CN204650168U - 一种新型人机界面可合分发电机组控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型人机界面可合分发电机组控制器。包括主控制器单元及与该主控制器单元连接的可拆分人机界面单元；所述主控制器单元包括主控CPU及与该主控CPU连接的主通信模块、用于为主控制器单元供电的主电源模块、用于控制发电机组运行并保护发电机组的执行及保护模块、用于采集发电机组运行状态信息的传感器模块及第一存储模块；所述人机界面单元包括与主通信模块进行通信的辅通信模块、用于为人机界面单元供电的辅电源模块、用于显示发电机组运行状态信息的显示模块及第二存储模块。本实用新型实现了发电机组控制器人机界面的可拆分，使得操作人员能够不必处于发电机组运行的恶劣环境中工作，并大大提高人机界面的寿命及使用便捷性。

Description

一种新型人机界面可合分发电机组控制器

技术领域

本实用新型属于发电机组控制领域，具体涉及一种新型人机界面可合分发电机组控制器。

背景技术

柴油发电机组与燃气发电机组（以下简称发电机组）以其重量轻、结构简单、功率密度大广泛应用在各行各业中，市场上出售的柴油发电机组由四大部分组成，发动机（柴油发动机与燃气发动机），发电机，控制系统，外围支撑系统。发电机组提供动力，发电机把发动机提供的动力转换成电能，发电机组在控制系统的控制下进行工作，外围支撑系统对柴油发电机组的工作起支撑作用。

发电机组的控制系统在发电机组的工作中非常重要，如果把柴油发电机组比作一个人的话，发电机组控制系统就相当于人的“大脑”。发电机组发电功能的发挥全靠控制系统这个“大脑”来控制指挥。从整个发电机组控制系统的发展历程来看，柴油发电机组控制系统经历了三代，第一代的纯机械式控制系统，第二代的电气化控制系统，第三代的无人值守型具备远程控制的控制系统。功能由单一到全面，结构由简单到复杂。第三代发电机组的控制系统是以发电机组控制器为核心，外加继电器，保险丝，接线端子排，各传感器以及执行器、通信接口，以及把上述各部分联接起来的大量控制联接导线。目前广泛使用的发电机组控制系统是第三代控制系统。

在传统的第三代发电机组控制器中，控制器的人机界面与控制器其它部分安装在一起，人机界面一般由显示部分与按键操作部分组成，这两部分提供了控制器与人的交互。

发电机组中的发动机工作时具有振动大、噪音大、对外辐射散热大，所以发电机组现场使用环境非常恶劣，对操作人员的身心影响比较大。

（1）、由于人机界面部分与控制器其它部分安装在一起，使发电机组操作人员以及发电机组调试人员处于比较恶劣的环境中。虽然发电机组控制器都具备“三遥”功能，但是“三遥”功能实现的一个前提是必须要有与控制器连接的X86架构的电脑，而且此电脑一般只能做此用途。而一台电脑购置费比控制器高得多，并且电脑长时间运行耗费量非常大。造成电能的大量浪费。并且电脑只能固定在一个地方操作，在调试与携带过程都不方便。

（2）、因人机界面与控制器其它部分装在一起，人机界面长期处于振动，强电磁，高热的环境中，大大缩短了人机界面的使用寿命。

（3）、在户外极端的温度环境下，因人机界面的本身技术限制（人机界面的液晶显示器一般工作环境温度为0℃-80℃，在低于0℃的环境和高于80℃环境下无法工作），导致在户外低温环境下人机界面无法使用，这大大限制了发电机组的极端温度环境下的使用。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种新型人机界面可合分发电机组控制器。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种新型人机界面可合分发电机组控制器，包括主控制器单元及与该主控制器单元连接的可拆分人机界面单元；

所述主控制器单元包括主控CPU及与该主控CPU连接的主通信模块、用于为主控制器单元供电的主电源模块、用于控制发电机组运行并保护发电机组的执行及保护模块、用于采集发电机组运行状态信息的传感器模块及第一存储模块；

所述人机界面单元包括与主通信模块进行通信的辅通信模块、用于为人机界面单元供电的辅电源模块、用于显示发电机组运行状态信息的显示模块及第二存储模块。

在本实用新型一实施例中，所述人机界面单元的各模块集成于一控制面板上，所述控制面板的正面设置有窗口，以便于露出所述显示模块，所述控制面板的背面设置有与所述辅通信模块连接的USB接口母头。

