过功能按键和旋转编码器对参数进行设置，设置过程简单方便，还可以对应用于离线工作模式的布袋除尘器的提升电磁阀和脉冲电磁阀进行各种组合的编组设置，具有自控模式和外控模式，能够进行扩展互联，适用于多种应用场景，以及通过指示灯对每路电磁阀控制接口的工作状态进行监控，可以直观观测控制器的工作进程与状态，并且还具有安全性高、实现成本低、扩展性强的技术优势。

附图说明

图1是本发明离线式环保除尘控制器一实施例的组成图；

图2是本发明离线式环保除尘控制器另一实施例中的控制器电路板的组成框图；

图3是本发明离线式环保除尘控制器另一实施例中的人机接口电路组成示意图；

图4是本发明离线式环保除尘控制器另一实施例中的人机接口电路组成示意图；

图5是本发明离线式环保除尘控制器另一实施例中的接线端示意图；

图6是本发明离线式环保除尘控制器另一实施例中的直流电磁阀控制接口原理图；

图7是本发明离线式环保除尘控制器另一实施例中的交流电磁阀控制接口原理图；

图8是本发明离线式环保除尘控制器另一实施例中的电磁阀控制逻辑时序图；

图9是本发明离线式环保除尘控制器另一实施例中的运行信号接口电路组成示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。

下面结合附图，对本发明的各实施例进行详细说明。

图1是本发明离线式环保除尘控制器一实施例的组成图。由图1可以看出，该离线式环保除尘控制器包括安装壳体和设置在安装壳体内部的控制器电路板1。

优选的，安装壳体包括壳本体2和透明的壳盖3，壳盖3可拆卸的盖合于壳本体2的上部，控制器电路板1安装在壳本体的腔体内。

优选的，在壳本体2的腔体内设置有立柱201，立柱201的高度与壳本体的腔体深度相当，稍低于该腔体深度，立柱201的顶端设置有安装螺纹孔，控制器电路板1可以通过螺钉旋入安装螺纹孔而固定安装在立柱201的顶端。这样，一方面在对控制电路板设置参数时，便于对控制器电路板进行操作，不至于将手伸入腔体内部进行操作；另一方面设置完参数后，盖上透明的壳盖，通过该透明的壳盖可以清晰的观察到控制器电路板的工作状态。另外，安装壳体并不限于图1所示实施例，还可以是其它结构类型的安装壳体。

优选的，如图1所示的安装壳体，还包括卡接件4，该卡接件4设置成U型板状结构，卡接件4上设置有防水接头安装孔。防水接头5可拆卸安装在防水接头安装孔内。壳本体2的侧面上设置有卡接结构，该卡接结构为在的壳本体2的侧边上开设的U型槽口21，U型板状的卡接件4与U型槽口21形状匹配，U型板状的卡接件4与U型槽口21可拆卸插接配合。通过U型板状的卡接件4与U型槽口21插接配合进行安装，结构简单，加工方便，成本低。优选的，在壳本体的腔体内部并且在控制器电路板的下面的空间内，可以设置开关电源模块，这种方式适用于220V交流电的应用，该开关电源模块接入的是220V交流电，经过转换后输出直流电，如直流5V电压，为控制器电路板上的电子元器件提供直流供电。

图2是本发明离线式环保除尘控制器另一实施例中的控制器电路板的组成框图。如图2所示，控制器电路板包括处理器11，与处理器11电连接的人机接口12和多个电磁阀控制接口13，以及为处理器11、人机接口12和电磁阀控制接口13供电的电源模块14。控制器电路板还设置有与每一个电磁阀控制接口13对应电连接的电磁阀控制接线端15，与电源模块14电连接的电源接线端16，以及与电磁阀控制接线端15配合对外控制电磁阀动作的公共接线端17。

在离线式环保除尘应用中，通常是要对多个工作仓室的清污工作电磁阀进行控制，而每一个工作仓室内包括一个提升阀和多个脉冲阀。因此，电磁阀控制接口13包括提升阀控制接口和脉冲阀控制接口，提升阀控制接口对应的电磁阀控制接线端13为提升阀控制接线端，该接线端对应连接控制提升阀，脉冲阀控制接口对应的电磁阀控制接线端13为脉冲阀控制接线端，该接线端对应连接控制脉冲阀。

这里，电源模块14主要是完成电压转换及稳压的作用。当电源接线端16接交流电时，电源模块14通过交流到直流转换输出直流电，例如将交流220V电转换为直流24V、5V。当电源接线端16接直流电时，电源模块14主要是进行电压变换及稳压输出，如把24V直流电转为5V，或者对输入的直流5V进行稳压输出。

