CN110955287A - 一种全自动隔离式多通道智能化加热装置 - Google Patents

一种全自动隔离式多通道智能化加热装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种全自动隔离式多通道智能化加热装置，具体包括：脉冲触发脉冲模块、模拟量输入模块、温度传感器模块、主控制器模块和液晶显示与操作模块；所述脉冲触发脉冲模块、模拟量输入模块、温度传感器模块和液晶显示与操作模块均与所述主控制器模块电性连接；所述脉冲触发脉冲模块、模拟量输入模块和温度传感器模块组成一个加热通道；所述加热通道有多个，且互相独立。本发明的有益效果是：各个加热通道电源独立设置，以自动控制为主，组网简单、方便，克服了因某个通道出现故障而导致整个加热装置停止工作的不足，提高加热装置可靠性。

Description

一种全自动隔离式多通道智能化加热装置
技术领域
本发明涉及电力电子设备领域，尤其涉及一种全自动隔离式多通道智能化加热装置。
背景技术
脉冲功率技术，作为将缓慢储存起来的具有较高密度的能量，进行快速压缩，转换或者直接释放给负载的电物理技术。其本质上就是将脉冲能量在时间尺度上进行压缩，以获得在极短时间内的高峰值功率输出。已经被广泛应用于国防科研、高新技术研究和民用工业等诸多领域中。
研究与实践均表明，在很多应用场合中，脉冲功率系统的体积和重量的大小是决定性因素，如飞机探测水下物体技术、舰载电磁炮等，都要求产生很大的脉冲功率，而且系统又不能过于庞大和笨重。当前以SCR(相控晶闸管)、IGBT(绝缘栅双极晶体管)、IGCT(集成门极换流晶闸管)为代表的大功率电力电子器件，代替传统的真空开关、气体开关和液体开关。特别地，上述这些开关元件的参数直接影响整个脉冲功率系统的性能，是脉冲功率技术中一个重要的关键技术。具有耐高电压强电流、击穿时延短且分散性小、电感和电阻小、电极烧毁少以及能在重复的脉冲下稳定工作的各种类型开关元件的研制，是当前国内外脉冲功率技术中又一个十分受重视的研究课题。
应用实践表明，应用于脉冲功率系统的电力电子器件工作时，如果不及时散热或者散热措施不得当，将使其因过温而烧毁器件，极大地降低了装置的可靠性，这也是限制电力电子器件的额定电流和额定电压的主要原因。目前最有效的方法就是增设专用的冷却系统，由冷却液(水)带走电力电子器件工作时所产生的大量热量，确保电力电子器件在额定温度以下正常工作。
也正因为有了冷却系统的存在，极易造成电力电子装置内部由于冷凝而受潮，况且电力电子开关器件又属于对湿度非常敏感的器件。研究与实践均表明，湿度不适宜是造成电力电子装置工作不可靠、故障频发的关键性因素之一，尤其是当它长期处在潮湿环境，其使用寿命将会大幅度降低，严重时还会造成重大灾难性事故。所以，我们必须重视这类装置的防潮工作。最有效的解决途径就是，实时监测并随时报告电力电子装置内部的湿度状况，并由主控设备设定必要的安全门限，一旦超过湿度设定值的安全门限，主控设备即刻进行必要的除潮操作，如开动抽湿机、启动通风设施或者动用加热除潮装置等。
大量调研与科研实践表明，目前脉冲功率系统中的加热除潮装置还是存在一些问题：
第一，电源集中设置。许多脉冲功率系统中的高压开关柜内，各个通道的加热电源没有独立设置，一旦某个通道出现短路或者其它故障导致电源出问题，整个加热去湿装置丧失作用。
第二，人工干预为主，自动化程度低。大多数脉冲功率系统采用人工加热去湿装置。这对于运行于海洋环境的舰船系统中而言，实际运行效果并不理想，因为在电加热器附近存在温度高、对附近元件老化影响大，而远离加热器的柜内其它部位去潮效果并不明显；
第三，网络化技术欠缺。许多脉冲功率系统，还不能实时上传加热除潮装置自身健康状态的，不能联网，更不能为集中控制中心提供加热除潮装置提供当前运行状态，不能提前预知加热除潮装置的健康情况，运行成本高。
发明内容
本发明为了解决现有技术中存在的不足，提供一种全自动隔离式多通道智能化加热装置。
本发明所采用的一种全自动隔离式多通道智能化加热装置，具体包括：
