CN207457776U - 一种环保除尘控制器电路板的运行接口电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环保除尘控制器电路板的运行接口电路，包括处理器，与所述处理器电连接的人机接口和运行接口，设置有运行信号接线端，环保除尘控制器电路板运行控制模式包括自控模式和外控模式，在自控模式下，环保除尘控制器电路板不响应运行信号接线端接入的外部运行控制信号，而由处理器自行控制，在外控模式下，环保除尘控制器电路板响应运行信号接线端接入的外部运行控制信号。通过运行接口电路能够接入外部运行控制信号，并且可以灵活在自控和外控模式进行切换，增加了环保除尘控制器电路板的应用范围，并且还具有安全性高、实现成本低、扩展性强的技术优势。

Description

一种环保除尘控制器电路板的运行接口电路

技术领域

本实用新型涉及粉尘较大的工作环境除尘技术领域，特别是涉及一种环保除尘控制器电路板的运行接口电路。

背景技术

环保除尘控制器用于在产生粉尘的工厂车间内，主要是用于控制各种除尘设备执行除尘指令，完成除尘流程，保证工作环境内的粉尘浓度低于安全标准，并满足环保要求。

现有技术中，环保除尘控制器电路板的运行接口电路具有模式单一、不能接受外部运行控制、不能进行模式更改设置等问题。

为此，需要提供一种能够解决上述技术问题的环保除尘控制器电路板的运行接口电路。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种环保除尘控制器电路板的运行接口电路，解决现有技术中环保除尘控制器电路板工作模式单一、不能接受外部运行控制、不能进行模式更改设置的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种环保除尘控制器电路板的运行接口电路，该控制器电路板包括处理器，与该处理器电连接的人机接口和运行接口，以及为该处理器、人机接口和运行接口供电的电源模块，该控制器电路板还设置有运行信号接线端，该环保除尘控制器电路板运行控制模式包括自控模式和外控模式，在自控模式下，该环保除尘控制器电路板不响应该运行信号接线端接入的外部运行控制信号，而由该处理器自行控制，在外控模式下，该环保除尘控制器电路板响应该运行信号接线端接入的外部运行控制信号；该人机接口包括选择参数项的功能按键、显示参数值的显示屏，以及进行参数值设置的旋转编码器。

在本实用新型环保除尘控制器电路板的运行接口电路的另一实施例中，该处理器是单片机，该运行信号接线端通过光电光电耦合器与该单片机的I/O引脚电连接。

在本实用新型环保除尘控制器电路板的运行接口电路的另一实施例中，该运行信号接线端通过串接分压电阻与光电耦合器输入端的正极电连接，负极接地，该光电耦合器输出端的发射极接地，集电极通过串接限流电阻与直流电压连接，该集电极与该单片机的I/O引脚电连接。

在本实用新型环保除尘控制器电路板的运行接口电路的另一实施例中，该处理器是单片机，该运行信号接线端通过串接分压电阻与光电耦合器输入端的正极电连接，负极接地，该光电耦合器输出端的发射极接地，集电极通过串接限流电阻与直流电压连接，该集电极与一个三针插座的一个边针电连接，该三针插座的中间插针与该单片机的I/O引脚电连接，该三针插座的另一个边针接地。

在本实用新型环保除尘控制器电路板的运行接口电路的另一实施例中，该人机接口中的显示屏是数码显示管，该参数项包括开机功能项，该开机功能项对应的参数值包括1、2和3，当该参数值设置为1或2时，该三针插座的中间插针与接地的边针通过跳线帽电连接，该环保除尘控制器电路板运行在该自控模式，当该参数值设置为3时，该三针插座的中间插针与连接该光电耦合器输出端的集电极的边针通过跳线帽电连接，该环保除尘控制器电路板运行在该外控模式。