在本实用新型一实施例中，所述人机界面单元还包括一键盘模块，所述控制面板正面还设置有便于所述键盘模块露出的窗口。

在本实用新型一实施例中，所述显示模块采用7寸TFT屏。

在本实用新型一实施例中，所述主控制器单元的各模块集成于一控制壳体上，所述控制壳体的正面设置有与所述主通信模块连接的USB接口公头，以便于与所述USB接口母头相配合，实现所述主通信模块与辅通信模块的通信。

在本实用新型一实施例中，还包括一设置于发电机组处的安装盒体，所述安装盒体内设置有所述控制壳体，所述安装盒体正面还开设有一面板窗口，以便于所述人机界面单元与主控制器单元合体时，所述控制面板能够嵌设于所述控制器盒体上。

在本实用新型一实施例中，所述主通信模块与辅通信模块之间能够通过INTERNET、GPRS、WI-FI、USB、串口通信方式进行通信。

在本实用新型一实施例中，所述传感器模块包括用于采集发电机组机油压力的压力传感器、发电机组的水温的温度传感器、发电机组输出电压及电流的电压及电流互感器及发电机组燃料箱液位的液位传感器。

相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

（1）、提高发电机组控制器人机界面的寿命和可靠性；由于人机界面可以与发电机组拆分，人机界面没有处在高温、高湿、强磁、高振动环境下，会显著延长寿命；

（2）、大大降低发电机组人机界面的功耗（本人机界面的正常功耗小于5W，在实现远程”三遥“的功能时，比传统的台式电脑功耗低得多），节约大量电能；

（3）、使发电机组在户外极端环境下，人机界面仍然能够可靠稳定的工作（因为控制器人机界面采用了可拆分的方式，可以使发电机组放在户外极端环境工作，人机界面在室内合适温度范围工作）。

附图说明

图1是本实用新型人机界面可合分发电机组控制器的电路原理框图。

图2是本实用新型控制器盒体与人机界面单元的控制面板示意图。

图中：1-安装盒体，11-电源指示灯，12-电源启动按钮，2-面板窗口，3-控制面板，4-TFT屏，5-键盘模块。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行具体说明。

如图1-2所示，本实用新型的一种新型人机界面可合分发电机组控制器，包括主控制器单元及与该主控制器单元连接的可拆分人机界面单元；

所述主控制器单元包括主控CPU及与该主控CPU连接的主通信模块、用于为主控制器单元供电的主电源模块、用于控制发电机组运行并保护发电机组的执行及保护模块、用于采集发电机组运行状态信息的传感器模块及第一存储模块；所述主控制器单元的各模块集成于一控制壳体上，所述控制壳体的正面设置有与所述主通信模块连接的USB接口公头，以便于与所述USB接口母头相配合，实现所述主通信模块与辅通信模块的通信。

所述人机界面单元包括与主通信模块进行通信的辅通信模块、用于为人机界面单元供电的辅电源模块、用于显示发电机组运行状态信息的显示模块及第二存储模块。所述人机界面单元的各模块集成于一控制面板3上，所述控制面板3的正面设置有窗口，以便于露出所述显示模块（本实施例中采用7寸TFT屏4），所述控制面板3的背面设置有与所述辅通信模块连接的USB接口母头。所述人机界面单元还包括一键盘模块5，所述控制面板3正面还设置有便于所述键盘模块5露出的窗口。

本实施例中，还包括一设置于发电机组处的安装盒体1（安装盒体1上设置有电源指示灯11及电源启动按钮12），所述安装盒体1内设置有所述控制壳体，所述安装盒体1正面还开设有一面板窗口2，以便于所述人机界面单元与主控制器单元合体时，所述控制面板3能够嵌设于所述安装盒体1上。

本实施例中，所述主通信模块与辅通信模块之间能够通过INTERNET、GPRS、WI-FI、USB、RS485方式进行通信。

本实施例中，所述传感器模块包括用于采集发电机组机油压力的压力传感器、发电机组的水温的温度传感器、发电机组输出电压及电流的电压及电流互感器及发电机组燃料箱液位的液位传感器。

以下具体讲述本实用新型的实现方案。

本发明的发电机组控制器由两部分组成，人机界面、控制器除人机界面以外的其它部分（即上文所述主控制器单元）。这两部分可以嵌入组合在一起，也可以分开，分别处于不同位置进行工作。

控制器其它部分固定安装在发电机组处的安装盒体上，人机界面部分可以嵌入安装在安装盒体上，同时人机界面部分也可以从安装盒体上非常方便的拆出。发电机组的操作调试人员可以把人机界面部分拿在手里，或者放置在任何地方对发电机组进行操作和监测发电机组各显示参数。