脉冲触发模块、模拟量输入模块、温度传感器模块、主控制器模块和液晶显示与操作模块；
所述脉冲触发模块、所述模拟量输入模块、所述温度传感器模块和所述液晶显示与操作模块均与所述主控制器模块电性连接；所述模拟量输入模块与所述温度传感器模块电性连接；
所述脉冲触发模块、所述模拟量输入模块、所述温度传感器模块和相应电力电子器件组成一个独立的加热通道；
所述脉冲触发模块用于接收所述主控制模块发出的脉冲触发信号，以触发所述加热通道工作；所述模拟量输入模块用以接收所述温度传感器模块检测的温度，将温度转换成数字量后，传送至所述主控制器模块，通过所述主控制器模块以完成所述加热通道温度的智能控制；所述液晶显示与操作模块用于显示所述加热通道工作情况。
进一步地，所述加热通道有多个，对应的，所述脉冲触发模块、所述模拟量输入模块、所述温度传感器模块和所述相应电力电子器件也对应有多个，每个所述脉冲触发模块及其对应的所述模拟量输入模块、所述温度传感器模块和所述相应电力电子器件组成一个加热通道，且各加热通道之间相互隔离，互不影响；所述相应的电力电子器件包括：MOS管Mi、电流传感器CTi、温度传感器TMi和待加热器件HTi，i为加热通道的个数，根据所述主控制器模块实际接口情况自行选择加热通道个数。
进一步地，所述加热通道中，所述MOS管Mi的Di端与电源Vcdi一端相连，Si端通过相应接线端子分别与所述触发脉冲模块和所述电流传感器CTi相一端的相连；所述电流传感器CTi通过相应接线端子分别与所述模拟量输入模块和所述待加热器件HTi的一端相连；所述待加热器件HTi的另一端接地。
进一步地，所述一种全自动隔离式多通道智能化加热装置还包括：温湿度模块、通信模块、存储模块和数字量输入模块；所述温湿度模块用于测量所述加热装置内部的湿度，当所述加热装置内部湿度超过预设值时，所述加热装置停止工作，以保护所述加热装置；所述存储模块，用于存储加热通道相应参数；所述数字量输入模块有多个，包括选择加热通道启停的输入按钮SBi，用于检测输入按钮SBi的状态，其中i为加热通道的个数；所述输入按钮SBi按下时表示对应的加热通道开启，否则表示加热通道关闭；所述通信模块为拓展功能模块，采用RS232串口，用于与集控中心设备通讯；通过所述通讯模块，集控中心设备控制多个所述一种全自动隔离式多通道智能化加热装置；所述通信模块，还用于与上位机通讯；上位机通过所述通讯模块设置加热通道相应参数；所述加热通道相应参数，包括加热时间参数、加热温度上限参数和加热温度下限参数。
进一步地，所述液晶显示与操作模块用于显示各加热通道工作情况及设置加热通道相应参数，具体包括：显示当前正在运行的加热通道、显示正在运行的加热通道温度、显示加热装置湿度和设置所述加热通道相应参数。
进一步地，所述一种全自动隔离式多通道智能化加热装置，其工作流程具体如下：
S101：通过所述温湿度模块测量所述加热装置内部的湿度和温度，当所述加热装置内部湿度超过预设湿度值、预设温度值时，所述加热装置的主控制器模块停止工作，即所有加热通道都不工作；否则，所述加热装置处于正常工作状态，进入步骤S102；
S102：通过所述输入按钮SBi检的开关状态来判断是否有加热通道开启；当所述输入按钮SBi为高电平时，表示有加热通道开启，进入步骤S103；否则，继续执行步骤S102，判断加热通道是否开启；
S103：通过上位机经由所述通讯模块设置或者通过所述液晶显示与操作模块设置所述加热时间参数、加热温度上限参数和加热温度下限参数至所述存储模块；所述液晶显示与操作模块读取所述加热时间参数、加热温度上限参数、加热温度下限参数和当前温度参数，并显示；
S104：所述主控制区模块根据所述加热时间参数、加热温度上限参数和加热温度下限参数，发送控制指令至所述脉冲触发模块，以导通所述加热通道，完成所述加热通道的温度智能调节。
进一步地，所述加热通道的智能调节加热，具体为：
S201：通过所述温度传感器模块根据所述加热时间参数开启倒计时加热，当倒计时完毕后，所述主控制器模块控制所述脉冲触发模块，使所述加热通道断开；