在本实用新型环保除尘控制器电路板的运行接口电路的另一实施例中，该限流电阻包括串接的第一限流电阻和第二限流电阻，该第二限流电阻接该直流电压，该第一限流电阻两端并联有发光二极管，该发光二极管的负极与该光电耦合器输出端的集电极相连，该发光二极管的正极连接在该第一限流电阻和第二限流电阻相连的接点上。

在本实用新型环保除尘控制器电路板的运行接口电路的另一实施例中，该分压电阻包括串接的第一分压电阻和第二分压电阻，该运行信号接线端与该第一分压电阻的一端电连接，该第二分压电阻的一端接地，该光电耦合器输入端的正极连接在该第一分压电阻和第二分压电阻相连的接点上。

在本实用新型环保除尘控制器电路板的运行接口电路的另一实施例中，该控制器电路板还设置有互联控制接线端，多个该环保除尘控制器电路板通过该互联控制接线端进行互联，实现多个该环保除尘控制器电路板的协同工作。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种环保除尘控制器电路板的运行接口电路，包括处理器，与所述处理器电连接的人机接口和运行接口，设置有运行信号接线端，环保除尘控制器电路板运行控制模式包括自控模式和外控模式，在自控模式下，环保除尘控制器电路板不响应运行信号接线端接入的外部运行控制信号，而由处理器自行控制，在外控模式下，环保除尘控制器电路板响应运行信号接线端接入的外部运行控制信号。通过运行接口电路能够接入外部运行控制信号，并且可以灵活在自控和外控模式进行切换，增加了环保除尘控制器电路板的应用范围，并且还具有安全性高、实现成本低、扩展性强的技术优势。

附图说明

图1是环保除尘控制器电路板的组成框图；

图2是环保除尘控制器电路板另一实施例中的接线端示意图；

图3是本实用新型环保除尘控制器电路板的运行接口电路一实施例组成示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。

下面结合附图，对本实用新型的各实施例进行详细说明。

图1是本实用新型环保除尘控制器电路板一实施例组成框图。如图1所示，控制器电路板包括处理器11，与处理器11电连接的人机接口12和多个电磁阀控制接口13，以及为处理器11、人机接口12和电磁阀控制接口13供电的电源模块14。控制器电路板还设置有与每一个电磁阀控制接口13对应电连接的电磁阀控制接线端15，与电源模块14电连接的电源接线端16，以及与电磁阀控制接线端15配合对外控制电磁阀动作的公共接线端17。

在离线式环保除尘应用中，通常是要对多个工作仓室的清污工作电磁阀进行控制，而每一个工作仓室内包括一个提升阀和多个脉冲阀。因此，电磁阀控制接口13包括提升阀控制接口和脉冲阀控制接口，提升阀控制接口对应的电磁阀控制接线端13为提升阀控制接线端，该接线端对应连接控制提升阀，脉冲阀控制接口对应的电磁阀控制接线端13为脉冲阀控制接线端，该接线端对应连接控制脉冲阀。

这里，电源模块4主要是完成电压转换及稳压的作用。当电源接线端16接交流电时，电源模块4通过交流到直流转换输出直流电，例如将交流220V电转换为直流24V、5V。当电源接线端16接直流电时，电源模块4主要是进行电压变换及稳压输出，如把24V直流电转为5V，或者对输入的直流5V进行稳压输出。

这里，处理器11是控制器电路板的中心处理器，主要是与人机接口12配合完成各种参数设置和显示工作状态，以及对电磁阀控制接口13执行各种动作进行控制。通常处理器11选用单片机。人机接口12是指输入输出接口，输入部分主要包括按键、开关、旋转编码器等，输出部分主要包括显示屏(如LCD显示屏、LED显示屏或者数码显示管等)、指示灯、嗡鸣器等。电磁阀控制接口13主要是在处理器11的操控下对外部所连接的电磁阀进行控制，通常是一个电磁阀控制接口对应控制一个外部电磁阀，由于这些电磁阀的开启和关闭的时间长度，以及电磁阀之间的工作的时序关系有各种差别，因此需要通过人机接口12来实现对各个电磁阀控制接口的参数进行设置。

