CN112650114A - 电蓄热控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电蓄热控制系统，包括：末端设备层、设备控制层和信息管理层，其中，末端设备层包括多个电蓄热供暖设备；设备控制层包括多个控制柜，控制柜上设置有物联网HMI，控制柜内设置有控制器和多个控制模块，控制器用于从物联网HMI接收控制指令，并根据控制指令通过对应的控制模块对电蓄热供暖设备进行控制，以及采集对应电蓄热供暖设备的运行数据，并将运行数据发送至物联网HMI；信息管理层包括云平台，云平台与物联网HMI通信连接，用于从物联网HMI获取运行数据，并通过物联网HMI向对应的控制器发送远程控制指令。该方法可降低工程项目成本，减少自动控制系统装配接线的工作量，提升后续运行维护工作的便利性。

Description

电蓄热控制系统

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，尤其涉及一种电蓄热控制系统。

背景技术

目前，在电蓄能供暖工程中，自动控制系统基本采用传统触摸屏HMI(HumanMachine Interface，人机界面)和PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)构成自动控制系统的显示、信号采集和处理终端。由于电蓄能控制系统需要同时处理数字量、模拟量、热电偶、热电阻等信号，因而PLC除CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)外，需要外加数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、热电偶模块、热电阻模块，甚至为实现远程监控的目的，还要外加工业以太网模块和物联网网关。这样构成的自动控制系统一方面成本比较昂贵，另一方面结构组成比较复杂，使得自动控制系统的装配接线工作和后续的运行维护工作变得比较困难。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种电蓄热控制系统，以降低工程项目成本，减少自动控制系统装配接线的工作量，提升后续运行维护工作的便利性。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种电蓄热控制系统，包括：末端设备层，所述末端设备层包括多个电蓄热供暖设备；设备控制层，所述设备控制层包括多个控制柜，所述控制柜与所述电蓄热供暖设备一一对应，所述控制柜上设置有物联网HMI，所述控制柜内设置有控制器和多个控制模块，所述控制器与对应的电蓄热供暖设备、物联网HMI、多个控制模块分别连接，所述控制器用于从物联网HMI接收控制指令，并根据所述控制指令通过对应的控制模块对电蓄热供暖设备进行控制，以及采集对应电蓄热供暖设备的运行数据，并将运行数据发送至所述物联网HMI；信息管理层，所述信息管理层包括云平台，所述云平台与所述物联网HMI通信连接，用于从所述物联网HMI获取所述运行数据，并通过所述物联网HMI向对应的控制器发送远程控制指令。

根据本发明实施例的电蓄热控制系统，可通过控制器采集电蓄热供暖设备的运行数据，并将运行数据通过物联网HMI发送至信息管理层，信息管理层可将对应控制器的控制指令通过物联网HMI发送至对应控制器，以使对应控制器控制对应的控制模块对电蓄热供暖设备进行控制，从而可以较少的电蓄热控制系统组成实现对电蓄热供暖设备的自动控制，进而可降低工程项目成本，减少自动控制系统装配接线的工作量，提升后续运行维护工作的便利性。

根据本发明的一个实施例，所述多个控制模块包括断路器模块、水泵控制模块、接触器模块、中间继电器模块、风机控制模块。

根据本发明的一个实施例，所述控制器包括壳体和设置在所述壳体中依次排布的主控制板、信息采集控制板、继电器控制板，其中，所述主控制板、信息采集控制板、继电器控制板通过螺柱固定。

根据本发明的一个实施例，所述主控制板采用双层印制电路板，所述主控制板包括：单片机，所述单片机用于加载逻辑控制程序，完成对应电蓄热供暖设备的控制；固态继电器，所述固态继电器与所述单片机连接，用于完成逻辑控制的中间过程；第一连接端子，所述第一连接端子与所述单片机连接，并通过所述信息采集控制板与所述继电器控制板连接，以实现所述主控制板与所述继电器控制板之间的数据传输；以太网模块，所述以太网模块与所述单片机、对应的物联网HMI分别连接，并与所述物联网触摸屏连接；接口模块，所述接口模块与所述单片机连接，所述单片机用于通过所述接口模块获取对应电蓄热供暖设备的运行数据，并通过所述以太网模块将所述运行数据发送给所述物联网HMI。第二连接端子，所述第二连接端子与所述单片机、所述信息采集控制板分别连接，以实现所述主控制板与所述信息采集控制板之间的数据传输；电源模块，所述电源模块与所述单片机、所述固态继电器、所述以太网模块分别连接，以为所述单片机、所述固态继电器、所述以太网模块供电。