S202：判断当前加热通道温度是否高于所述加热温度上限参数，如果是，则通过所述主控制器模块保持当前状态，即加热通道断开，PWM占空比为0，停止加热；否则，进入步骤S203；
S203：通过所述温度传感器模块判断当前加热通道温度是否低于所述加热温度下限参数，如果是，则通过所述主控制器模块下达触发脉冲指令至所述脉冲触发模块，将PWM占空比调制100％，快速加热；否则，则根据预设的递减值递减PWM占空比加热，并跳转到步骤S202循环检测温度，以保持当前加热通道在设置的温度范围内。
所述液晶显示与操作模块的界面显示响应流程具体如下：
S301：通过所述输入按钮SBi检的开关状态来判断是否有加热通道开启；如果有开启，则相应加热通道会在所述液晶显示与操作模块的液晶屏幕上进行闪烁，进入步骤S302；否则，液晶屏幕不作任何响应；
S302：通过上位机设置或者通过所述液晶显示与操作模块设置所述加热时间参数、加热温度上限参数和加热温度下限参数，并存储，此时液晶屏幕上相应的加热通道停止闪烁。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：各个加热通道电源独立设置，以自动控制为主，组网简单、方便，克服了因某个通道出现故障而导致整个加热装置停止工作的不足，提高加热装置可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例的一种全自动隔离式多通道智能化加热装置的单加热通道结构示意图；
图2是本发明实施例的一种全自动隔离式多通道智能化加热装置的双加热通道结构示意图；
图3是本发明实施例的一种全自动隔离式多通道智能化加热装置的双通道主控制器模块的结构示意图；
图4是本发明实施例中一种全自动隔离式多通道智能化加热装置的工作流程示意图；
图5是本发明实施例中一种全自动隔离式多通道智能化加热装置的智能温度调节示意图；
图6是本发明实施例中一种全自动隔离式多通道智能化加热装置的液晶显示与操作模块响应流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。
请参考图1，图1是本发明实施例的一种全自动隔离式多通道智能化加热装置的单加热通道结构示意图，具体包括：
脉冲触发模块1、模拟量输入模块2、温度传感器模块3、主控制器模块4和液晶显示与操作模块8；
所述脉冲触发模块1、所述模拟量输入模块2、所述温度传感器模块3和所述液晶显示与操作模块8均与所述主控制器模块4电性连接；所述模拟量输入模块2与所述温度传感器模块3电性连接；
所述脉冲触发模块1、所述模拟量输入模块2、所述温度传感器模块3和相应电力电子器件组成一个独立的加热通道；
所述脉冲触发模块1用于接收所述主控制模块4发出的脉冲触发信号，以触发所述加热通道工作；所述模拟量输入模块2用以接收所述温度传感器模块3检测的温度，将温度转换成数字量后，传送至所述主控制器模块4，通过所述主控制器模块4以完成所述加热通道温度的智能控制；所述液晶显示与操作模块8用于显示所述加热通道工作情况。
所述加热通道有多个，对应的，所述脉冲触发模块1、所述模拟量输入模块2、所述温度传感器模块3和所述相应电力电子器件也对应有多个，每个所述脉冲触发模块1及其对应的所述模拟量输入模块2、所述温度传感器模块3和所述相应电力电子器件组成一个加热通道，且各加热通道之间相互隔离，互不影响；所述相应的电力电子器件包括：MOS管Mi、电流传感器CTi、温度传感器TMi和待加热器件HTi，i为加热通道的个数，根据所述主控制器模块4实际接口情况自行选择加热通道个数。
所述加热通道中，所述MOS管Mi的Di端与电源Vcdi一端相连，Si端通过相应接线端子分别与所述触发脉冲模块1和所述电流传感器CTi相一端的相连；所述电流传感器CTi通过相应接线端子分别与所述模拟量输入模块2和所述待加热器件HTi的一端相连；所述待加热器件HTi的另一端接地。
