CN107747555B - 风机控制方法、控制器、控制装置及壁挂炉和燃气热水器 - Google Patents
风机控制方法、控制器、控制装置及壁挂炉和燃气热水器 Download PDFInfo
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Abstract
本申请提出一种风机控制方法、控制器、控制装置及壁挂炉和燃气热水器，涉及自动化控制技术领域。本申请的一种风机控制方法包括：获取当前风量供给值；根据预定风量供给值调节风机的转速以使当前风量供给值与预定风量供给值的差距在预定范围内。通过这样的方法，能够根据测量得到的当前风量供给值与预定风量供给值的差距调节风机转速，使得风机转速达到的风压满足预定风量供给值的要求，从而实现风机转速的自适应调整，提高风机的自适应能力。
Description
技术领域
本申请涉及自动化控制技术领域，特别是一种风机控制方法、控制器、控制装置及壁挂炉和燃气热水器。
背景技术
风量供给故障一直是壁挂炉、燃气热水器等设备最常见的售后问题之一。这种风量供给售后问题的原因主要包括3种情况：
1.由使用环境造成的，比如沙尘等布满风机，降低风机转数。
2.烟管安装不规范，造成烟道阻力增加。
3.机组本身无任何问题，各零部件运行正常，但由于海拔高、空气稀薄等原因造成风压不能满足需求。
上述问题会导致售后数量的增加，增加售后工作的负担，也不利于设备的推广应用。
发明内容
申请人发现，上述部分问题可以采用提高零部件的自身防护性能、提高维护保养频率的方式来解决；但是对于由于海拔、天气等因素造成的影响，目前只能采取更换适合当地风压值的风压开关或者调整风压传感器的设定风压值的方式来解决，解决方式繁琐且浪费人力，同时效果也欠佳。
本申请的一个目的在于提出一种自适应调整风压的方案，提高风机的自适应能力。
根据本申请的一个方面，提出一种风机控制方法，包括：获取当前风量供给值；根据预定风量供给值调节风机的转速以使当前风量供给值与预定风量供给值的差距在预定范围内。
可选地，还包括：根据当前风量供给值与预定风量供给值的差距在预定范围内时风机的实时转速更新与预定风量供给值相关联的标准转速。
可选地，还包括：调节与各个档位的预定风量供给值相关联的标准转速。
可选地，根据预定风量供给值调节风机的转速以使当前风量供给值与预定风量供给值的差距在预定范围内包括：以预定粒度调节风机的转速直至当前风量供给值与预定风量供给值的差距在预定范围内。
可选地，根据预定风量供给值调节风机的转速以使当前风量供给值与预定风量供给值的差距在预定范围内包括：根据当前风量供给值与预定风量供给值的差值，基于预定策略确定转速调节量，并调节风机的转速。
可选地，当前风量供给值包括通过风压传感器获取的当前风压值，预定风量供给值包括预定风压值。
可选地，当前风量供给值包括通过风流量传感器获取的当前风流量值，预定风量供给值包括预定风流量值。
通过这样的方法，能够根据测量得到的当前风量供给值与预定风量供给值的差距调节风机转速，使得风机转速达到的风压满足预定风量供给值的要求，从而实现风机转速的自适应调整，提高风机的自适应能力。
根据本申请的另一个方面，提出一种风机控制器，包括：当前风量供给获取单元，用于获取当前风量供给值；风机转速调节单元，用于根据预定风量供给值调节风机的转速以使当前风量供给值与预定风量供给值的差距在预定范围内。
可选地，还包括：标准转速更新单元，用于根据当前风量供给值与预定风量供给值的差距在预定范围内时风机的实时转速更新与预定风量供给值相关联的标准转速。
可选地，标准转速更新单元还用于调节各个档位的标准转速。
可选地，风机转速调节单元用于：以预定粒度调节风机的转速直至当前风量供给值与预定风量供给值的差距在预定范围内。
可选地，风机转速调节单元用于：根据当前风量供给值与预定风量供给值的差值，基于预定策略确定转速调节量，并调节风机的转速。
根据本申请的又一个方面，提出一种风机控制器，包括：存储器；以及耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器的指令执行上文中提到的任意一种风机控制方法。
这样的风机控制器能够根据测量得到的当前风量供给值与预定风量供给值的差距调节风机转速，使得风机转速达到的风压满足预定风量供给值的要求，从而实现风机转速的自适应调整，提高风机的自适应能力。
根据本申请的再一个方面，提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现上文中提到的任意一种风机控制方法的步骤。