对于每一个外接电磁阀而言，通常有两个接线端，电磁阀的这两个接线端对应连接控制器电路板的公共接线端17和电磁阀控制接线端15，当对外控制有多个电磁阀时，并且这些电磁阀的类型相同，每一个电磁阀控制接线端15对应接一个电磁阀的接线端，而这些电磁阀的相同的另一接线端又共同接到公共接线端17。这样，就可以先把这些电磁阀的相同的一个接线端先连接在一起，然后接到公共接线端17，由此可以大大减少在控制电路板连接多个电磁阀的连接线端。对于公共接线端17而言，当电磁阀是直流控制的电磁阀时，公共接线端17可以接24V，而电磁阀控制接线端15可以通过电磁阀控制接口13输出24V或0V，由此在公共接线端17和电磁阀控制接线端15产生压差0V或24V，从而控制直流电磁阀的开启或闭合。当电磁阀是交流控制的电磁阀时，公共接线端17可以接交流220V，而电磁阀控制接线端15可以通过电磁阀控制接口13输出交流220V或截止，由此在公共接线端17和电磁阀控制接线端15构成交流220V回路或者不能构成回路，从而控制交流电磁阀的开启或闭合。

优选的，当对外控制的电磁阀为直流控制电磁阀时，电源接线端16可以直接连接外部的直流电源，例如24V直流电源。

优选的，当对外控制的电磁阀为交流控制电磁阀时，通常是外部只提供交流电源，如220V交流电，则在壳本体的腔体内设置有开关电源模块，由该开关电源模块将220V交流电转换为直流电输出给控制器电路板供电，在这种情况下，公共接线端17则与外部输入的交流电220V相连接。

进一步优选的，人机接口包括选择参数项的功能按键、显示参数值的显示屏，以及进行参数值设置的旋转编码器。这里显示屏优选为为数码显示管，如数码显示管是4位8段数码显示管，即有4个并列的8段数码管组成，并且功能按键和旋转编码器均为一个。可以看出，这种人机接口组合方式设置已经做到了最大程度的简化，不仅能够减少控制器电路板的尺寸大小，也有利于进行参数设置。人机接口还包括嗡鸣器，用于功能按键操作声音提示以及工作状态声音提示。

针对离线式环保除尘控制器而言，参数项包括脉冲宽度项、脉冲间隔项、提脉间隔项、室间隔项、周期间隔项、提升阀数项和组脉冲数项。因此，参数项指示灯对应包括脉冲宽度指示灯、脉冲间隔指示灯、提脉间隔指示灯、室间隔指示灯、周期间隔指示灯、提升阀数指示灯和组脉冲数指示灯。

对于在线式环保除尘控制器而言，参数项包括脉冲宽度项、脉冲间隔项、周期间隔项、输出路数项；参数项指示灯对应包括脉冲宽度指示灯、脉冲间隔指示灯、周期间隔指示灯、输出路数指示灯。

进一步优选的，对上述两种控制器，参数项还包括开机功能项，参数项指示灯对应还包括开机功能指示灯。

由此可见，控制器电路板上只需要通过一个功能按键就可以对不同的参数项进行选择切换，并且仅仅需要一个旋转编码器就可以对该参数项的参数值进行设置修改，大大方便了该产品使用和维护，普通技术人员很快就可以学会操作使用，易学易用。

结合图1，图2进一步显示了该控制器电路板中的接线端实施例。其中包括电源接线端JX16(对应图1中电源接线端16)，包括2个接线端，公共接线端JX17(对应图1中公共接线端17)，也包括两个接线端，电磁阀控制接线端JX15(对应图1中电磁阀控制接线端15)，这里显示有10个接线端，对应可以对外控制10个电磁阀，还可以根据需要配置更多的电磁阀控制接线端JX15，如12个、20个、24个、30个、48个等。另外，还包括运行信号接线端JX3，包括2个接线端，互联控制接线端JX5，也包括2个接线端。