所述一种全自动隔离式多通道智能化加热装置还包括：温湿度模块5、通信模块6、存储模块7和数字量输入模块9；所述温湿度模块5用于测量所述加热装置内部的湿度，当所述加热装置内部湿度超过预设值时，所述加热装置停止工作，以保护所述加热装置；所述存储模块7，用于存储加热通道相应参数；所述数字量输入模块9有多个，包括选择加热通道启停的输入按钮SBi，用于检测输入按钮SBi的状态，其中i为加热通道的个数；所述输入按钮SBi按下时表示对应的加热通道开启，否则表示加热通道关闭；所述通信模块6为拓展功能模块，采用RS232串口，用于与集控中心设备通讯；通过所述通讯模块6，集控中心设备控制多个所述一种全自动隔离式多通道智能化加热装置；所述通信模块6，还用于与上位机通讯；上位机通过所述通讯模块6设置加热通道相应参数；所述加热通道相应参数，包括加热时间参数、加热温度上限参数和加热温度下限参数。
所述液晶显示与操作模块用于显示各加热通道工作情况及设置加热通道相应参数，具体包括：显示当前正在运行的加热通道、显示正在运行的加热通道温度、显示加热装置湿度和设置所述加热通道相应参数。
请参考图4，图4是本发明实施例中一种全自动隔离式多通道智能化加热装置的工作流程示意图；所述一种全自动隔离式多通道智能化加热装置，其工作流程具体如下：
S101：通过所述温湿度模块5测量所述加热装置内部湿度，当所述加热装置内部湿度超过预设值时，所述加热装置的主控制器模块4停止工作，即所有加热通道都不工作；否则，所述加热装置处于正常状态，进入步骤S102；
S102：通过所述输入按钮SBi检的开关状态来判断是否有加热通道开启；当所述输入按钮SBi为高电平时，表示有加热通道开启，进入步骤S103；否则，继续执行步骤S102，判断加热通道是否开启；
S103：通过上位机经由所述通讯模块6设置或者通过所述液晶显示与操作模块8设置所述加热时间参数、加热温度上限参数和加热温度下限参数至所述存储模块7；所述液晶显示与操作模块8读取所述加热时间参数、加热温度上限参数、加热温度下限参数和当前温度参数，并显示；
S104：所述主控制区模块4根据所述加热时间参数、加热温度上限参数和加热温度下限参数，发送控制指令至所述脉冲触发模块1，以导通所述加热通道，完成所述加热通道的温度智能调节。
请参考图5，图5是本发明实施例中一种全自动隔离式多通道智能化加热装置的智能温度调节示意图；所述加热通道的智能调节加热，具体为：
S201：通过所述温度传感器模块3根据所述加热时间参数开启倒计时加热，当倒计时完毕后，所述主控制器模块4控制所述脉冲触发模块1，使所述加热通道断开；
S202：判断当前加热通道温度是否高于所述加热温度上限参数，如果是，则通过所述主控制器模块4保持当前状态，即加热通道断开，PWM占空比为0，停止加热；否则，进入步骤S203；
S203：通过所述温度传感器模块3判断当前加热通道温度是否低于所述加热温度下限参数，如果是，则通过所述主控制器模块4下达触发脉冲指令至所述脉冲触发模块1，将PWM占空比调制100％，快速加热；否则，则根据预设的递减值递减PWM占空比加热，并跳转到步骤S202循环检测温度，以保持当前加热通道在设置的温度范围内。
请参考图6，图6是本发明实施例中一种全自动隔离式多通道智能化加热装置的液晶显示与操作模块响应流程图；所述液晶显示与操作模块8的界面显示响应流程具体如下：
S301：通过所述输入按钮SBi检的开关状态来判断是否有加热通道开启；如果有开启，则相应加热通道会在所述液晶显示与操作模块8的液晶屏幕上进行闪烁，进入步骤S302；否则，液晶屏幕不作任何响应；
S302：通过上位机设置或者通过所述液晶显示与操作模块8设置所述加热时间参数、加热温度上限参数和加热温度下限参数，并存储，此时液晶屏幕上相应的加热通道停止闪烁。