这里，处理器11是控制器电路板的中心处理器，主要是与人机接口12配合完成各种参数设置和显示工作状态，以及对电磁阀控制接口13执行各种动作进行控制。通常处理器11选用单片机。人机接口12是指输入输出接口，输入部分主要包括按键、开关、旋转编码器等，输出部分主要包括显示屏(如LCD显示屏、LED显示屏或者数码显示管等)、指示灯、蜂鸣器等。电磁阀控制接口13主要是在处理器11的操控下对外部所连接的电磁阀进行控制，通常是一个电磁阀控制接口对应控制一个外部电磁阀，由于这些电磁阀的开启和关闭的时间长度，以及电磁阀之间的工作的时序关系有各种差别，因此需要通过人机接口12来实现对各个电磁阀控制接口的参数进行设置。

对于每一个外接电磁阀而言，通常有两个接线端，电磁阀的这两个接线端对应连接控制器电路板的公共接线端17和电磁阀控制接线端15，当对外控制有多个电磁阀时，并且这些电磁阀的类型相同，每一个电磁阀控制接线端15对应接一个电磁阀的接线端，而这些电磁阀的具有相同特性(如正负极性相同)的另一接线端又共同接到公共接线端17。这样，就可以先把这些电磁阀的相同的一个接线端先连接在一起，然后接到公共接线端17，由此可以大大减少在控制电路板连接多个电磁阀的连接线端。对于公共接线端17而言，当电磁阀是直流控制的电磁阀时，公共接线端17可以接直流电源，如24V直流电，而电磁阀控制接线端15可以通过电磁阀控制接口13输出直流电，如24V或0V，由此在公共接线端17和电磁阀控制接线端15产生压差0V或24V，从而控制直流电磁阀的开启或闭合。当电磁阀是交流控制的电磁阀时，公共接线端17可以接交流电源，如交流220V，而电磁阀控制接线端15可以通过电磁阀控制接口13输出交流电，如220V或截止，由此在公共接线端17和电磁阀控制接线端15构成交流220V回路或者不能构成回路，从而控制交流电磁阀的开启或闭合。

优选的，当对外控制的电磁阀为直流控制电磁阀时，电源接线端16可以直接连接外部的直流电源，例如24V直流电源。

优选的，当对外控制的电磁阀为交流控制电磁阀时，通常是外部只提供交流电源，如220V交流电，则在壳本体的腔体内设置有开关电源模块，由该开关电源模块将220V交流电转换为直流电输出给控制器电路板供电，在这种情况下，公共接线端17则与外部输入的交流电220V相连接。

进一步优选的，人机接口包括选择参数项的功能按键、显示参数值的显示屏，以及进行参数值设置的旋转编码器。这里显示屏优选为为数码显示管，如数码显示管是4位8段数码显示管，即有4个并列的8段数码管组成，并且功能按键和旋转编码器均为一个。可以看出，这种人机接口组合方式设置已经做到了最大程度的简化，不仅能够减少控制器电路板的尺寸大小，也有利于进行参数设置。人机接口还包括蜂鸣器，用于功能按键操作声音提示，以及工作状态声音提示，如告警、启动、关闭等状态的发声输出，以及开机自检的声音提示。

对于旋转编码器与数码显示管的设置与显示原理结合图3和图4进行说明。由图3可以看出该旋转编码器31包括逆时针旋转信号输出端311和顺时针旋转信号输出端312，以及接地端313、314、315，实际应用中，这三个接地端在控制器电路板上有一个接地即可。由图3还可以看出，逆时针旋转信号输出端311和顺时针旋转信号输出端312分别与单片机32的两个I/O(输入/输出)引脚电连接，并且这两个I/O引脚通过上拉电阻接5V电压，再通过连接电容接地，单片机32通常也是5V供电。按照图3所示的电路连接关系，当旋转编码器31逆时针旋转时，每转一个固定的角度时，该逆时针旋转信号输出端311将会接地一次，即由5V改为0V，由此逆时针旋转信号输出端311向单片机32输入的控制信号为一方波控制信号，而当单片机32的该引脚检测到有一个低电压(如0V)或者是一个由高电压到低电压的变化(如5V到0V的变化)时，单片机32就认为是数值增加一次或减少一次，此时单片机32控制数码显示管33显示的参数值递增或递减。原理与此相同，当旋转编码器31顺时针旋转时，每转一个固定的角度时，该顺时针旋转信号输出端将会接地一次，由此顺时针旋转信号输出端312向单片机32输入的控制信号也为一方波控制信号，而当单片机32的该引脚检测到有一个低电压(如0V)或者是一个由高电压到低电压的变化(如5V到0V的变化)时，单片机就认为是数值减少一次或增加一次(此处正好与逆时针旋转控制相反，即逆时针旋转表示递增时，顺时针旋转表示递减；而当逆时针旋转表示递减时，顺时针旋转表示递增)，此时单片机32控制数码显示管33显示的参数值对应递减或递增。另外，对于4位8段数码显示管而言，所显示的参数值递增或递减都是从最低位的数值开始的，例如最右侧的数码显示管为最低位。