根据本发明的一个实施例，所述信息采集控制板采用双层印制电路板，所述信息采集控制板包括：热电偶信号采集电路，所述热电偶信号采集电路与对应电蓄热供暖设备设置的热电偶温度传感器连接，以获取所述电蓄热供暖设备的炉体和高低温风道的温度；热电阻信号采集电路，所述热电阻信号采集电路与对应电蓄热供暖设备设置的热电阻温度传感器连接，以获取所述电蓄热供暖设备的出水温度和回水温度；第三连接端子，所述第三连接端子与所述第一连接端子正对设置，所述第三连接端子用于建立所述第一连接端子与所述继电器控制板的连接；模拟量输入电路，所述模拟量输入电路与对应的电蓄热供暖设备设置的压力传感器、流量计和变频器连接，以获取所述电蓄热供暖设备的压力、流量和变频器频率；第一外接端子，所述第一外接端子通过软导线将外部电信号引入所述信息采集控制板；模拟量输出电路，用以输出变频器频率控制指令；第四连接端子，所述第四连接端子与所述第二连接端子正对设置，所述第四连接端子与所述热电偶信号采集电路、所述热电阻信号采集电路、所述模拟量输入电路、所述模拟量输出电路、所述第一外接端子分别连接，并与所述第二连接端子连接，用于实现所述主控制板与所述信息采集控制板之间的数据传输。

根据本发明的一个实施例，所述继电器控制板采用双层印制电路板，所述继电器控制板包括：多组继电器模块，所述继电器模块用于实现对对应电蓄热供暖设备的控制、状态反馈；第五连接端子，所述第五连接端子与所述第三连接端子正对设置，所述第五连接端子通过所述第三连接端子与所述第一连接端子连接，用于实现所述主控制板与所继电器控制板之间的数据传输；第二外接端子，所述第二外接端子通过软导线连接外设控制单元，其中，所述外设控制单元包括继电器模块、接触器模块、风机控制模块、水泵控制模块和控制柜面板控制按钮。

根据本发明的一个实施例，所述控制柜还包括：柜体，所述柜体上设置有报警灯，所述多个控制模块设置在所述柜体内；控制面板，所述控制面板设置在所述柜体外侧，所述物联网HMI设置在所述控制面板上，所述控制面板上还设置有炉体温度巡检仪、水温巡检仪、多功能电力表、系统启动按钮、系统停止按钮、手动自动模式选择按钮、急停按钮、报警复位按钮。

根据本发明的一个实施例，所述接口模块支持RS485通信，并与所述炉体温度巡检仪、水温巡检仪、多功能电力表分别连接。

根据本发明的一个实施例，所述信息管理层还包括：服务器，所述服务器与所述云平台通信连接，用于保存所述云平台发送的数据，并对所述数据进行分析；工作站，所述工作站设置有监控屏，所述工作站与所述服务器通信连接，用于进行远程数据维护和远程监控，并将监控数据投射到所述监控屏；移动终端，所述移动终端与所述服务器通信连接，以获取监控数据。

根据本发明的一个实施例，所述物联网HMI中设置有物联网卡，以实现所述云平台通过4G/5G/InterNET网络与所述物联网HMI通信连接。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为根据本发明一个实施例的电蓄热控制系统的结构框图；

图2为根据本发明一个实施例的电蓄热控制系统交互示意图；

图3为根据本发明一个实施例的控制柜面板和内部结构图；

图4为根据本发明一个实施例的模块化的控制器结构图；

图5为根据本发明一个实施例的主控板布局示意图；

图6为根据本发明一个实施例的信号采集控制板布局示意图；

图7为根据本发明一个实施例的继电器控制板布局示意图；

图8为根据本发明一个实施例的电蓄热控制系统物联网架构示意图；

图9为根据本发明一个具体示例的电蓄热控制系统工作原理示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的电蓄热控制系统。