请参考图2，图2表示本专利的双通道智能化加热系统实施例；其中，1-1表示加热通道1的触发脉冲模块，即TP1模块；1-2表示加热通道2的触发脉冲模块，即TP2模块；M1和M2表示电力电子器件，如MOSFET管子、IGBT管子等，同前，本专利以MOSFET管子为例，但是，却不仅限于它；2-1为加热通道1的模拟量输入模块，即AI1模块；CT1表示加热通道1的电流传感器，同前，本专利以霍尔电流传感器为例，但是，却不仅限于它；2-2为加热通道2的模拟量输入模块，即AI2模块；CT2表示加热通道2的电流传感器，同前；3-1表示加热通道1的温度传感器模块TM1，3-2表示加热通道2的温度传感器模块TM2；HT1和HT2表示待加热模块1和2；I1-1表示流过加热通道1待加热模块HT1的电流；I1-2表示流过加热通道2待加热模块HT2的电流；4为主控制器模块，本专利以ARM充电CPU；5为温湿度模块，即TH模块，本专利以具有I2C接口的温湿度模块为例进行说明；6为通信模块，即CM模块，本专利以RS485模块为例；7为存储模块，即MM模块；本专利以具有I2C接口的存储模块为例进行说明；8为液晶显示与操作模块，即LCD模块，本专利以具有RS232通信接口的LCD模块为例进行说明；9为数字量输入模块，即DI模块，SB1表示选择加热通道1的启停输入按钮，SB2表示选择加热通道2的启停输入按钮。
如图2所示，电源Vdc1的正极与MOS管(M1)的D1脚相连，负极接GND1。MOS管(M1)G1脚由接线端子TP1-1与触发脉冲模块(1-1)相连，S1脚由接线端子TP2-1与触发脉冲模块(1-1)相连，并与电流传感器CT1相连，触发脉冲模块(1-1)由接线端子T1-1与主控制器模块(4)相连。电流传感器CT1分别通过接线端子TAI1-1和TAI2-1与模拟量输入模块(2-1)相连，待加热模块(HT1)一端与电流传感器CT1相连，另一端接GND1。温度传感器模块(3-1)由接线端子TH1-1和TH2-1与模拟量输入模块(2-1)相连，模拟量输入模块(2-1)由接线端子T2-1和T3-1与主控制器模块(4)相连。电源Vdc2的正极与MOS管(M2)的D2脚相连，负极接GND2。MOS管(M2)G2脚由接线端子TP1-2与触发脉冲模块(1-2)相连，S2脚由接线端子TP2-2与触发脉冲模块(1-2)相连，并与电流传感器CT2相连，触发脉冲模块(1-2)由接线端子T1-2与主控制器模块(4)相连。电流传感器CT2分别通过接线端子TAI1-2和TAI2-2与模拟量输入模块(2-2)相连，待加热模块(HT2)一端与电流传感器CT2相连，另一端接GND2。温度传感器模块(3-2)由接线端子TH1-2和TH2-2与模拟量输入模块(2-2)相连，模拟量输入模块(2-2)由接线端子T2-2和T3-2与主控制器模块(4)相连。选择加热通道的启停输入按钮(SB1)由TSB1和TSB2与数字量输出模块(9)相连，选择加热通道的启停输入按钮(SB2)由TSB3和TSB4与数字量输出模块(9)相连，数字量输出模块(9)由接线端子T15、T16与主控制器模块(4)相连。液晶显示与操作模块(8)由接线端子T14和T13与主控制器模块(4)相连，存储模块(7)分别由接线端子T8、T9、T10、T11、T12与主控制器模块(4)相连。通信模块(6)由接线端子T6和T7与主控制器模块(4)相连。温湿度模块(5)由接线端子T4和T5与主控制器模块(4)相连。
请参考图3，图3本发明实施例的全自动隔离式多通道智能化加热系统的双通道主控制器模块的结构示意图；其中，1-1为触发脉冲模块1，即TP1模块；1-2为触发脉冲模块2，即TP2模块；2-1为模拟量输入模块1，即AI1模块；2-2为模拟量输入模块2，即AI2模块；4为主控制器模块，本专利以ARM充电CPU，把图2中的4-1与4-2全部端口合并在4中；5为温湿度模块，即TH模块，本专利以具有I2C接口的温湿度模块为例进行说明；6为通信模块，即CM模块，本专利以RS485模块为例；7为存储模块，即MM模块；本专利以具有I2C接口的存储模块为例进行说明；8为液晶显示与操作模块，即LCD模块，本专利以具有RS232通信接口的LCD模块为例进行说明；9-1为数字量输入模块1，即DI1模块；9-2为数字量输入模块2，即DI2模块。