又进一步的，控制器电路板还设置有运行信号接线端，将环保除尘控制器电路板的运行控制模式可以设置为自控模式或外控模式，在自控模式下，环保除尘控制器电路板不响应所运行信号接线端接入的外部运行控制信号，而由单片机自行控制，在外控模式下响应运行信号接线端接入的外部运行控制信号。

对于图2中的运行信号接线端JX3，主要用于接入外部控制信号，由外部控制信号作为触发信号来启动各个电磁阀控制接口按照设定的时序关系进行工作。一般情况下，该控制器工作在自控模式，就是控制器上电后，不需要外部产生触发信号，经过定时，如1分钟后就可以按照已经设定的各种参数值进行控制工作。而当需要外部控制信号进行触发时，则该控制器工作在外控模式，这种模式下就需要通过外部运行信号接线端JX3接入外部运行控制信号，这种模式通常可以根据环境污染情况和除尘情况，在外部运行信号的控制下调整运行的速度、周期等，一方面可以在清污任务较重时加大清污速度、缩短工作周期，另一方面也可以在清污任务较轻时减少对提升阀和脉冲阀的控制，这样可以达到节能的效果，同时也能保证同样的清污效果。

优选的，处理器是单片机，运行信号接线端通过光电光电耦合器与单片机的I/O引脚电连接。

进一步的，运行信号接线端通过串接分压电阻与光电耦合器输入端的正极电连接，负极接地，光电耦合器输出端的发射极接地，集电极通过串接限流电阻与直流电压连接，集电极与单片机的I/O引脚电连接。

以上方式，是将运行信号接线端通过光电耦合器之后直接与片机的I/O引脚电连接，这种方式主要用于以外控模式为主的应用中。

进一步优选的，处理器是单片机，运行信号接线端通过串接分压电阻与光电耦合器输入端的正极电连接，负极接地，光电耦合器输出端的发射极接地，集电极通过串接限流电阻与直流电压连接，集电极与一个三针插座的一个边针电连接，三针插座的中间插针与单片机的I/O引脚电连接，三针插座的另一个边针接地。

进一步的，人机接口中的显示屏是数码显示管，参数项包括开机功能项，开机功能项对应的参数值包括1、2和3，当参数值设置为1或2时，三针插座的中间插针与接地的边针通过跳线帽电连接，环保除尘控制器电路板运行在自控模式，当参数值设置为3时，三针插座的中间插针与连接光电耦合器输出端的集电极的边针通过跳线帽电连接，环保除尘控制器电路板运行在外控模式。

这种方式，通过三针插座和跳线帽的结合使用，以及通过对开机功能项进行参数设置，可以将对自控模式和外控模式的选择具有多样性，增加了控制器电路板的应用范围。

优选的，限流电阻包括串接的第一限流电阻和第二限流电阻，第二限流电阻接直流电压，第一限流电阻两端并联有发光二极管，发光二极管的负极与光电耦合器输出端的集电极相连，发光二极管的正极连接在所述第一限流电阻和第二限流电阻相连的接点上。

优选的，分压电阻包括串接的第一分压电阻和第二分压电阻，运行信号接线端与第一分压电阻的一端电连接，第二分压电阻的一端接地，光电耦合器输入端的正极连接在第一分压电阻和第二分压电阻相连的接点上。