这样的计算机可读存储介质通过执行其上的指令，能够根据测量得到的当前风量供给值与预定风量供给值的差距调节风机转速，使得风机转速达到的风压满足预定风量供给值的要求，从而实现风机转速的自适应调整，提高风机的自适应能力。
根据本申请的另外一个方面，提出一种风机控制装置，包括：用于执行上文中提到的任意一种风机控制方法的风机控制器；和用于测量烟道的当前风量供给值的传感器。
可选地，传感器位于烟道中和/或经取压管与烟道连接。
可选地，传感器包括风压传感器和/或风流量传感器。
这样的风机控制装置能够采集烟道的当前风量供给值，并根据当前风量供给值与预定风量供给值的差距调节风机转速，使得风机转速达到的风压满足预定风量供给值的要求，从而实现风机转速的自适应调整，提高风机的自适应能力。
根据本申请的其中一个方面，提出一种壁挂炉，包括上文中提到的任意一种风机控制装置。
这样的壁挂炉能够根据风机的当前风量供给值与预定风量供给值的差距调节风机转速，使得风机转速达到的风压满足预定风量供给值的要求，从而实现风机转速的自适应调整，提高壁挂炉的自适应能力，降低维修率。
另外，根据本申请的一个方面，提出一种燃气热水器，包括上文中提到的任意一种风机控制装置。
这样的燃气热水器能够根据风机的当前风量供给值与预定风量供给值的差距调节风机转速，使得风机转速达到的风压满足预定风量供给值的要求，从而实现风机转速的自适应调整，提高燃气热水器的自适应能力，降低维修率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请的风机控制方法的一个实施例的流程图。
图2为本申请的风机控制方法的另一个实施例的流程图。
图3为本申请的风机控制器的一个实施例的示意图。
图4为本申请的风机控制器的另一个实施例的示意图。
图5为本申请的风机控制器的又一个实施例的示意图。
图6为本申请的风机控制装置的一个实施例的示意图。
图7为本申请的壁挂炉或燃气热水器的一个实施例的示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本申请的技术方案做进一步的详细描述。
本申请的风机控制方法的一个实施例的流程图如图1所示。
在步骤101中，获取当前风量供给值。在一个实施例中，当前风量供给值可以为当前风压值，可以由风压传感器获取；也可以是当前风流量值，由风流量传感器获取。
在步骤102中，判断当前风量供给值与预定风量供给值的差距是否在预定范围内。
在一个实施例中，预定范围可以根据传感器的精度、风机转速调节的精度，以及根据实际需求设定。当前风量供给值与预定风量供给值的差距在预定范围内指的是当前风量供给值与预定风量供给值的差值的绝对值不大于预定范围。
在一个实施例中，若当前风量供给值为当前风压值，则预定风量供给值为预定风压值；若当前风量供给值为当前风流量值，则预定风量供给值为预定风流量值。
若当前风量供给值与预定风量供给值的差距在预定范围内，则完成风机转速调节；若当前风量供给值与预定风量供给值的差距在预定范围内，则执行步骤103。
在步骤103中，调节风机转速以使当前风量供给值与预定风量供给值的差距在预定范围内。在一个实施例中，若当前风量供给值小于预定风量供给值，则提高风机转速；若当前风量供给值大于预定风量供给值，则降低风机转速。
通过这样的方法，能够根据测量得到的当前风量供给值与预定风量供给值的差距调节风机转速，使得风机转速达到的风压满足预定风量供给值的要求，从而实现风机转速的自适应调整，提高风机的自适应能力。
在一个实施例中，在调节风机转速时，可以以预定粒度调节风机的转速，每完成一次调节测量一次当前风量供给值并与预定风量供给值相比较，直至当前风量供给值与预定风量供给值的差距在预定范围内。在一个实施例中，预定粒度(即预定每次转速调节的最小量)可以根据实际需求设置和调整。
通过这样的方法，能够设置预定粒度来逐渐调节风机转速，从而实现对预定风量供给值的逐步逼近，逻辑设定清晰，可以通过比较器和存储了预定风量供给值的存储器的配合实现，或可以配置FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)通过清晰的逻辑实现，有利于降低成本和推广应用。
在一个实施例中，在调节风机转速时，可以根据当前风量供给值与预定风量供给值的差值，基于预定策略确定转速调节量，并调节风机的转速，例如，可以设定算法或对照表，根据当前风量供给值与预定风量供给值的差值确定转速调节量，并调节风机的转速。
通过这样的方法，能够直接确定转速调节量，从而避免了反复的测量和调节，提高了调节效率。
