CN205038484U - 制冷用电驱阀通用控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种制冷用电驱阀通用控制器，由电源电路、控制电路和驱动电路组成。其中驱动电路由交流二位三通阀驱动模块8、直流二位三通阀驱动模块9、电子膨胀阀驱动模块10、硅阀驱动模块11组成。控制电路中MCU主控模块1与按键与显示模块2、RS232通信接口模块3、MCU编程接口4、Eeprom存储模块5、AD采集模块6相连接，控制电路还通过MCU主控模块1与驱动电路以及电源模块7互相连接。在手动驱动模式下可以通过按键设定控制参数来驱动四种电驱阀，在自动模式中可以利用上位机与RS232通信接口模块3进行串口通讯，实时在线驱动阀体。
Description
技术领域
本实用新型属于制冷设备电控装置的技术领域，具体是一种制冷系统中的电驱阀控制装置。
背景技术
目前制冷行业内电子膨胀阀、硅膨胀阀、双稳态电磁阀等电驱阀已经得到了广泛的应用，但是这些阀的控制器种类繁杂，每种控制器只能控制一种阀，而且这些控制器通讯能力较差，往往不能同上位机进行交互。对于特定的制冷系统而言只能通过固定程序进行单独控制，在使用过程中针对不同工作环境不能实现其控制参数的调整。对于电驱阀的生产厂商和集成商而言，在对产品进行各项性能测试的过程中，需要一种通用集成的，可以实现自动控制的通用智能控制器。
发明内容
为弥补现有电驱阀电控装置通用性较差、通讯能力不足、驱动阀体个数少等缺点，本发明提供一种具有通讯功能、四种阀四工位驱动能力的制冷用电驱阀通用控制器。技术方案如下：
本实用新型的制冷用电驱阀通用控制器，由电源电路、控制电路和驱动电路组成，其特征在于该控制器还设有按键与显示模块、RS232通信接口模块、MCU编程接口、Eeprom存储模块、AD采集模块，其中控制电路中的MCU主控模块分别与按键与显示模块、RS232通信接口模块、MCU编程接口、Eeprom存储模块、AD采集模块、直流二位三通阀驱动模块、交流二位三通阀驱动模块、电子膨胀阀驱动模块、硅阀驱动模块、电源模块相连。各个驱动模块输出端直接连接电驱阀。
MCU主控模块中的单片机的“SCL2、SDA2”端接Eeprom存储模块中的程序存储器；单片机的“RB6、RB7、RB8、RB9、RE6、RE7、RE8、RE9”分别通过晶体管连接直流二位三通阀驱动模块中的八个继电器；单片机的“RD12、RD13、RD6、RD7、RD10、RD1，RD0、RC13、RA14、RA15、RD8、RD9，RB14、RB15、RA4、RA5”分别连接电子膨胀阀驱动模块中的复合晶体管的输入引脚，复合晶体管的输出引脚分别连接16个场效应管的控制端；单片机的“RB10、RB11、RF13、RF12”分别通过晶体管连接交流二位三通阀驱动模块的四个继电器；单片机的“RD2~RD3”端连接RS232通信接口模块中的电平转换芯片；单片机的“RE0~RE4”分别连接按键与显示模块中的五个按键；单片机的“RA6，RG12~RG14”分别连接按键与显示模块的四个LED；单片机的“RD4，RD5”连接按键与显示模块的LCD；单片机的“RF0、RF1、RG1、RE6”分别通过晶体管连接电源模块中的四个继电器。
有益效果
本实用新型的优点是，具有按键显示功能，高性能液晶显示屏能够更加直观的显示所驱动阀体种类状态等信息；通过RS232串口可以与上位机进行通讯，用户能够通过PLC、单片机或其他上位机对控制器发送字符编码实现对阀体的控制；控制器能够驱动四种不同的制冷用电驱阀，经济性较强。对于制冷行业的阀体制造商和集成商在阀体生产和后期检测中能够发挥一定作用。
附图说明
下面通过附图对本发明进行进一步的详细说明。
图1为本发明的系统示意图；
图2为电源模块-控制电路电源示意图；
图3为电源模块-驱动电路电源示意图；
图4为MCU主控模块示意图；
图5为RS232通信接口模块示意图；
图6为Eeprom存储模块示意图；
图7为交流二位三通阀驱动模块-过零检测电路示意图；
图8为交流二位三通阀驱动模块-驱动电路示意图；
图9为直流二位三通阀驱动模块示意图；
图10为电子膨胀阀-硅阀公用驱动模块示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，本实用新型的制冷用电驱阀通用控制器，由电源电路、控制电路和驱动电路组成，其中驱动电路由交流二位三通阀驱动模块8、直流二位三通阀驱动模块9、电子膨胀阀驱动模块10、硅阀驱动模块11组成。控制电路由MCU主控模块1、按键与显示模块2、RS232通信接口模块3、MCU编程接口4、Eeprom存储模块5、AD采集模块6组成。电源电路由电源模块7组成。控制电路中的MCU主控模块1分别与按键与显示模块2、RS232通信接口模块3、MCU编程接口4、Eeprom存储模块5、AD采集模块6、直流二位三通阀驱动模块9、交流二位三通阀驱动模块8、电子膨胀阀驱动模块10、硅阀驱动模块11、电源模块7相连。各个驱动模块输出端直接连接电驱阀。