进一步对人机接口中的功能按键进行说明。这里由于功能按键只有一个，而需要设置的参数项却有多个，因此，控制器电路板还设置有与功能按键选择的参数项一一对应的参数项指示电路。具体如图4所示的电路组成，包括单片机41，与单片机41相连的功能按键42和数码显示管43，数码显示管优选为4位8段数码管，单片机41和该4位8段数码管之间除了直接相连外，还可以通过显示接口芯片进行显示控制，如型号为TM1620的接口芯片。以及与单片机41相连的参数项指示电路44，这些参数项指示电路均相同，都是由单片机41的I/O引脚直接连接限流电阻441后再串接一个发光二极管442组成，称之为参数项指示灯，发光二极管442的负极接地。另外，在控制器电路板的丝印层上印制的有参数项文字，例如“开机功能”、“脉冲宽度”、“脉冲间隔”、“提脉间隔”、“室间隔”、“周期间隔”、“提升阀数”、“组脉冲数”，这些文字对应与一个参数项指示电路中的发光二极管442临近设置。当这些参数项指示灯点亮时，对应指示这些文字参数项，进而指示当前的工作状态。

基于图4所示电路，当功能按键42每按下一次并即刻抬起，就有其中一个参数项指示发光二极管442在单片机41的控制下被点亮，对应指示当前所选择的参数项，而数码显示管43对应显示该参数项的参数值，该参数值表示该参数项的当前设置值，如果需要修改，可以通过对旋转编码器进行顺时针或逆时针旋转操作，即可更改参数值，当更改的参数值为所需要的值后，按一下功能按键42并抬起，则该参数值设置完毕，同时将切换到下一个参数项，下一个参数项所对应的参数项指示发光二极管442被点亮，而上一个参数项指示发光二极管熄灭。当连续按功能按键42，这些参数项指示发光二极管442将依次循环被点亮。

针对离线式环保除尘控制器而言，参数项包括开机功能项、脉冲宽度项、脉冲间隔项、提脉间隔项、室间隔项、周期间隔项、提升阀数项和组脉冲数项。因此，参数项指示灯对应包括开机功能指示灯、脉冲宽度指示灯、脉冲间隔指示灯、提脉间隔指示灯、室间隔指示灯、周期间隔指示灯、提升阀数指示灯和组脉冲数指示灯。

由此可见，控制器电路板上只需要通过一个功能按键就可以对不同的参数项进行选择切换，并且仅仅需要一个旋转编码器就可以对该参数项的参数值进行设置修改，大大方便了该产品使用和维护，普通技术人员很快就可以学会操作使用，易学易用。

结合图2，图5进一步显示了该控制器电路板中的接线端实施例。其中包括电源接线端JX16(对应图2中电源接线端16)，包括2个接线端，公共接线端JX17(对应图2中公共接线端17)，也包括两个接线端，电磁阀控制接线端JX15(对应图2中电磁阀控制接线端15)，这里显示有10个接线端，对应可以对外控制10个电磁阀，还可以根据需要配置更多的电磁阀控制接线端JX15，如12个、20个、24个、30个、48个等。另外，还包括运行信号接线端JX3，包括2个接线端，互联控制接线端JX5，也包括2个接线端。

这里，由于电磁阀控制接线端JX15外接的电磁阀既有可能是交流电控制的电磁阀，也可能是直流电控制的电磁阀，因此与电磁阀控制接线端JX15对应的电磁阀控制接口就有两种类型：直流电磁阀控制接口和交流电磁阀控制接口。

图6显示了直流电磁阀控制接口实施例，其中包括与单片机61的一个I/O引脚电连接的控制端600，该控制端600一方面通过串接限流电阻601接发光二级管602，称之为直流电磁阀工作指示灯，用于指示该控制端600对应的直流电磁阀控制接口加电工作。另外，控制端600还通过串接的分压电阻603和电阻604，在这两个电阻之间电连接单向可控硅605的基极，电阻604的另一端接地，单向可控硅605的发射极(也称之为阴极)接地，单向可控硅605的集电极(也称之为阳极)电连接该直流电磁阀控制接口所对应的电磁阀控制接线端606，并且单向可控硅605的集电极与一个保护二极管607的正极串接，该保护二极管607的负极接直流电，如24V。注意该直流电24V是来源于电源接线端的24V，同时也是公共接线端的24V。由此，对于该电磁阀控制接线端外接的电磁阀，该电磁阀的正极接公共接线端，负极接该电磁阀控制接线端606。基于图6所示接口控制电路，当控制端600输出高电压控制信号(如5V电压)，则可以控制发光二级管602点亮，表明该直流电磁阀控制接口执行控制指令并产生控制电磁阀的动作。与此同时，该高电压控制信号控制单向可控硅605的基极与发射极导通，从而拉低集电极的电压，因而在该电磁阀控制接线端606产生低电压，这样就在外接电磁阀的负极产生了低电压，而与电磁阀的正极相连的接公共接线端是接的24V，因此就在电磁阀的正极和负极之间产生了压差。而当控制端600输出低电压控制信号(如0V电压)，则可以控制发光二级管602熄灭，表明该直流电磁阀控制接口被关闭，不会产生控制电磁阀的动作。与此同时，该低电压控制信号控制单向可控硅605的基极与发射极截止，集电极相当于断路，因此不会在外接电磁阀的正极和负极之间产生压差，也就不会控制其产生动作。