图1为根据本发明一个实施例的电蓄热控制系统的结构框图。参考图1所示，该电蓄热控制系统1000可包括信息管理层100、设备控制层200和末端设备层300。

其中，如图2-3所示，末端设备层300可包括多个电蓄热供暖设备301。设备控制层200可包括多个控制柜K，控制柜K与电蓄热供暖设备301一一对应，控制柜K上设置有物联网HMI205，控制柜K内设置有控制器213和多个控制模块，控制器213与对应的电蓄热供暖设备301、物联网HMI205、多个控制模块分别连接，控制器213用于从物联网HMI205接收控制指令，并根据控制指令通过对应的控制模块对电蓄热供暖设备301进行控制，以及采集对应电蓄热供暖设备301的运行数据，并将运行数据发送至物联网HMI205；信息管理层100可包括云平台101，云平台101与物联网HMI205通信连接，用于从物联网HMI205获取运行数据，并通过物联网HMI205向对应的控制器213发送远程控制指令。

具体地，控制器213可采集电蓄热供暖设备301的运行数据，并将运行数据通过物联网HMI205发送至信息管理层100，信息管理层100可将对应控制器213的控制指令通过物联网HMI205发送至对应控制器213，以使对应控制器213控制对应的控制模块对电蓄热供暖设备301进行控制。由此可以较少的电蓄热控制系统组成实现对电蓄热供暖设备301的自动控制。

需要说明的是，多个控制模块对电蓄热供暖设备301进行控制的控制单元可包括加热丝、风机、水泵、温度传感器、压力变送器、流量计、电动阀等。上述控制单元可接收多个控制模块的下发指令和数据采集指令。

可选地，如图3所示，多个控制模块均可安装在控制柜内部安装板217上，多个控制模块可包括断路器模块212、水泵控制模块214、接触器模块215、中间继电器模块216和风机控制模块218。

其中，断路器模块212可用于完成设备的短路、过流保护；风机控制模块218可用于完成对风机的控制；水泵控制模块214可集成循环泵和补水泵控制单元；接触器模块215可集成外设控制设备的接触器；中间继电器模块216可集成外设设备控制的中间继电器。

本实施例中，在控制电蓄热供暖设备，特别是大容量设备时，可将控制目标模块化处理，如风机控制模块，水泵控制模块，中间继电器控制模块，接触器模块。根据现场设备的控制目标，将这些模块自由组合装配在控制柜中，最后进行组网，构建网络控制系统，使得所构建的控制系统具有自由灵活、接线简单、安装简便、运行可靠和维护方便的特点。

在本发明的一个实施例中，如图3所示，控制柜K还可包括柜体及控制面板206。其中，柜体上设置有报警灯201，多个控制模块设置在柜体内；控制面板206设置在柜体外侧，物联网HMI205设置在控制面板206上，控制面板206上还设置有炉体温度巡检仪202、水温巡检仪203、多功能电力表204、系统启动按钮207、系统停止按钮208、手动自动模式选择按钮209、急停按钮210、报警复位按钮211。

具体地，报警灯201具有三种颜色，红色闪烁代表故障，黄色代表警示，绿色代表正常运行。炉体温度巡检仪202主要用于采集炉体温度传感器检测的温度数据，水温巡检仪203用于采集电蓄热供暖设备301的回水温度，多功能电力表204用于计量设备电流、电压、电能等，物联网HMI205可用于数据显示和操控命令，207～211按钮可用于完成基本的按钮操控。

进一步地，如图4所示，控制器213可包括壳体B和设置在壳体B中依次排布的主控制板C、信息采集控制板D、继电器控制板E，其中，主控制板C、信息采集控制板D、继电器控制板E通过螺柱A固定。

具体地，如图4所示，控制器213可分为三层，最下面一层C是主控制板，主要完成程序的转换和数据的处理，中间一层是信息采集控制板D，主要完成对现场的温度、压力、流量、电流、电压、电能、频率等一系列模拟量的采集和控制，最上面一层是继电器控制板E，主要完成对设备的控制、报警、保护和信息反馈等。三层电路板通过螺柱A进行固定，最外层采用塑料壳体B进行封装保护。

