CN108279606A - 一种基于智能转接板的ecm控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于智能转接板的ECM控制系统，涉及ECM控制系统领域。本发明包括：上位机、智能转接板、ECM控制系统；智能转接板与上位机相连；ECM控制系统与智能转接板之间通过信号线和电源线相连。智能转接板能够接收上位机的串口指令、外部模拟电压输入指令和自身转接板上的多档调速指令和电位器调速指令，并根据指令输出控制信号给ECM控制系统，实现电位器控制、多档调速控制、PWM控制或串口通讯控制等多种调速控制方式的兼容，方便地根据客户需求灵活地进行模式切换。
Description
技术领域
本发明涉及ECM控制系统领域，尤其指一种基于智能转接板的ECM控制系统。
背景技术
电机控制系统，尤其是家电暖通行业内的ECM控制系统是当今蓬勃发展的行业之一，为满足社会发展和人民生活的进步，ECM控制系统在电机和控制上进行了多次的优化。在电机方面，由PSC电机变为ECM电机，在控制方面，由通用变频器转为专特控制器，在结构方面，由机控分离变为控机一体式。
因此，需要设计一种能够克服以上问题的一种基于智能转接板的ECM控制系统。
发明内容
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种基于智能转接板的ECM控制系统，以实现兼容多种调速方式为目的。为此，本发明采取以下技术方案。
一种基于智能转接板的ECM控制系统，包括：
上位机，包括用于生成串口指令的串口指令生成模块、用于生成外部模拟电压指令的外部模拟电压模块；
智能转接板，与上位机相连以获取上位机发出的串口指令和外部模拟电压指令；所述的智能转接板既能接收来自上位机的串口指令和外部模拟电压输入指令，也能接收自身转接板上的多档调速指令、电位器调速指令，并根据指令输出控制信号；
ECM控制系统，与智能转接板之间通过信号线和电源线相连； ECM控制系统接收来自智能转接板的控制信号，并根据对应的控制信号控制电机的运行。
智能转接板能够接收上位机的串口指令、外部模拟电压输入指令和自身转接板上的多档调速指令和电位器调速指令，并根据指令输出控制信号给ECM控制系统，实现电位器控制、多档调速控制、PWM控制或串口通讯控制等多种调速控制方式的兼容，方便地根据客户需求灵活地进行模式切换。
作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征。
智能转接板包括0~10V外部电压输入端、用于与上位机相连以接收串口指令的串口模块、用于生成档位调速指令的多档调速模块、用于生成电位器调速指令的电位器调速模块、用于根据控制指令输出控制信号的MCU，所述的MCU与串口模块、多档调速模块、电位器调速模块相连以获得对应指令。通过在智能转接板上集成多种不同的调速模块，并通过MCU处理和输出对应的控制信号，方便地实现多种调速方式。
所述的智能转接板设有用于选择的拨码开关，通过拨码开关、或者通过设置智能转接板MCU的参数来选择串口、外部模拟电压、多档调速、电位器调速中的一种控制方式。方便地实现控制方式的选择性操作。
所述的多档调速模块为用于五档调速的五档调速模块，五档调速模块通过智能转接板的拨码开关或者串口通讯实现五个典型速度的调速控制。当利用拨码开关进行五档调速时，即对拨码开关进行组合实现五种速度选择；当利用串口进行五档调速时，即串口发送某一信号至MCU，由MCU解析其信号所代表的五档信号，实现五种速度选择，方便地实现五档调速。
所述电位器调速模块通过内部模拟电压调速，内部模拟电压由开关电源分压提供，通过电位器调节电压范围，然后由转接板上的MCU对电位器电压进行检测并转换成PWM信号，实现ECM控制系统PWM占空比调速。
所述串口指令采用单线制通讯，其先由外部串口通过USB接口连接到RS232实现双线制通讯，然后在双线制通讯的基础上再通过单线制电路或者MCU实现单线制通讯。可以减少转接板和ECM控制器的连接线数并且使控制简化。
外部模拟电压模块的外部模拟电压由外部电压提供，电压范围为0~10V。实现0~10V的外部电压输入，便于MCU读取。
所述ECM控制系统与智能转接板通过信号线、电源线相连，ECM控制系统的控制指令由串口通讯通过配置ECM控制系统DSP中对应参数来确定，实现对智能转接板的指令信号具体判断。
所述ECM控制系统与智能转接板通过一根信号线、一根电源线、一根接地线相连，实现信号单线制通讯。与现在市场上常见的多线制相比，大大减少了线束成本，而且在控制方式选择上更加灵活，可满足客户的不同需求。