可以看出这种电路组成，既可以明确指示哪一个直流电磁阀控制接口执行动作，同时也直接控制该接口对应的电磁阀进行动作，同时具有接口电路组成所需元器件精简，节省电路板空间，在空间有限的范围内能够实现更多的控制接口电路布局。

图7显示了交流电磁阀控制接口实施例，其中包括与单片机71的一个I/O引脚电连接的控制端700，该控制端700一方面通过串接限流电阻701接发光二级管702，称之为交流电磁阀工作指示灯，用于指示该控制端700对应的交流电磁阀控制接口加电工作。另外，控制端700还通过串接电阻703与光电耦合器704输入端的正极电连接，而光电耦合器704输入端的负极接地，光电耦合器704输出端的发射极接地，光电耦合器704输出端的集电极通过串接电阻705接双向可控硅706的控制极(也称之为G极)，而双向可控硅706的T1极连接220V交流电，双向可控硅706的T2极连接该交流电磁阀控制接口对应的电磁阀控制接线端707。

在实际应用中，在壳本体的腔体内，且在控制器电路板的下方设置有开关电源模块，该开关电源模块接入220V交流电，转换输出的直流电通过导线接入所述控制器电路板，而公共接线端也接入220V交流电。这里转换的直流电可以用于控制器电路板上的元器件，如5V电压，可以通过电源接线端接入，也可以从控制器电路板下方导线焊接接入。上述双向可控硅706的T1极所连接的220V交流电，以及公共接线端接入的220V交流电，均为该开关电源模块接入的220V交流电。由此，对于该电磁阀控制接线端外接的交流电控制电磁阀，该交流电控制电磁阀的一个接线端接控制器电路板上的公共接线端，另一个接线端接该电磁阀控制接线端。

基于图7所示接口控制电路，当控制端700输出高电压控制信号(如5V电压)，则可以控制发光二级管702点亮，表明该交流电磁阀控制接口执行控制指令并产生控制电磁阀的动作。与此同时，该高电压控制信号控制光电耦合器704的输出端的两个电极导通，从而使得双向可控硅706的控制极变为低电压，220V交流电可以通过双向可控硅706输入到该电磁阀控制接线端707，由于公共接线端接入的也是220V交流电，这样就在交流电控制的电磁阀的两个接线端接入了220V交流电。而当控制端700输出低电压控制信号(如0V电压)，则可以控制发光二级管702熄灭，表明该交流电磁阀控制接口被关闭，不会产生控制电磁阀的动作。与此同时，该低电压控制信号控制光电耦合器704的输出端的两个电极截止，从而使得双向可控硅706的T1极和T2极之间断路，220V交流电就不能通过双向可控硅706输入到该电磁阀控制接线端707。

可以看出这种电路组成，既可以明确指示哪一个交流电磁阀控制接口执行动作，同时也直接控制该接口对应的电磁阀进行动作，同时具有接口电路组成所需元器件精简，节省电路板空间，在空间有限的范围内能够实现更多的控制接口电路布局。另外，使用光电耦合器和双向可控硅来对交流电输出进行控制，提高了控制接口的安全性。