在本发明的一个实施例中，主控制板C采用双层印制电路板，如图5所示，主控制板C可包括：电源模块C1、单片机C2、固态继电器C3、第一连接端子C4、以太网模块C5、接口模块C6和第二连接端子C7。

其中，电源模块C1与单片机C2、固态继电器C3、以太网模块C5分别连接，以为单片机C2、固态继电器C3和以太网模块C5供电；单片机C2可用于加载逻辑控制程序，完成对应电蓄热供暖设备301的控制；固态继电器C3与单片机C2连接，用于完成逻辑控制的中间过程；第一连接端子C4与单片机C2连接，并通过信息采集控制板D与继电器控制板E连接，以实现主控制板C与继电器控制板E之间的数据传输；以太网模块C5与单片机C2、对应的物联网HMI2015分别连接，并与物联网触摸屏连接；接口模块C6与单片机C2连接，单片机C2用于通过接口模块C6获取对应电蓄热供暖设备301的运行数据，并通过以太网模块C5将运行数据发送给物联网HMI205；第二连接端子C7与单片机C2、信息采集控制板D分别连接，以实现主控制板C与信息采集控制板D之间的数据传输。

具体地，电源模块C1的主要功能为将AC220V电源转化为DC24V和DC5V电源，以为电路板上的其他电子元件和模块提供电源。单片机C2可采用STC15W4K48S4单片机，以用于加载逻辑控制程序，完成设备的目标控制。固态继电器C3可用于完成逻辑控制的中间过程，并起到一定的电气隔离的作用。第一连接端子C4可为针式插针端子，可通过电气连接穿透信息采集控制板D的第三连接端子D3同继电器控制板E的第五连接端子E2进行连接，完成主控制板C和继电器控制板E的数据交换。以太网模块C5的主要作用是同物联网触摸屏进行数据交换，同时完成对单片机C2的程序的上传和下载。接口模块C6可同时支持RS232串口通信和RS485通信，其主要作用是组态485通信网络，采集安装在柜体上的多功能电力表204、炉体温度巡检仪202和水温巡检仪203的目标数据。第二连接端子C7可为针式端子，以用于连接信号采集控制板D的第四连接端子D7，以实现主控制板C与信息采集控制板D的数据交换。

在本发明的一个实施例中，如图6所示，信息采集控制板D采用双层印制电路板，信息采集控制板D可包括：热电偶信号采集电路D1、热电阻信号采集电路D2、第三连接端子D3、模拟量输入电路D4、第一外接端子D5、模拟量输出电路D6和第四连接端子D7。

其中，热电偶信号采集电路D1与对应电蓄热供暖设备301设置的热电偶温度传感器连接，以获取电蓄热供暖设备的炉体和高低温风道的温度；热电阻信号采集电路D2与对应电蓄热供暖设备301设置的热电阻温度传感器连接，以获取电蓄热供暖设备301的出水温度和回水温度；第三连接端子D3与第一连接端子C4正对设置，第三连接端子D3用于建立第一连接端子C4与继电器控制板E的连接；模拟量输入电路D4与对应的电蓄热供暖设备301设置的压力传感器、流量计和变频器连接，以获取电蓄热供暖设备301的压力、流量和变频器频率；第一外接端子D5通过软导线将外部电信号引入信息采集控制板D；模拟量输出电路D6用以输出变频器频率控制指令；第四连接端子D7与第二连接端子C7正对设置，第四连接端子D7与热电偶信号采集电路D1、热电阻信号采集电路D2、模拟量输入电路D4、模拟量输出电路D6、第一外接端子D5分别连接，并与第二连接端子C7连接，用于实现主控制板C与信息采集控制板D之间的数据传输。