如图2所示，主控制模块(4)中的芯片A1的第105脚、第109脚、第110脚、第133脚和第25脚接编程接口J1，芯片A1的第138脚接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接地线GND1，芯片A1的第6脚接电源UDD，芯片A1的第6脚接电容C3的一端，电容C3的另一端接地线GND1，芯片A1的第33脚接电感L2的一端，电感L2的另一端接电源US1+，芯片A1的第33脚同时接电容C5的正极，电容C5的负极接地线GND1，电容C4的一端与芯片A1的第33脚相连，电容C4的另一端接地线GND1，芯片A1的第33脚接电源UDD，芯片A1的第31脚接地线GND1，芯片A1的第121脚接电源US1+，电容C6的一端与芯片A1的第121脚相连，电容C6的另一端接地线GND1，芯片A1的第23脚接电容C7的一端，电容C7的另一端接地线GND1，芯片A1的第24脚接电阻R2的一端，电阻R3的另一端接电容C8的一端，电容C8的另一端接地线GND1，晶振Y1的外壳接地线GND1，晶振Y1的一端接芯片A1的第23脚，晶振Y1的另一端接电容C8的一端，电容C8的另一端接地线GND1，芯片A1的第106脚接电容C9的一端，电容C9的另一端接地线GND1，芯片A1的第71脚接电容C10的一端，电容C10的另一端接地线GND1，芯片A1的第143脚接电容C11的一端，电容C11的另一端接地线GND1，芯片A1的第143脚接电感L3的一端，电感L3的另一端接电源US1+，电容C12的一端接电源US1+，电容C12的另一端接地线GND1，芯片A1的第8脚接电容C13的一端，电容C13的另一端接地线GND1，芯片A1的第9脚接电容C14的一端，电容C14的另一端接地线GND1，晶振Y2的一端接芯片A1的第8脚，晶振Y2的另一端接芯片A1的第9脚，芯片A1的第120脚接地线GND1。
如图2所示，芯片A1的第63脚经由接线端子T1-1与触发脉冲模块(1-1)相连，芯片A1的第64脚经由接线端子T1-2与触发脉冲模块(1-2)相连，芯片A1的第15、16脚经由接线端子T2-1、T3-1与输入模拟量输入模块(2-1)相连，芯片A1的第17、18脚经由接线端子T2-2、T3-2与输入模拟量输入模块(2-2)相连，芯片A1的第36、37脚经由接线端子T4、T5与温湿度模块(5)相连，芯片A1的第38、40脚经由接线端子T6、T7与通信模块(6)相连，芯片A1的第92、93、7、85、87脚经由接线端子T8、T9、T10、T11、T12与存储模块(7)相连，芯片A1的第47、48脚经由接线端子T13、T14与液晶显示与操作模块(8)相连，芯片A1的第34脚经由接线端子T15与数字量输入模块(9-1)相连，芯片A1的第35脚经由接线端子T16与数字量输入模块(9-2)相连。
如图2所示的电力电子器件M1和M2，可以根据加热去潮装置实际功率，酌情选择如MOSFET管子、IGBT管子等；对应的触发脉冲模块，即TP模块，可以根据所选定的MOSFET管子、IGBT管子，再选配与之配套的触发板。
如图2所示的电流传感器CT1和CT2，如果涉及到高压大电流场合，如本专利示例一样，可以根据加热去潮装置实际功率，计算获得的被测电流，酌情选择霍尔电流传感器，但是，却不仅限于它，如果涉及到小电流、低压场合，也可以选择电阻分流器，以降低运行成本；
如图2所示的温度传感器模块TM1和TM2，可以选择两线制PT100、三线制PT100或者四线制PT100，当然，也可以选择两线制PT1000、三线制PT1000或者四线制PT1000，市面上有专门的PT100和PT1000测试模块，直接与主控制器模块对接，非常方便和灵活；
如图2所示的模拟量输入模块，即AI模块，市面上有现成的多通道(4通道、8通道、16通道等)模块出售，既可以得到4-20mA输入，也可以得到0-20mA输入，还有0-5V输入等，根据实际需要灵活选配就行；