图6和图7所示的两种电磁阀控制接口分别对应的是控制直流电磁阀和交流电磁阀，可以根据需要来区分使用不同的电磁阀控制接口，由此增强本发明除尘控制器的适用范围。

进一步的，对于离线式工作的布袋除尘器，通常是有多个工作仓室，而每个工作仓室都需要一个提升阀和对应多个脉冲阀，这样就需要针对工作仓室的数量(通常是一个工作仓室对应一个提升阀)进行设置，对应前面所述的参数项中的提升阀数项，以及需要对每个工作仓室中的脉冲阀的数量进行设置，对应前面所述的参数项中的组脉冲数项。例如，如果通过功能按键和旋转编码器设置的提升阀数项对应的参数值是3，则表明有3个工作仓室且提升阀的数量是3个，如果通过功能按键和旋转编码器设置的组脉冲数项对应的参数值是2，则表明每个工作仓室内脉冲阀的数量是2个。由此，进一步的，对于图5所示的电磁阀控制接线端JX15，其中，从左向右(或者从右向左)起第1个接线端对应的就是第1个工作仓室中的提升阀控制接线端，而第2和第3个接线端对应的就是第1个工作仓室中的2个脉冲阀控制接线端；第4个接线端对应的就是第2个工作仓室中的提升阀控制接线端，而第5和第6个接线端对应的就是第2个工作仓室中的2个脉冲阀控制接线端；第7个接线端对应的就是第3个工作仓室中的提升阀控制接线端，而第8和第9个接线端对应的就是第3个工作仓室中的2个脉冲阀控制接线端。尽管电磁阀控制接线端JX15有10个接线端中只用了9个，但这10个接线端能够满足这种设置要求。由此可以看出，电磁阀控制接线端用作提升阀控制接线端和脉冲阀控制接线端的分布关系是从左向右或者从右向左依次是第1提升阀控制接线端、第1提升阀控制接线端对应的M个脉冲阀控制接线端，第2提升阀控制接线端、第2提升阀控制接线端对应的M个脉冲阀控制接线端，直至第N提升阀控制接线端、第N提升阀控制接线端对应的M个脉冲阀控制接线端，其中N为提升阀数项对应的参数值，M为组脉冲数项对应的参数值，且满足N×M小于或等于电磁阀控制接线端的总数，否则对提升阀数项和组脉冲数项的参数值的设置将是无效设置。

进一步的，还需要对各个提升阀和脉冲阀的工作时长以及相互之间的时序关系进行设置，对应前面所述的参数项中的脉冲宽度项、脉冲间隔项、提脉间隔项、室间隔项、周期间隔项。

以下通过如图8所示实施例进行说明，以直流电磁阀控制接口为例，其中T1曲线对应的是第1提升阀控制接线端的工作时序曲线，初始时，该接线端输出高电压，而当该提升阀控制接口的指示灯点亮，该接口执行控制电磁阀动作时，第1提升阀控制接线端输出低电压。然后，经过一个时间间隔TM1后，第1提升阀对应的第1个脉冲阀开始进行电磁阀控制动作，对应工作时序曲线M1，也就是第2个电磁阀控制接线端作为脉冲阀控制接线端输出低电压，该低电压持续的时间是长度是MK2。这里，时间间隔TM1就是提脉间隔，提升阀开始工作到第一个脉冲阀开始工作的时间间隔，MK2则是脉冲宽度，每一个脉冲阀的工作时长。

TM1表示第1提升阀开始执行动作后，到其所属的第一个脉冲阀开始执行动作时经历的时间间隔，该时间间隔TM1的时间长度同样适用于第2提升阀开始执行动作后到其所属的第一个脉冲阀开始执行动作时经历的时间间隔。也就是图8中表示第2提升阀控制接线端的工作时序曲线T2，与该第2提升阀所属的第一个脉冲阀控制接线端的工作时序曲线N1之间的提脉间隔时间长度也是TM1。

脉冲阀控制接线端输出的低电压持续的时间长度MK2就是脉冲宽度。该时间长度MK2也是其他脉冲阀控制接线端输出的低电压持续的时间长度，如表示第1提升阀所属的第二脉冲阀工作时序曲线M2、第三脉冲阀工作时序曲线M3、……，以及第p脉冲阀工作时序曲线Mp，脉冲宽度都是MK2。另外，第1提升阀所属的第一脉冲阀对应的工作时序曲线M1中，当该控制脉冲由低电压变为高电压后，经过时间间隔MJ3后，第1提升阀所属的第二脉冲阀对应的工作时序曲线M2由高电压下降为低电压，由此输出控制脉冲，这里的时间间隔MJ3表示相邻的脉冲阀之间的工作间隔，即脉冲间隔，表示前一个脉冲阀控制结束到下一个脉冲阀开始工作之间的时间间隔，适用于相邻的脉冲阀。例如，图8中曲线M2与M3之间也有时间间隔MJ3。并且，在第1提升阀所属的第p脉冲阀输出的控制脉冲结束后，也经过时间间隔MJ3后，第1提升阀的脉冲宽度结束。进而，在第1提升阀的脉冲宽度结束后，又经历时间间隔SJ3，第2提升阀所对应的工作时序曲线T2开始输出工作脉冲，该时间间隔SJ3为室间隔，即在相邻工作仓室之间，当第一个工作仓室的提升阀工作结束后，到第二个工作仓室的提升阀开始工作之间的时间长度。另外，图8中并没有示出周期间隔，结合前述内容，不难理解当最后一个提升阀的脉冲宽度结束后，如果需要循环从第一提升阀开始工作，那么就需要经过一个时间间隔，这个时间间隔就是周期间隔，该时间间隔反映了当所有的电磁阀控制端完成一个工作周期后需要多长时间进入下一个工作周期。