MCU主控模块1中的单片机的SCL2、SDA2端接Eeprom存储模块中的程序存储器；单片机的RB6、RB7、RB8、RB9、RE6、RE7、RE8、RE9端分别通过晶体管连接直流二位三通阀驱动模块9中的八个继电器；单片机的RD12、RD13、RD6、RD7、RD10、RD1，RD0、RC13、RA14、RA15、RD8、RD9，RB14、RB15、RA4、RA5端分别连接电子膨胀阀驱动模块中的复合晶体管的输入引脚，复合晶体管的输出引脚分别连接16个场效应管的控制端；单片机的RB10、RB11、RF13、RF12端分别通过晶体管连接交流二位三通阀驱动模块8的四个继电器；单片机的RD2~RD3端连接RS232通信接口模块3中的电平转换芯片；单片机的RE0~RE4分别连接按键与显示模块中的五个按键；单片机的RA6，RG12~RG14端分别连接按键与显示模块2的四个LED；单片机的RD4，RD5端连接按键与显示模块2的LCD；单片机的RF0、RF1、RG1、RE6端分别通过晶体管连接电源模块中的四个继电器。
主要器件如下：
在图2的电源模块-控制电路电源中，U1为URA2405YMD电源芯片，能将输入的24V电源转换到稳定的5V电源，U2、U3分别为LM117-3.3与LM117-2.5，用于产生3.3V和2.5V电压。在U1前级设计了保护电路和滤波电路，能够防止电源反接、瞬间浪涌。
图3电源模块-驱动电路电源中，U16~U19为四个型号相同的继电器HFKDV，分别控制四个工位的驱动电压，根据产品型号不同选择VCC或VIN，VCC为24V，VIN一般为12V。
图4MCU主控模块中的U6为Microchip公司PIC24FJ256GB110型16位单片机。
图7交流二位三通阀驱动模块-过零检测电路利用光耦检测AC220输入电源的正反相，将驱动信号发送给U6。
图8交流二位三通阀驱动模块-驱动电路中，U6通过晶体管Q81（9013）控制继电器JD1（KSB380D3R-HN-T）实现AC220V线路的通断，从而驱动交流双稳态电磁阀。
图9直流二位三通阀驱动模块利用两个继电器U21、U22搭建的桥路，桥路两侧由U6通过两个晶体管输入反相的控制信号，从而实现M1+与M1-反相的两种状态，这两种状态对应阀体的开和关。
图10为电子膨胀阀和硅阀公用的驱动电路，U8为ULN2003达林顿管，Q71~Q74为IRF1404场效应管，当驱动电子膨胀阀时，A1、B1、C1、D1对应电子膨胀阀的四相，按照A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A四相八拍驱动方式驱动电子膨胀阀，若正向驱动为开阀则逆向驱动为关阀。当驱动硅阀时，只用将硅阀的两根连接A和Vout端口，U6通过设定0-100%占空比的PWM方式控制硅阀的开度。
本实用新型的工作过程为，通过按键选择需要驱动的阀种类，按键进行驱动模式选择，若为手动驱动，进入参数设置界面，通过按键设置参数后确认，则按照设定参数对阀进行手动驱动；若为自动驱动，则进入参数设置，设置参数后，通过上位机发送符合通信协议的字符串编码，对电驱阀进行自动驱动。
Claims (2)
1.一种制冷用电驱阀通用控制器，由电源电路、控制电路和驱动电路组成，其特征在于：所述驱动电路由交流二位三通阀驱动模块（8）、直流二位三通阀驱动模块（9）、电子膨胀阀驱动模块（10）、硅阀驱动模块（11）组成，控制电路由MCU主控模块（1）、按键与显示模块（2）、RS232通信接口模块（3）、MCU编程接口（4）、Eeprom存储模块（5）、AD采集模块（6）组成，电源电路由电源模块（7）组成；控制电路中的MCU主控模块（1）分别与按键与显示模块（2）、RS232通信接口模块（3）、MCU编程接口（4）、Eeprom存储模块（5）、AD采集模块（6）、直流二位三通阀驱动模块（9）、交流二位三通阀驱动模块（8）、电子膨胀阀驱动模块（10）、硅阀驱动模块（11）、电源模块（7）相连,各个驱动模块输出端直接连接电驱阀。
2.根据权利要求1所述的制冷用电驱阀通用控制器，其特征在于：所述MCU主控模块（1）中的单片机的SCL2、SDA2端接Eeprom存储模块中的程序存储器；单片机的RB6、RB7、RB8、RB9、RE6、RE7、RE8、RE9端分别通过晶体管连接直流二位三通阀驱动模块9中的八个继电器；单片机的RD12、RD13、RD6、RD7、RD10、RD1，RD0、RC13、RA14、RA15、RD8、RD9，RB14、RB15、RA4、RA5端分别连接电子膨胀阀驱动模块中的复合晶体管的输入引脚，复合晶体管的输出引脚分别连接16个场效应管的控制端；单片机的RB10、RB11、RF13、RF12端分别通过晶体管连接交流二位三通阀驱动模块8的四个继电器；单片机的RD2~RD3端连接RS232通信接口模块3中的电平转换芯片；单片机的RE0~RE4分别连接按键与显示模块中的五个按键；单片机的RA6，RG12~RG14端分别连接按键与显示模块2的四个LED；单片机的RD4，RD5端连接按键与显示模块2的LCD；单片机的RF0、RF1、RG1、RE6端分别通过晶体管连接电源模块中的四个继电器。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109323492A (zh) * | 2018-09-07 | 2019-02-12 | 青岛海尔智能技术研发有限公司 | 冷热交换系统控制的方法、装置及计算机存储介质 |
| CN114636015A (zh) * | 2022-03-29 | 2022-06-17 | 宁波职业技术学院 | 一种电磁阀高效节能驱动器 |
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2015
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