如图所示2，数字量输入模块，即DI模块，市面上有多通道(4通道、8通道、16通道等)模块出售，既可以得到干接点、源电流、湿接点输入，也可以得到光耦隔离输入，还有继电器隔离输入等，根据实际需要灵活选配；
如图2所示，通信模块CM，本专利以RS485模块为例，但是不局限于该模式，也可以选择RS232模块、RS422模块或者SPI模块；
如图2所示，存储模块MM，本专利以具有I2C接口的存储模块为例进行说明，可以选择具有I2C接口EEPROM存储模块，如AT24C256系列产品；
如图2所示，液晶显示与操作模块LCD模块，本专利以具有RS232通信接口的LCD模块为例进行说明，即工业串口屏，如电容触摸液晶屏LCD模块，可以选择的触摸式LCD模块；
如图3所示，主控制器模块4的芯片A1，可选择STM32F417系列的ARM芯片。
本专利仅仅给出双通道的实施例，由于采用了模块化设计，增加更多通道时，只需要同步增加电流传感器、温度传感器、驱动脉冲模块、电力电子器件就行，当然，需要增加配置STM32F417作为主设备控制芯片的I/O端口(利用它的通用I/O端口，简称GPIO端口)。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：各个加热通道电源独立设置，以自动控制为主，组网简单、方便，克服了因某个通道出现故障而导致整个加热装置停止工作的不足，提高加热装置可靠性。
在本专利中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中各装置位于图中以及设备相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本专利中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种全自动隔离式多通道智能化加热装置，其特征在于：具体包括：
脉冲触发模块(1)、模拟量输入模块(2)、温度传感器模块(3)、主控制器模块(4)和液晶显示与操作模块(8)；
所述脉冲触发模块(1)、所述模拟量输入模块(2)、所述温度传感器模块(3)和所述液晶显示与操作模块(8)均与所述主控制器模块(4)电性连接；所述模拟量输入模块(2)与所述温度传感器模块(3)电性连接；
所述脉冲触发模块(1)、所述模拟量输入模块(2)、所述温度传感器模块(3)和相应电力电子器件组成一个独立的加热通道；
所述脉冲触发模块(1)用于接收所述主控制模块(4)发出的脉冲触发信号，以触发所述加热通道工作；所述模拟量输入模块(2)用以接收所述温度传感器模块(3)检测的温度，将温度转换成数字量后，传送至所述主控制器模块(4)，所述主控制器模块(4)根据所述数字量完成所述加热通道温度的智能控制；所述液晶显示与操作模块(8)用于显示所述加热通道工作情况。
2.如权利要求1所述的一种全自动隔离式多通道智能化加热装置，其特征在于：
所述加热通道有多个，对应的，所述脉冲触发模块(1)、所述模拟量输入模块(2)、所述温度传感器模块(3)和所述相应电力电子器件也对应有多个，每个所述脉冲触发模块(1)及其对应的所述模拟量输入模块(2)、所述温度传感器模块(3)和所述相应电力电子器件组成一个加热通道，且各加热通道之间相互隔离，互不影响；所述相应的电力电子器件包括：MOS管Mi、电流传感器CTi、温度传感器TMi和待加热器件HTi，i为加热通道的个数，根据所述主控制器模块(4)实际接口情况自行选择加热通道个数。
3.如权利要求2所述的一种全自动隔离式多通道智能化加热装置，其特征在于：
每个所述加热通道中，所述MOS管Mi的Di端与电源Vcdi一端相连，Si端通过相应接线端子分别与所述触发脉冲模块(1)和所述电流传感器CTi相一端的相连；所述电流传感器CTi通过相应接线端子分别与所述模拟量输入模块(2)和所述待加热器件HTi的一端相连；所述待加热器件HTi的另一端接地。
4.如权利要求1所述的一种全自动隔离式多通道智能化加热装置，其特征在于：