另外，脉冲宽度项由4位8段数码管显示的范围是1-9999，对应的参数值是0.01秒-99.99秒；对于脉冲间隔项、提脉间隔项、室间隔项由4位8段数码管显示的范围均是1-9999，对应的参数值是1秒-9999秒；周期间隔项由4位8段数码管显示的范围均是1-999，对应的参数值是10秒-9990秒，或者周期间隔项由4位8段数码管显示的范围是1-9999，对应的参数值是1秒-9999秒；提升阀数项和组脉冲数项由4位8段数码管显示的参数值满足的关系是：提升阀数项的参数值乘以组脉冲数项的参数值所得的结果小于或等于电磁阀控制接线端的总数。

以上这些时间间隔的设置均是先通过选择参数项，然后设置参数值来完成，并且这些参数值对应适用于各个电磁阀控制接线端。也正是因为这些参数值的设置有多样性，并且提升阀控制接线端和脉冲阀控制接线端的组合使用也有多样性，使得本发明的控制器能够适用范围更广。

又进一步的，控制器电路板还设置有运行信号接线端，将离线式环保除尘控制器的运行控制模式设置为自控模式或外控模式，在自控模式下，离线式环保除尘控制器不响应所运行信号接线端接入的外部运行信号控制，而由单片机自行控制，在外控模式下响应运行信号接线端接入的外部运行信号控制。

对于图5中的运行信号接线端JX3，主要用于接入外部控制信号，由外部控制信号作为触发信号来启动各个电磁阀控制接口按照设定的时序关系进行工作。一般情况下，该控制器工作在自控模式，就是控制器上电后，不需要外部产生触发信号，经过定时，如1分钟后就可以按照已经设定的各种参数值进行控制工作。而当需要外部控制信号进行触发时，则该控制器工作在外控模式，这种模式下就需要通过外部运行信号接线端JX3接入外部运行信号，这种模式通常可以根据环境污染情况和除尘情况，在外部运行信号的控制下调整运行的速度、周期等，一方面可以在清污任务较重时加大清污速度、缩短工作周期，另一方面也可以在清污任务较轻时减少对提升阀和脉冲阀的控制，这样可以达到节能的效果，同时也能保证同样的清污效果。

图9给出了运行信号接口电路。

该电路中由运行信号接线端900通过串接第一分压电阻9011和9012、第二分压电阻9013与光电耦合器902输入端的正极电连接，这里第一分压电阻包括两个并联的电阻9011、9012，也可以是单独一个电阻。而光电耦合器902输入端的负极接地，光电耦合器902输出端的发射极接地，光电耦合器902输出端的集电极通过串接的第一限流电阻903和第二限流电阻904与5V直流电压连接，另外在与集电极连接的第一限流电阻903两端并联有发光二极管906，称之为外部运行信号指示灯，该发光二极管906的负极与光电耦合器902输出端的集电极相连，正极连接在第一限流电阻903和第二限流电阻904相连的接点上。一般情况下，运行信号接线端900没有输入外部控制信号，该接线端为低电压0V，或者输入的外部控制信号电压较小，通过分压电阻9011、9012、9013分压之后，在光电耦合器902输入端的正极获得的分压电压较小，不足以导通光电耦合器902输入端的正负极。可以看出，通过调整分压电阻9011、9012、9013的电阻值，可以对外部控制信号的控制电压进行调节阈值，只有大于该阈值时才能作为实际有效的外部控制信号，例如该阈值为5V。当外部控制信号电压较小时，由电阻9013得到的分压不足以使得光电耦合器902的输入端的正负极导通，光电耦合器902输出端的两个电极为截止状态，此时光电耦合器902输出端的集电极为5V，发光二极管906不会被点亮；而当运行信号接线端900引入外部控制信号，较大时且大于阈值，例如该接线端为高电压如24V，这样光电耦合器902的输入端的正负极就可以导通，光电耦合器902输出端的两个电极为导通状态，此时光电耦合器902输出端的集电极的电压将被拉低，发光二极管906将会被点亮。

由图9进一步看出，单片机91的一个I/O引脚907与一个三针插座908中的中间插针电连接，而对于两边的两个插针，一个插针直接接地，另一个插针与光电耦合器902输出端的集电极电连接。通过三针插座908，当控制器需要工作在自控模式时，通过跳线帽将三针插座908的中间插针与直接接地的插针相连，这样单片机91的I/O引脚907将始终检测输入的信号是低电压，运行在自控模式工作；当控制器需要工作在外控模式时，通过跳线帽将三针插座908的中间插针与光电耦合器902输出端的集电极电连接的插针相连，这样单片机91的I/O引脚907检测输入的信号是高电压时停止运行，而当有低电压时开始运行。