人机界面：人机界面由液晶显示器以及相应操作键盘所组成。

控制器除人机界面以外的部分主要CPU、电源部分、信号采集部分组成、执行器输出部分、保护部分组成。

发电机组控制器的人机界面的作用主要体现在液晶显示器来显示发电机组各部分在运行过程中的参数，这些参数包扣发动机机油压力、发动机水温、发电机输出任意两相的线电压、发电机输出各相电压发电机输出电流、发电机功率因素、发电机输出功率、发电机输出频率、发动机燃料箱液位、发电机组所处的状态、蓄电池电压、以及其它外围扩展信息的I/O口，除了这些参数的值以外，还有发电机组参数的保护值高低位告警和设定使能，以及发电机组控制过程中的延时参数值设定，同时显示发电机组的告警以及其它信息显示。除控制器人机界面以外的其它部分主要作用在于处理发电机组的保护以及运行以及与人机界面的工作。

本控制器的人机界面部分与控制器其它部分可以分开，也可以组合在一起，人机界面与其它部分通过有线或者无线通信的方式，可以是INTERNET、GPRS、WI-FI、也可以是USB、也可以是RS485。当人机界面与控制器部分组合在一起的时候，通过USB通信。控制器人机界面与控制器其它部分组合时人机界面部分背面接有USB母头，控制器其它部分前段安装有USB公头，当控制器人机界面部分背面嵌入到控制器其它部分的前面的时候，USB母头与USB公头对接，人机界面与控制器其它部分通信建立。

需特别说明的是本专利中的人机界面部分由7寸TFT屏以及键盘组成只是本专利实现的一种形式，任何用来显示发电机组的参数或者信息的显示器以及任何的键盘或者输入方式来对发电机组的操作，均是本专利的实现形式。

本专利中的人机界面部分以及与控制器的其它部分采用嵌入的组合形式也只是本专利的实现的具体显示之一，任何发电机组控制器人机界面与控制器其它部分可以拆分都是本专利的实现形式。

以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种新型人机界面可合分发电机组控制器，其特征在于：包括主控制器单元及与该主控制器单元连接的可拆分人机界面单元；

所述主控制器单元包括主控CPU及与该主控CPU连接的主通信模块、用于为主控制器单元供电的主电源模块、用于控制发电机组运行并保护发电机组的执行及保护模块、用于采集发电机组运行状态信息的传感器模块及第一存储模块；

所述人机界面单元包括与主通信模块进行通信的辅通信模块、用于为人机界面单元供电的辅电源模块、用于显示发电机组运行状态信息的显示模块及第二存储模块。

2.根据权利要求1所述的一种新型人机界面可合分发电机组控制器，其特征在于：所述人机界面单元的各模块集成于一控制面板上，所述控制面板的正面设置有窗口，以便于露出所述显示模块，所述控制面板的背面设置有与所述辅通信模块连接的USB接口母头。

3.根据权利要求2所述的一种新型人机界面可合分发电机组控制器，其特征在于：所述人机界面单元还包括一键盘模块，所述控制面板正面还设置有便于所述键盘模块露出的窗口。

4.根据权利要求1所述的一种新型人机界面可合分发电机组控制器，其特征在于：所述显示模块采用7寸TFT屏。

5.根据权利要求2所述的一种新型人机界面可合分发电机组控制器，其特征在于：所述主控制器单元的各模块集成于一控制壳体上，所述控制壳体的正面设置有与所述主通信模块连接的USB接口公头，以便于与所述USB接口母头相配合，实现所述主通信模块与辅通信模块的通信。

6.根据权利要求5所述的一种新型人机界面可合分发电机组控制器，其特征在于：还包括一设置于发电机组处的安装盒体，所述安装盒体内设置有所述控制壳体，所述安装盒体正面还开设有一面板窗口，以便于所述人机界面单元与主控制器单元合体时，所述控制面板能够嵌设于所述控制器盒体上。

7.根据权利要求1所述的一种新型人机界面可合分发电机组控制器，其特征在于：所述主通信模块与辅通信模块之间能够通过INTERNET、GPRS、WI-FI、USB、串口通信方式进行通信。

8.根据权利要求1所述的一种新型人机界面可合分发电机组控制器，其特征在于：所述传感器模块包括用于采集发电机组机油压力的压力传感器、发电机组的水温的温度传感器、发电机组输出电压及电流的电压及电流互感器及发电机组燃料箱液位的液位传感器。