具体地，热电偶信号采集电路D1主要是采集电蓄热供暖设备炉体和高低温风道的热电偶温度传感器的温度，并将采集到的数据传递到主控制板C进行模数转换，其可参与数据显示和逻辑控制。需要说明的是，热电偶信号采集电路D1可集成4路采集单元，分别采集两路炉体温度，1路高温风道温度，1路低温风道温度。热电阻信号采集电路D2主要是采集出回水热电阻温度传感器的温度，并将采集到的的数据传递到主控制板C进行模数转换，其可参与数据显示和逻辑控制。该热电阻信号采集电路D2可集成两路采集单元，1路出水温度，1路回水温度。第三连接端子D3主要作为主控板C和继电器控制板E进行连接的中间桥梁。模拟量输入电路D4主要采集压力传感器、流量计和变频器频率，并将采集到的的数据传递到主控制板C进行模数转换，并参与到数据显示和逻辑控制，其共集成3路采集单元，1路压力信号，1路流量信号，1路变频器频率信号。

作为一个示例，信号采集控制板可通过热电偶信号采集电路D1采集电蓄热供暖设备炉体和高低温风道的热电偶温度传感器检测的温度数据，然后直接通过第四连接端子D7与第二连接端子C7的电连接关系，将所采集的温度数据发送至主控板C以进行模数转换处理。作为另一个示例，信号采集控制板还可通过第一外接端子D5通过软导线采集外部电信号，然后输入至模拟量输入电路D4，再通过模拟量输出电路D6输出模拟信号，然后通过第四连接端子D7与第二连接端子C7的电连接关系，将模拟信号发送至主控板C进行模数转换。当然，模拟量输出电路D6还可直接输出控制指令如变频控制指令，通过第三连接端子D3与继电器控制板E的电连接关系，将控制指令发送至继电器控制板E，从而发送至控制模块以对电蓄热供暖设备进行控制。

在本发明的一个实施例中，如图7所示，继电器控制板E采用双层印制电路板，继电器控制板E可包括：多组继电器模块E1、第五连接端子E2和第二外接端子E3。其中，多组继电器模块E1用于实现对对应电蓄热供暖设备301的控制和状态反馈；第五连接端子E2与第三连接端子D3正对设置，第五连接端子E2通过第三连接端子D3与第一连接端子C4连接，用于实现主控制板C与继电器控制板E之间的数据传输；第二外接端子E3通过软导线连接外设控制单元，其中，外设控制单元包括中间继电器模块216、接触器模块215、风机控制模块218、水泵控制模块214和控制柜面板控制按钮。

作为一个示例，信号采集控制板D的模拟量输出电路D6输出的控制指令如变频控制指令，可通过第三连接端子D3与继电器控制板E的第五连接端子E2的电连接关系，将控制指令发送至继电器控制板E，然后通过第二外接端子E3输出控制指令至外设控制单元即多个控制模块，以通过控制模块对电蓄热供暖设备进行控制。

本实施例中，控制器213包括3块双层印制电路板，分别为主控制板C、信号采集控制板D和继电器控制板E，三块控制板通过针式端子进行数据交换，完成数据采集、数据处理和信号输出等功能，并且三块控制板均进行集成固定和封装。由此，由三块控制板集成的控制器具有功能齐全、体积小、网络通信接口丰富、抗干扰能力强和集成度高等特点。

在本发明的一个实施例中，如图8所示，信息管理层100还可包括：服务器102、工作站103和移动终端105。

其中，服务器102与云平台101通信连接，用于保存云平台101发送的数据，并对数据进行分析；工作站103设置有监控屏104，工作站103与服务器102通信连接，用于进行远程数据维护和远程监控，并将监控数据投射到监控屏104；移动终端105与服务器102通信连接，以获取监控数据。

本实施例中，物联网HMI205可设置有物联网卡，以实现云平台101通过4G/5G/InterNET网络与物联网HMI205通信连接，同时可实现与主控板C的网络通信。

具体地，后台网络通信可采用云平台控制模式，在云平台101上组态现场设备运行画面。云平台101可通过RS-485通信模式或4G/5G/InterNET网络采集物联网触摸屏上的数据信息，并可下发控制命令完成对现场设备的控制。需要说明的是，每一个物联网触摸屏具有固定的ID码和IP地址，云平台101可轮询采集现场各个物联网触摸屏，从而可将现场所有设备的信息统筹在云平台101上进行监控和管理。同时，通过InterNet可在公司建立工作站103和监控屏104，如工程师操作站、运行维护站和电视监控大屏，以达到远程监控管理现场设备的目的。此外，在云平台101上还可建立手机维护程序，以将现场数据和报警信息发送至指定移动终端105，如手机和平板客户端，从而达到公司员工足不出户即可完成远程监控现场设备的目的。