结合前述的功能按键、旋转编码器和数码显示管，以及配合三针插座908的连接关系，还可以对控制器的开机功能进行设置。当连续按功能按键，使得开机功能项所对应的指示发光二极管，即开机功能指示发光二级管点亮，此时旋转编码器，数码显示管将显示1、2或3。其中，当数码显示管显示1时，表示是在自控模式下运行，当跳线帽将三针插座908的中间插针与直接接地的插针连接时，单片机91的I/O引脚907检测输入的信号是低电压，则开始运行对电磁阀的控制工作，当把跳线帽取下，将三针插座908的中间插针与直接接地的插针断开，单片机91的I/O引脚907检测输入的信号是高电压，则停止对电磁阀的控制工作。当数码显示管显示2时，与显示1时类似，区别在于刚上电时控制器延时1分钟后，单片机91的I/O引脚907检测输入的信号是低电压，才开始运行工作。当数码显示管显示3时，表示是在外控模式下运行，要求跳线帽将三针插座908的中间插针与连接光电耦合器902输出端的集电极的插针连接，接收外部运行控制信号，这种方式下通常是各个电磁阀控制接线端完成一次控制周期后停下来，检测外部运行信号是否为低电压，若是低电压则重新完成下一周期的电磁阀控制；若检测外部运行信号为高电压，则不再启动下一周期的电磁阀控制，直到检测到外部运行信号为低电压，才开始下一周期的电磁阀控制。并且，在电磁阀进行控制输出的过程中不再对外部运行信号进行检测，直到该周期运行结束后才进行检测。

可以看出，通过对运行信号的选择区分了自控模式和外控模式，从而使得本控制器既可以独立运行，也可以接受外部的操控，增加了本控制器的使用灵活性，能够更好的满足实际需求。

又进一步的，控制器电路板还设置有互联控制接线端，如图5所示的接线端JX5，多个离线式环保除尘控制器通过互联控制接线端进行互联，实现多个离线式环保除尘控制器协同工作。优选的，互联控制接线端采用RS-232接口或者是网络接口，由此可以将这些离线式环保除尘控制器彼此连接起来，进而对电磁阀控制接线端的数量进行扩展，并使得这些电磁阀控制接线端能够按照与图8所示的时序关系工作，从而满足控制电磁阀数量多的场景应用。

因此，通过上述本发明离线式环保除尘控制器实施例，具体包括安装壳体和位于安装壳体内的控制器电路板，控制器电路板上设置有处理器、功能按键、旋转编码器、数码显示管，以及电磁阀控制接口和对应的接线端。该控制器可以通过功能按键和旋转编码器对参数进行设置，设置过程简单方便，还可以对应用于离线工作模式的布袋除尘器的提升电磁阀和脉冲电磁阀进行各种组合的编组设置，具有自控模式和外控模式，能够进行扩展互联，适用于多种应用场景，以及通过指示灯对每路电磁阀控制接口的工作状态进行监控，可以直观观测控制器的工作进程与状态，并且还具有安全性高、实现成本低、扩展性强的技术优势。

以上该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效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种离线式环保除尘控制器，包括安装壳体，所述安装壳体包括壳本体和透明的壳盖，所述壳盖可拆卸的盖合于所述壳本体的上部，所述壳本体的腔体内安装有控制器电路板，其特征在于，

所述控制器电路板包括处理器，与所述处理器电连接的人机接口和多个电磁阀控制接口，以及为所述处理器、人机接口和电磁阀控制接口供电的电源模块；

所述控制器电路板还设置有与每一个所述电磁阀控制接口对应电连接的电磁阀控制接线端，与所述电源模块电连接的电源接线端，以及与所述电磁阀控制接线端配合对外控制电磁阀动作的公共接线端；

所述人机接口包括选择参数项的功能按键、显示参数值的显示屏，以及进行参数值设置的旋转编码器，所述电磁阀控制接口包括提升阀控制接口和脉冲阀控制接口，所述提升阀控制接口对应的电磁阀控制接线端为提升阀控制接线端，所述脉冲阀控制接口对应的电磁阀控制接线端为脉冲阀控制接线端。

2.根据权利要求1所述的离线式环保除尘控制器，其特征在于，所述处理器为单片机，所述显示屏为数码显示管，所述功能按键和所述旋转编码器均为一个，所述旋转编码器包括逆时针旋转信号输出端和顺时针旋转信号输出端，所述逆时针旋转信号输出端和顺时针旋转信号输出端分别与所述单片机的两个I/O引脚电连接；

当所述旋转编码器逆时针旋转时，所述逆时针旋转信号输出端向所述单片机输入控制信号，所述单片机控制所述数码显示管显示的参数值递增或递减；当所述旋转编码器顺时针旋转时，所述顺时针旋转信号输出端向所述单片机输入控制信号，所述单片机控制所述数码显示管显示的参数值对应递减或递增。