在一个实施例中，由于壁挂炉、燃气热水器等设备设计了多个档位，每个档位的预定风量供给值不同，因此可以按照一定的顺序进行调节，校准各个档位的转速。在一个实施例中，以风量供给值用风压来标识为例，档位设计可以如下表1所示：
表1设备档位设计表
P00～P05标识比例阀的占空比，通过调节比例阀控制不同档位的燃烧功率。在出厂时可以设定每个档位的预定风量供给值U00～U04及标准转速S00～S04，通过如图1所示的过程得到S10～S14，更新每个档位的标准转速。在确定开始执行风机转速校准过程后，流程图如图2所示：
在步骤201中，设置风机转速为第一档位的标准转速。若之前未经过校准过程或执行了恢复出厂设置，则标准转速为出厂的转速；若执行了校准过程，则标准转速为最后一次更新的标准转速。
在步骤202中，获取当前风量供给值。
在步骤203中，将当前风量供给值与预定风量供给值进行比较，判断两者差距是否在预定范围内。若在预定范围内，则执行步骤205；若不在预定范围内，则执行步骤204。
在步骤204中，采用上文中提到的任意一种方法调节风机转速。进而执行步骤202再次获取当前风量供给值。在一个实施例中，步骤204与步骤202之间可以间隔一定时长，如3～10秒，以使风机转速和风量供给状况稳定，从而提高测量的准确性。
在一个实施例中，若采用直接确定调节量的方法，则执行完步骤204后也可以选择执行步骤205以省略验证过程，提高调节效率。
在步骤205中，记录当前转速为对应档位的标准转速。如，当前档位为第一档位，则以当前转速更新第一档为的标准转速。
在步骤206中，判断是否完成所有档位的校准。若完成，则校准过程结束；若未完成，则执行步骤207。
在步骤207中，调节风机转速为下一个档位的标准转速，继而执行步骤202。在一个实施例中，步骤207与步骤202之间可以间隔一定时长，如3～10秒，以使风机转速和风量供给状况稳定，从而提高测量的准确性。
通过这样的方法，能够在启动校准过程后，完成对各个档位的转速的校准，并更新每个档位的标准转速，从而在下一次使用各个档位时能够采用校准后的转速驱动风机，避免了频繁的校准操作，保证了风机的应用效率。
在一个实施例中，可以在风机的使用过程中实时校准，从而能够及时的感应环境和设备的变化情况调节风机转速，提高风机的自适应能力。
本申请的风机控制器的一个实施例的示意图如图3所示。当前风量供给获取单元301能够获取当前风量供给值。在一个实施例中，当前风量供给值可以为当前风压值，可以从风压传感器获取；也可以是当前风流量值，从风流量传感器获取。风机转速调节单元302能够调节风机转速以使当前风量供给值与预定风量供给值的差距在预定范围内。在一个实施例中，若当前风量供给值小于预定风量供给值，则提高风机转速；若当前风量供给值大于预定风量供给值，则降低风机转速。
这样的风机控制器能够根据测量得到的当前风量供给值与预定风量供给值的差距调节风机转速，使得风机转速达到的风压满足预定风量供给值的要求，从而实现风机转速的自适应调整，提高风机的自适应能力。
在一个实施例中，在调节风机转速时，风机转速调节单元302可以以预定粒度调节风机的转速，每完成一次调节测量一次当前风量供给值，并与预定风量供给值相比较，直至当前风量供给值与预定风量供给值的差距在预定范围内。在一个实施例中，预定粒度(即预定每次转速调节的最小量)可以根据实际需求设置和调整。
这样的风机控制器能够以预定粒度来逐渐调节风机转速，从而实现对预定风量供给值的逐步逼近，逻辑设定清晰，可以通过比较器和存储了预定风量供给值的存储器的配合实现，或可以配置FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)通过清晰的逻辑实现，有利于降低成本和推广应用。
在一个实施例中，在调节风机转速时，风机转速调节单元302可以根据当前风量供给值与预定风量供给值的差值，基于预定策略确定转速调节量，并调节风机的转速，例如，可以设定算法或对照表，根据当前风量供给值与预定风量供给值的差值确定转速调节量，并调节风机的转速。
这样的风机控制器能够直接确定转速调节量，从而避免了反复的测量和调节，提高了调节效率。
由于壁挂炉、燃气热水器等设备设计了多个档位，每个档位的预定风量供给值不同，在出厂时可以设定每个档位的预定风量供给值及标准转速。在一个实施例中，如图3所示，风机控制器还可以包括标准转速更新单元303，能够更新每个档位的标准转速，从而在下一次使用各个档位时能够采用校准后的转速驱动风机，避免了频繁的校准操作，保证了风机的应用效率。