本实施例中，物联网触摸屏相较传统的触摸屏优势显著，传统触摸屏只具备图形化显示、操控以及和现场设备网络通信的功能，而物联网触摸屏除了具备这些基本功能外，还兼具了无线网络通信功能。本实施例中，将物联网卡装入该触摸屏，即可具备无线网络通信功能，从而可取代4G/5G物联网网关，达到降低系统成本的目的。

为了清除地描述本发明实施例的电蓄热控制系统的具体实施方式，下面以图9所示的电蓄热控制交互系统对其具体实施方式进行说明。

如图9所示，信号采集控制板D可采集301-310的外部设备信号数据，其中，301为电蓄热供暖设备炉体1的温度信号，302为电蓄热供暖设备炉体2的温度信号，303为出水温度信号，304为回水温度信号，305为高温风道温度信号，306为低温风道温度信号，307为压力信号，308为流量信号，309为风机频率反馈信号，310为风机频率给定信号。以信号309为例，信号采集控制板D采集信号309，然后通过第四连接端子D7发送至主控板C，主控板C进行模数转换和数据处理后，生成变频控制指令，通过第一连接端子C4和信号采集控制板D的第三连接端子D3，将变频控制指令传输至第五连接端子E2，进而将变频控制指令传输至风机控制模块218，以通过风机控制模块218实现对风机的变频调速控制。同时，主控板C可通过接口模块C6获取炉体温度巡检仪202、水温巡检仪203、多功能电力表204的数据，并通过以太网模块C5将获取的数据发送至物联网HMI205进行显示。当然，用户可通过物联网HMI205的界面发出操控指令，以通过主控板C和继电器控制板E实现对电蓄热供暖设备的控制。

根据本发明实施例的电蓄热控制系统，通过将三层控制板集成至一个控制器，并将所集成的控制器和多个控制模块以及物联网HMI205集成在控制柜中，且所集成的控制柜可与云平台进行数据交互，并可通过移动终端和监控屏进行数据监控和指令下发，该电蓄热控制系统可减少自动控制系统装配接线的工作量，提升后续运行维护工作的便利性，以及可实现系统的实时监控和灵活控制。

需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电蓄热控制系统，其特征在于，包括：

末端设备层，所述末端设备层包括多个电蓄热供暖设备；

设备控制层，所述设备控制层包括多个控制柜，所述控制柜与所述电蓄热供暖设备一一对应，所述控制柜上设置有物联网HMI，所述控制柜内设置有控制器和多个控制模块，所述控制器与对应的电蓄热供暖设备、物联网HMI、多个控制模块分别连接，所述控制器用于从物联网HMI接收控制指令，并根据所述控制指令通过对应的控制模块对电蓄热供暖设备进行控制，以及采集对应电蓄热供暖设备的运行数据，并将运行数据发送至所述物联网HMI；

信息管理层，所述信息管理层包括云平台，所述云平台与所述物联网HMI通信连接，用于从所述物联网HMI获取所述运行数据，并通过所述物联网HMI向对应的控制器发送远程控制指令。

2.如权利要求1所述的电蓄热控制系统，其特征在于，所述多个控制模块包括断路器模块、水泵控制模块、接触器模块、中间继电器模块、风机控制模块。

3.如权利要求2所述的电蓄热控制系统，其特征在于，所述控制器包括壳体和设置在所述壳体中依次排布的主控制板、信息采集控制板、继电器控制板，其中，所述主控制板、信息采集控制板、继电器控制板通过螺柱固定。

4.如权利要求3所述的电蓄热控制系统，其特征在于，所述主控制板采用双层印制电路板，所述主控制板包括：

单片机，所述单片机用于加载逻辑控制程序，完成对应电蓄热供暖设备的控制；

固态继电器，所述固态继电器与所述单片机连接，用于完成逻辑控制的中间过程；

第一连接端子，所述第一连接端子与所述单片机连接，并通过所述信息采集控制板与所述继电器控制板连接，以实现所述主控制板与所述继电器控制板之间的数据传输；

以太网模块，所述以太网模块与所述单片机、对应的物联网HMI分别连接，并与所述物联网触摸屏连接；

接口模块，所述接口模块与所述单片机连接，所述单片机用于通过所述接口模块获取对应电蓄热供暖设备的运行数据，并通过所述以太网模块将所述运行数据发送给所述物联网HMI。