所述的串口模块包括依次连接的串口、USB-RS232、光耦隔离器、RS232单线制电路；所述的电位器调速模块包括开关电源、电位器；开关电源的输出端与光耦隔离器、单线制电路、电位器相连以供电，外部电压输入端与电位器输出端相连，电位器的输出端与MCU相连；所述的光耦隔离器的输出端与MCU相连，单线制电路与信号线相连；拨码开关的输出端与多档调速模块、MCU相连，多档调速模块与MCU相连。结构简单，工作可靠，使用灵活；设光耦隔离器有利于减少干扰。
有益效果：
1、可方便地实现电位器控制、五档调速控制、PWM控制或串口通讯控制等多种调速控制方式的兼容，方便地根据客户需求灵活地进行模式切换，可满足不同客户的调速需求，实现调速方式多样化。
2、通过拨码开关、或者通过设置智能转接板MCU的参数选择，方便地实现控制方式的选择性操作。
3、可方便地实现多档调速。
4、ECM控制器配合智能转接板，而且信号单线制通讯与现在市场上常见的多线制相比，可以减少转接板和ECM控制器的连接线数并且使控制简化，大大减少了线束成本。
5、结构简单，工作可靠，使用灵活，抗干扰性强。
6、通过上位机，便于实现人机交互操作，便于实时显示功率、转速、转矩等重要数据，直观性强。
附图说明
图1是本发明控制系统结构示意图。
图2是本发明智能转接板结构示意图。
图中：1-上位机；2-智能转接板；3-ECM控制系统。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
如图1-2所示，一种基于智能转接板的ECM控制系统，包括：
上位机1，包括用于生成串口指令的串口指令生成模块、用于生成外部模拟电压指令的外部模拟电压模块；
智能转接板2，与上位机1相连以获取上位机1发出的串口指令和外部模拟电压指令；智能转接板2既能接收来自上位机1的串口指令和外部模拟电压输入指令，也能接收自身转接板上的多档调速指令、电位器调速指令，并根据指令输出控制信号；
ECM控制系统3，与智能转接板2之间通过信号线和电源线相连； ECM控制系统3接收来自智能转接板2的控制信号，并根据对应的控制信号控制电机的运行。
为了便于实现多种调速方式，智能转接板2包括0~10V外部电压输入端、用于与上位机1相连以接收串口指令的串口模块、用于生成档位调速指令的多档调速模块、用于生成电位器调速指令的电位器调速模块、用于根据控制指令输出控制信号的MCU，MCU与串口模块、五档调速模块、电位器调速模块相连以获得对应指令；智能转接板2由24Vac电压输入作为智能转接板2的电压源，通过开关电源转换成内部模拟电压，然后经过电位器的调节，使内部模拟电压在0~10V范围内变化，并由MCU读取电压值。通过在智能转接板2上集成多种不同的调速模块，并通过MCU处理和输出对应的控制信号，方便地实现多种调速方式。
为了便于实现控制方式的选择性操作，智能转接板2设有用于选择的拨码开关，通过拨码开关、或者通过设置智能转接板2MCU的参数来选择串口、外部模拟电压、多档调速、电位器调速中的一种控制方式；由拨码开关实现控制方式选择时， MCU读取拨码开关的高低电平信号，分析出此时所代表的控制方式，然后接收对应控制模式下的信号；由串口通讯设置MCU某参数实现控制方式选择时，由串口发送某特定参数的参数值至MCU，MCU接收并判断接收到的参数是否为特定参数，如果是，则根据参数值更新控制方式，如果不是，则对接收到的数据进行旁路处理。上述信号通过智能转接板2的处理，再输出相应指令至ECM控制系统3实现电机运行控制。方便地实现控制方式的选择性操作。
为了方便实现五档调速，五档调速模块通过智能转接板2的拨码开关或者串口通讯实现五个典型速度的调速控制。当利用拨码开关进行五档调速时，即对拨码开关进行组合实现五种速度选择；当利用串口进行五档调速时，即串口发送某一信号至MCU，由MCU解析其信号所代表的五档信号，实现五种速度选择，方便地实现五档调速。
为了实现ECM控制系统3PWM占空比调速，所述电位器调速模块通过内部模拟电压调速，内部模拟电压由开关电源分压提供，通过电位器调节电压范围，然后由转接板上的MCU对电位器电压进行检测并转换成PWM信号，实现ECM控制系统3PWM占空比调速。
为了减少连接线和简化控制，所述串口采用单线制通讯，其先由外部串口通过USB接口连接到RS232实现双线制通讯，然后在双线制通讯的基础上再通过单线制电路或者MCU实现单线制通讯。可以减少转接板和ECM控制器的连接线数并且使控制简化。
为了实现0~10V的外部电压输入，外部模拟电压模块的外部模拟电压由外部电压提供，电压范围为0~10V。实现0~10V的外部电压输入，便于MCU读取。
为了实现指令信号的具体判断，所述ECM控制系统与智能转接板2通过信号线、电源线相连，ECM控制系统3实现电机运行时需要判断接收来自智能转接板2的何种指令信号，ECM控制系统3的控制指令由串口通讯通过配置ECM控制系统3DSP中对应参数来确定。实现对智能转接板2的指令信号具体判断。