本申请风机控制器的一个实施例的结构示意图如图4所示。风机控制器包括存储器410和处理器420。其中：存储器410可以是磁盘、闪存或其它任何非易失性存储介质。存储器用于存储上文中风机控制方法的对应实施例中的指令。处理器420耦接至存储器410，可以作为一个或多个集成电路来实施，例如微处理器或微控制器。该处理器420用于执行存储器中存储的指令，能够实现风机转速的自适应调整，提高风机的自适应能力。
在一个实施例中，还可以如图5所示，风机控制器500包括存储器510和处理器520。处理器520通过BUS总线530耦合至存储器510。该风机控制器500还可以通过存储接口540连接至外部存储装置550以便调用外部数据，还可以通过网络接口560连接至网络或者另外一台计算机系统(未标出)。此处不再进行详细介绍。
在该实施例中，通过存储器存储数据指令，再通过处理器处理上述指令，能够实现风机转速的自适应调整，提高风机的自适应能力。
在另一个实施例中，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现风机控制方法对应实施例中的方法的步骤。本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请的风机控制装置的一个实施例的示意图如图6所示。传感器61能够测量烟道的当前风量供给值，在一个实施例中，传感器可以是风压传感器，也可以是或风流量传感器，可以设置于风机控制装置所安装在的壁挂炉或燃气热水器的烟道中，烟道可以与包括进气管和/或排气管的管道连接，从而直接测量准确的风量供给值；在另一个实施例中，传感器可以通过取压管获取当前风量供给值，取压管与烟道相连接，从而避免将传感器置于烟道中，提高传感器的使用寿命。
风机控制器62获取传感器61采集的当前风量供给值，采用上文中提到的任意一种风机控制方法，根据当前风量供给值与预定风量供给值的差距调节风机转速，使得风机转速达到的风压满足预定风量供给值的要求，从而实现风机转速的自适应调整，提高风机的自适应能力。
在一个实施例中，上文中提到的风机控制装置可以应用于壁挂炉或燃气热水器中。本申请的壁挂炉或燃气热水器70的一个实施例的示意图如图7所示。风机控制装置701可以为上文中提到的任意一种，风机控制装置701的传感器位于进气管705或排气管706中，也可以位于烟道中，测量进气情况和/或排气情况。壁挂炉或燃气热水器还可换热器以包括燃烧器702、水箱703和换热器704以完成燃烧燃气和对水箱中水的加热操作。壁挂炉或燃气热水器70还可以包括主控制器707，能够接收用户的调节配置，实现控制燃烧功率和出水温度，提高设备的可控性。
这样的壁挂炉、燃气热水器能够根据风机的当前风量供给值与预定风量供给值的差距调节风机转速，使得风机转速达到的风压满足预定风量供给值的要求，从而实现风机转速的自适应调整，提高燃气热水器的自适应能力，降低维修率。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
至此，已经详细描述了本申请。为了避免遮蔽本申请的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
可能以许多方式来实现本申请的方法以及装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本申请的方法以及装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本申请的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本申请实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本申请的方法的机器可读指令。因而，本申请还覆盖存储用于执行根据本申请的方法的程序的记录介质。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本申请的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本申请技术方案的精神，其均应涵盖在本申请请求保护的技术方案范围当中。
Claims (15)
1.一种用于壁挂炉或燃气热水器的风机控制方法，包括：
在确定开始执行风机转速校准过程后，设置风机转速为第一档位的标准转速；
获取当前风量供给值；
判断所述当前风量供给值与当前档位的预定风量供给值是否在预定范围内；
若所述当前风量供给值与所述预定风量供给值在预定范围内，则记录当前转速为对应档位的标准转速；