第二连接端子，所述第二连接端子与所述单片机、所述信息采集控制板分别连接，以实现所述主控制板与所述信息采集控制板之间的数据传输；

电源模块，所述电源模块与所述单片机、所述固态继电器、所述以太网模块分别连接，以为所述单片机、所述固态继电器、所述以太网模块供电。

5.如权利要求4所述的电蓄热控制系统，其特征在于，所述信息采集控制板采用双层印制电路板，所述信息采集控制板包括：

热电偶信号采集电路，所述热电偶信号采集电路与对应电蓄热供暖设备设置的热电偶温度传感器连接，以获取所述电蓄热供暖设备的炉体和高低温风道的温度；

热电阻信号采集电路，所述热电阻信号采集电路与对应电蓄热供暖设备设置的热电阻温度传感器连接，以获取所述电蓄热供暖设备的出水温度和回水温度；

第三连接端子，所述第三连接端子与所述第一连接端子正对设置，所述第三连接端子用于建立所述第一连接端子与所述继电器控制板的连接；

模拟量输入电路，所述模拟量输入电路与对应的电蓄热供暖设备设置的压力传感器、流量计和变频器连接，以获取所述电蓄热供暖设备的压力、流量和变频器频率；

第一外接端子，所述第一外接端子通过软导线将外部电信号引入所述信息采集控制板；

模拟量输出电路，用以输出变频器频率控制指令；

第四连接端子，所述第四连接端子与所述第二连接端子正对设置，所述第四连接端子与所述热电偶信号采集电路、所述热电阻信号采集电路、所述模拟量输入电路、所述模拟量输出电路、所述第一外接端子分别连接，并与所述第二连接端子连接，用于实现所述主控制板与所述信息采集控制板之间的数据传输。

6.如权利要求5所述的电蓄热控制系统，其特征在于，所述继电器控制板采用双层印制电路板，所述继电器控制板包括：

多组继电器模块，所述继电器模块用于实现对对应电蓄热供暖设备的控制、状态反馈；

第五连接端子，所述第五连接端子与所述第三连接端子正对设置，所述第五连接端子通过所述第三连接端子与所述第一连接端子连接，用于实现所述主控制板与所继电器控制板之间的数据传输；

第二外接端子，所述第二外接端子通过软导线连接外设控制单元，其中，所述外设控制单元包括继电器模块、接触器模块、风机控制模块、水泵控制模块和控制柜面板控制按钮。

7.如权利要求6所述的电蓄热控制系统，其特征在于，所述控制柜还包括：

柜体，所述柜体上设置有报警灯，所述多个控制模块设置在所述柜体内；

控制面板，所述控制面板设置在所述柜体外侧，所述物联网HMI设置在所述控制面板上，所述控制面板上还设置有炉体温度巡检仪、水温巡检仪、多功能电力表、系统启动按钮、系统停止按钮、手动自动模式选择按钮、急停按钮、报警复位按钮。

8.如权利要求7所述的电蓄热控制系统，其特征在于，所述接口模块支持RS485通信，并与所述炉体温度巡检仪、水温巡检仪、多功能电力表分别连接。

9.如权利要求1所述的电蓄热控制系统，其特征在于，所述信息管理层还包括：

服务器，所述服务器与所述云平台通信连接，用于保存所述云平台发送的数据，并对所述数据进行分析；

工作站，所述工作站设置有监控屏，所述工作站与所述服务器通信连接，用于进行远程数据维护和远程监控，并将监控数据投射到所述监控屏；

移动终端，所述移动终端与所述服务器通信连接，以获取监控数据。

10.如权利要求1-9中任一项所述的电蓄热控制系统，其特征在于，所述物联网HMI中设置有物联网卡，以实现所述云平台通过4G/5G/InterNET网络与所述物联网HMI通信连接。

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