3.根据权利要求2所述的离线式环保除尘控制器，其特征在于，所述控制器电路板还包括与所述功能按键选择的参数项一一对应的参数项指示电路，包括参数项指示灯；

当所述功能按键每按下一次并抬起，就有其中一个所述参数项指示灯在所述单片机的控制下被点亮，对应指示当前所选择的所述参数项，所述数码显示管对应显示所述参数项的参数值，对所述旋转编码器进行顺时针或逆时针旋转操作，更改所述参数值；

所述参数项包括脉冲宽度项、脉冲间隔项、提脉间隔项、室间隔项、周期间隔项、提升阀数项和组脉冲数项；

所述参数项指示灯对应包括脉冲宽度指示灯、脉冲间隔指示灯、提脉间隔指示灯、室间隔指示灯、周期间隔指示灯、提升阀数指示灯和组脉冲数指示灯。

4.根据权利要求3所述的离线式环保除尘控制器，其特征在于，所述参数项还包括开机功能项，所述参数项指示灯对应还包括开机功能指示灯。

5.根据权利要求4所述的离线式环保除尘控制器，其特征在于，所述人机接口还包括蜂鸣器，用于工作状态声音提示。

6.根据权利要求1至5任一项所述的离线式环保除尘控制器，其特征在于，所述电磁阀控制接口为直流电磁阀控制接口，所述直流电磁阀控制接口包括与所述单片机的一个I/O引脚电连接的控制端，所述控制端串接一限流电阻后接直流电磁阀工作指示灯，用于指示所述直流电磁阀控制接口加电工作，所述控制端还通过分压电阻电连接单向可控硅的基极，所述单向可控硅的集电极电连接所述直流电磁阀控制接口对应的电磁阀控制接线端，并且所述单向可控硅的集电极电连接一个保护二极管的正极，所述保护二极管的负极接电源接线端，所述电源接线端接直流电源，所述单向可控硅的发射极接地，所述公共接线端也接所述直流电源；

或者，所述电磁阀控制接口为交流电磁阀控制接口，所述交流电磁阀控制接口包括与所述单片机的一个I/O引脚电连接的控制端，所述控制端串接一限流电阻后接交流电磁阀工作指示灯，用于指示所述交流电磁阀控制接口加电工作，所述控制端串接电阻后电连接一个光电耦合器的输入端的正极，负极接地，所述光电耦合器的输出端的发射极接地，集电极通过串接电阻接一个双向可控硅的控制极，所述双向可控硅的T1极连接交流电源，T2极电连接所述交流电磁阀控制接口对应的电磁阀控制接线端，所述公共接线端也接所述交流电源，并且，在所述壳本体的腔体内，且在所述控制器电路板的下方设置有开关电源模块，所述开关电源模块接入所述交流电源，转换输出的直流电通过导线接入所述控制器电路板。

7.根据权利要求6所述的离线式环保除尘控制器，其特征在于，所述控制器电路板还设置有运行信号接线端，所述离线式环保除尘控制器的运行控制模式包括自控模式和外控模式，在自控模式下，所述离线式环保除尘控制器不响应所述运行信号接线端接入的外部运行信号控制，而由所述单片机自行控制，在外控模式下，所述离线式环保除尘控制器响应所述运行信号接线端接入的外部运行信号控制。

8.根据权利要求7所述的离线式环保除尘控制器，其特征在于，所述数码显示管包括4位8段数码管，所述脉冲宽度项由所述4位8段数码管显示的范围是1-9999，对应的参数值是0.01秒-99.99秒；所述脉冲间隔项、提脉间隔项、室间隔项由所述4位8段数码管显示的范围均是1-9999，对应的参数值是1秒-9999秒；所述周期间隔项由所述4位8段数码管显示的范围是1-999，对应的参数值是10秒-9990秒，或者所述周期间隔项由所述4位8段数码管显示的范围是1-9999，对应的参数值是1秒-9999秒；所述提升阀数项和组脉冲数项由所述4位8段数码管显示的参数值满足的关系是：所述提升阀数项的参数值乘以所述组脉冲数项的参数值所得的结果小于或等于所述电磁阀控制接线端的总数。

9.根据权利要求8所述的离线式环保除尘控制器，其特征在于，所述电磁阀控制接线端用作提升阀控制接线端和脉冲阀控制接线端的分布关系是从左向右或者从右向左依次是第1提升阀控制接线端、所述第1提升阀控制接线端对应的M个脉冲阀控制接线端，第2提升阀控制接线端、所述第2提升阀控制接线端对应的M个脉冲阀控制接线端，直至第N提升阀控制接线端、所述第N提升阀控制接线端对应的M个脉冲阀控制接线端，其中N为提升阀数项对应的参数值，M为组脉冲数项对应的参数值。

10.根据权利要求9所述的离线式环保除尘控制器，其特征在于，所述控制器电路板还设置有互联控制接线端，多个所述离线式环保除尘控制器通过所述互联控制接线端进行互联，实现多个所述离线式环保除尘控制器协同工作。