为了降低线束成本，所述ECM控制系统3与智能转接板2通过一根RT信号线、一根电源线、一根接地线相连，RT信号可分为三种：PWM信号、串口信号和I/O电平信号,实现信号单线制通讯。与现在市场上常见的多线制相比，大大减少了线束成本，而且在控制方式选择上更加灵活，可满足客户的不同需求。
为了提升工作可靠性，串口模块包括依次连接的串口、USB-RS232、光耦隔离器、RS232单线制电路；电位器调速模块包括开关电源、电位器；开关电源的输出端与光耦隔离器、单线制电路、电位器相连以供电，外部电压输入端与电位器输出端相连，电位器的输出端与MCU相连；光耦隔离器的输出端与MCU相连，单线制电路与信号线相连；拨码开关的输出端与五档调速模块、MCU相连，五档调速模块与MCU相连。结构简单，工作可靠，使用灵活；设光耦隔离器有利于减少干扰。
以上图1-2所示的一种基于智能转接板的ECM控制系统是本发明的具体实施例，已经体现出本发明实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本发明的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。
Claims (10)
1.一种基于智能转接板的ECM控制系统，其特征在于包括：
上位机（1），包括用于生成串口指令的串口指令生成模块、用于生成外部模拟电压指令的外部模拟电压模块；
智能转接板（2），与上位机（1）相连以获取上位机（1）发出的串口指令和外部模拟电压指令；所述的智能转接板（2）既能接收来自上位机（1）的串口指令和外部模拟电压输入指令，也能接收自身转接板上的多档调速指令、电位器调速指令，并根据指令输出控制信号；
ECM控制系统（3），与智能转接板（2）之间通过信号线和电源线相连； ECM控制系统（3）接收来自智能转接板（2）的控制信号，并根据对应的控制信号控制电机的运行。
2.根据权利要求1所述的一种基于智能转接板的ECM控制系统，其特征在于：智能转接板（2）包括0~10V外部电压输入端、用于与上位机（1）相连以接收串口指令的串口模块、用于生成档位调速指令的多档调速模块、用于生成电位器调速指令的电位器调速模块、用于根据控制指令输出控制信号的MCU，所述的MCU与串口模块、多档调速模块、电位器调速模块相连以获得对应指令。
3.根据权利要求2所述的一种基于智能转接板的ECM控制系统，其特征在于：所述的智能转接板（2）设有用于选择的拨码开关，通过拨码开关、或者通过设置智能转接板（2）MCU的参数来选择串口、外部模拟电压、多档调速、电位器调速中的一种控制方式。
4.根据权利要求3所述的一种基于智能转接板的ECM控制系统，其特征在于：所述的多档调速模块为用于五档调速的五档调速模块，五档调速模块通过智能转接板（2）的拨码开关或者串口通讯实现五个典型速度的调速控制。
5.根据权利要求2所述的一种基于智能转接板的ECM控制系统，其特征在于：所述电位器调速模块通过内部模拟电压调速，内部模拟电压由开关电源分压提供，通过电位器调节电压范围，然后由转接板上的MCU对电位器电压进行检测并转换成PWM信号，实现ECM控制系统（3）PWM占空比调速。
6.根据权利要求1所述的一种基于智能转接板的ECM控制系统，其特征在于：所述串口指令采用单线制通讯，其先由外部串口通过USB接口连接到RS232实现双线制通讯，然后在双线制通讯的基础上再通过单线制电路或者MCU实现单线制通讯。
7.根据权利要求1所述的一种基于智能转接板的ECM控制系统，其特征在于：外部模拟电压模块的外部模拟电压由外部电压提供，电压范围为0~10V。
8.根据权利要求1所述的一种基于智能转接板的ECM控制系统，其特征在于：所述ECM控制系统（3）与智能转接板（2）通过信号线、电源线相连，ECM控制系统（3）的控制指令由串口通讯通过配置ECM控制系统（3）DSP中对应参数来确定。
9.根据权利要求1-7任一权利要求所述的一种基于智能转接板的ECM控制系统，其特征在于：所述ECM控制系统（3）与智能转接板（2）通过一根信号线、一根电源线、一根接地线相连，实现信号单线制通讯。
10.根据权利要求9所述的一种基于智能转接板的ECM控制系统，其特征在于：所述的串口模块包括依次连接的串口、USB-RS232、光耦隔离器、RS232单线制电路；所述的电位器调速模块包括开关电源、电位器；开关电源的输出端与光耦隔离器、单线制电路、电位器相连以供电，外部电压输入端与电位器输出端相连，电位器的输出端与MCU相连；所述的光耦隔离器的输出端与MCU相连，单线制电路与信号线相连；拨码开关的输出端与多档调速模块、MCU相连，多档调速模块与MCU相连。
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