若所述当前风量供给值与所述预定风量供给值不在预定范围内，则，在间隔3～10秒以使风机转速和风量供给状况稳定后，
获取当前风量供给值；
根据预定风量供给值调节风机的转速以使所述当前风量供给值与所述预定风量供给值的差距在预定范围内；
根据所述当前风量供给值与所述预定风量供给值的差距在预定范围内时所述风机的实时转速，更新与所述预定风量供给值相关联的标准转速；
调节风机转速为下一个档位的标准转速，并间隔3到10秒以使风机转速和风量供给状况稳定，进而执行获取当前风量供给值，并判断所述当前风量供给值与当前档位的所述预定风量供给值是否在预定范围内的操作，直至完成全部档位的校准。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据预定风量供给值调节风机的转速以使所述当前风量供给值与所述预定风量供给值的差距在预定范围内包括：
以预定粒度调节风机的转速直至所述当前风量供给值与所述预定风量供给值的差距在预定范围内。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述根据预定风量供给值调节风机的转速以使所述当前风量供给值与所述预定风量供给值的差距在预定范围内包括：
根据所述当前风量供给值与所述预定风量供给值的差值，基于预定策略确定转速调节量，并调节风机的转速。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，
所述当前风量供给值包括通过风压传感器获取的当前风压值，所述预定风量供给值包括预定风压值；或
所述当前风量供给值包括通过风流量传感器获取的当前风流量值，所述预定风量供给值包括预定风流量值。
5.一种用于壁挂炉或燃气热水器的风机控制器，包括：
当前风量供给获取单元，用于获取当前风量供给值；
风机转速调节单元，用于判断所述当前风量供给值与当前档位的预定风量供给值是否在预定范围内；若所述当前风量供给值与所述预定风量供给值不在预定范围内，则，在间隔3～10秒以使风机转速和风量供给状况稳定后，则激活所述当前风量供给获取单元获取当前风量供给值，根据预定风量供给值调节风机的转速以使所述当前风量供给值与所述预定风量供给值的差距在预定范围内；若所述当前风量供给值与所述预定风量供给值在预定范围内，则不更新标准转速；其中，在确定开始执行风机转速校准过程时，风机转速被设置为第一档位的标准转速；通过所述当前风量供给获取单元获取当前风量供给值；
标准转速更新单元，用于根据所述当前风量供给值与所述预定风量供给值的差距在预定范围内时所述风机的实时转速，更新与所述预定风量供给值相关联的标准转速；调节风机转速为下一个档位的标准转速，并间隔3到10秒以使风机转速和风量供给状况稳定，激活所述当前风量供给获取单元获取当前风量供给值，直至完成全部档位的校准。
6.根据权利要求5所述的用于壁挂炉或燃气热水器的风机控制器，其中，所述风机转速调节单元用于：
以预定粒度调节风机的转速直至所述当前风量供给值与所述预定风量供给值的差距在预定范围内。
7.根据权利要求5或6所述的用于壁挂炉或燃气热水器的风机控制器，其中，所述风机转速调节单元用于：
根据所述当前风量供给值与所述预定风量供给值的差值，基于预定策略确定转速调节量，并调节风机的转速。
8.一种用于壁挂炉或燃气热水器的风机控制器，包括：
存储器；以及
耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令执行如权利要求1至4任一项所述的方法。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现权利要求1至4任意一项所述的方法的步骤。
10.一种用于壁挂炉或燃气热水器的风机控制装置，包括：
用于执行权利要求1～4任意一项所述用于壁挂炉或燃气热水器的风机控制方法的用于壁挂炉或燃气热水器的风机控制器；和
用于测量烟道的当前风量供给值的传感器。
11.根据权利要求10所述的风机控制装置，其中，所述传感器位于烟道中，和/或经取压管与所述烟道连接。
12.根据权利要求10所述的风机控制装置，其中，所述传感器包括风压传感器和/或风流量传感器。
13.根据权利要求11所述的风机控制装置，其中，所述传感器包括风压传感器和/或风流量传感器。
14.一种壁挂炉，包括权利要求10所述的用于壁挂炉或燃气热水器的风机控制装置。
15.一种燃气热水器，包括权利要求10所述的用于壁挂炉或燃气热水器的风机控制装置。
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