所述一种全自动隔离式多通道智能化加热装置还包括：温湿度模块(5)、通信模块(6)、存储模块(7)和数字量输入模块(9)；所述温湿度模块(5)用于测量所述加热装置内部的湿度，当所述加热装置内部湿度超过预设值时，所述加热装置停止工作，以保护所述加热装置；所述存储模块(7)，用于存储加热通道相应参数；所述数字量输入模块(9)有多个，包括选择加热通道启停的输入按钮SBi，用于检测输入按钮SBi的状态，其中i为加热通道的个数；所述输入按钮SBi按下时表示对应的加热通道开启，否则表示加热通道关闭；所述通信模块(6)为拓展功能模块，采用RS232串口，用于与集控中心设备通讯；通过所述通讯模块(6)，集控中心设备控制多个所述一种全自动隔离式多通道智能化加热装置；所述通信模块(6)，还用于与上位机通讯；上位机通过所述通讯模块(6)设置加热通道相应参数；所述加热通道相应参数，包括加热时间参数、加热温度上限参数和加热温度下限参数。
5.如权利要求4所述的一种全自动隔离式多通道智能化加热装置，其特征在于：
所述液晶显示与操作模块(8)用于显示各加热通道工作情况及设置加热通道相应参数，具体包括：显示当前正在运行的加热通道、显示正在运行的加热通道温度、显示加热装置湿度和设置所述加热通道相应参数。
6.如权利要求4所述的一种全自动隔离式多通道智能化加热装置，其特征在于：所述一种全自动隔离式多通道智能化加热装置，其工作流程具体如下：
S101：通过所述温湿度模块(5)测量所述加热装置内部的湿度和温度，当所述加热装置内部湿度超过预设湿度值、预设温度值时，所述加热装置的主控制器模块(4)停止工作，即所有加热通道都不工作；否则，所述加热装置处于正常工作状态，进入步骤S102；
S102：通过所述输入按钮SBi检的开关状态来判断是否有加热通道开启；当所述输入按钮SBi为高电平时，表示有加热通道开启，进入步骤S103；否则，继续执行步骤S102，判断加热通道是否开启；
S103：通过上位机经由所述通讯模块(6)设置或者通过所述液晶显示与操作模块(8)设置所述加热时间参数、加热温度上限参数和加热温度下限参数至所述存储模块(7)；所述液晶显示与操作模块(8)读取所述加热时间参数、加热温度上限参数、加热温度下限参数和当前温度参数，并显示；
S104：所述主控制区模块(4)根据所述加热时间参数、加热温度上限参数和加热温度下限参数，发送控制指令至所述脉冲触发模块(1)，以导通所述加热通道，完成所述加热通道的温度智能调节。
7.如权利要求6所述的一种全自动隔离式多通道智能化加热装置，其特征在于：所述加热通道的智能调节加热，具体为：
S201：通过所述温度传感器模块(3)根据所述加热时间参数开启倒计时加热，当倒计时完毕后，所述主控制器模块(4)控制所述脉冲触发模块(1)，使所述加热通道断开；
S202：判断当前加热通道温度是否高于所述加热温度上限参数，如果是，则通过所述主控制器模块(4)保持当前状态，即加热通道断开，PWM占空比为0，停止加热；否则，进入步骤S203；
S203：通过所述温度传感器模块(3)判断当前加热通道温度是否低于所述加热温度下限参数，如果是，则通过所述主控制器模块(4)下达触发脉冲指令至所述脉冲触发模块(1)，将PWM占空比调制100％，快速加热；否则，则根据预设的递减值递减PWM占空比加热，并跳转到步骤S202循环检测温度，以保持当前加热通道在设置的温度范围内。
8.如权利要求5所述的一种全自动隔离式多通道智能化加热装置，其特征在于：所述液晶显示与操作模块(8)的界面显示响应流程具体如下：
S301：通过所述输入按钮SBi检的开关状态来判断是否有加热通道开启；如果有开启，则相应加热通道会在所述液晶显示与操作模块(8)的液晶屏幕上进行闪烁，进入步骤S302；否则，液晶屏幕不作任何响应；
S302：通过上位机设置或者通过所述液晶显示与操作模块(8)设置所述加热时间参数、加热温度上限参数和加热温度下限参数，并存储，此时液晶屏幕上相应的加热通道停止闪烁。
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