结合上述实施例，图3给出了运行信号接口电路的一个优选实施例。该电路中由运行信号接线端900通过串接第一分压电阻9011和9012、第二分压电阻9013与光电耦合器902输入端的正极电连接，这里第一分压电阻包括两个并联的电阻9011、9012，也可以是单独一个电阻。而光电耦合器902输入端的负极接地，光电耦合器902输出端的发射极接地，光电耦合器902输出端的集电极通过串接的第一限流电阻903和第二限流电阻904与5V直流电压连接，另外在与集电极连接的第一限流电阻903两端并联有发光二极管906，称之为外部运行信号指示灯，该发光二极管906的负极与光电耦合器902输出端的集电极相连，正极连接在第一限流电阻903和第二限流电阻904相连的接点上。一般情况下，运行信号接线端900没有输入外部控制信号，该接线端为低电压0V，或者输入的外部控制信号电压较小，通过分压电阻9011、9012、9013分压之后，在光电耦合器902输入端的正极获得的分压电压较小，不足以导通光电耦合器902输入端的正负极。可以看出，通过调整分压电阻9011、9012、9013的电阻值，可以对外部控制信号的控制电压进行调节阈值，只有大于该阈值时才能作为实际有效的外部控制信号，例如该阈值为5V。当外部控制信号电压较小时，由电阻9013得到的分压不足以使得光电耦合器902的输入端的正负极导通，光电耦合器902输出端的两个电极为截止状态，此时光电耦合器902输出端的集电极为5V，发光二极管906不会被点亮；而当运行信号接线端900引入外部控制信号，较大时且大于阈值，例如该接线端为高电压如24V，这样光电耦合器902的输入端的正负极就可以导通，光电耦合器902输出端的两个电极为导通状态，此时光电耦合器902输出端的集电极的电压将被拉低，发光二极管906将会被点亮。

由图3进一步看出，单片机91的一个I/O引脚907与一个三针插座908中的中间插针电连接，而对于两边的两个插针，一个插针直接接地，另一个插针与光电耦合器902输出端的集电极电连接。通过三针插座908，当控制器需要工作在自控模式时，通过跳线帽将三针插座908的中间插针与直接接地的插针相连，这样单片机91的I/O引脚907将始终检测输入的信号是低电压，运行在自控模式工作；当控制器需要工作在外控模式时，通过跳线帽将三针插座908的中间插针与光电耦合器902输出端的集电极电连接的插针相连，这样单片机91的I/O引脚907检测输入的信号是高电压时停止运行，而当有低电压时开始运行。

结合前述的功能按键、旋转编码器和数码显示管，以及配合三针插座908的连接关系，还可以对控制器的开机功能进行设置。当连续按功能按键，使得开机功能项所对应的指示发光二极管，即开机功能指示发光二级管点亮，此时旋转编码器，数码显示管将显示1、2或3。其中，当数码显示管显示1时，表示是在自控模式下运行，当跳线帽将三针插座908的中间插针与直接接地的插针连接时，单片机91的I/O引脚907检测输入的信号是低电压，则开始运行对电磁阀的控制工作，当把跳线帽取下，将三针插座908的中间插针与直接接地的插针断开，单片机91的I/O引脚907检测输入的信号是高电压，则停止对电磁阀的控制工作。当数码显示管显示2时，与显示1时类似，区别在于刚上电时控制器延时1分钟后，单片机91的I/O引脚907检测输入的信号是低电压，才开始运行工作。当数码显示管显示3时，表示是在外控模式下运行，要求跳线帽将三针插座908的中间插针与连接光电耦合器902输出端的集电极的插针连接，接收外部运行控制信号，这种方式下通常是各个电磁阀控制接线端完成一次控制周期后停下来，检测外部运行信号是否为低电压，若是低电压则重新完成下一周期的电磁阀控制；若检测外部运行信号为高电压，则不再启动下一周期的电磁阀控制，直到检测到外部运行信号为低电压，才开始下一周期的电磁阀控制。并且，在电磁阀进行控制输出的过程中不再对外部运行信号进行检测，直到该周期运行结束后才进行检测。

可以看出，通过对运行信号的选择区分了自控模式和外控模式，从而使得本控制器既可以独立运行，也可以接受外部的操控，增加了本控制器的使用灵活性，能够更好的满足实际需求。

又进一步的，控制器电路板还设置有互联控制接线端，多个环保除尘控制器电路板通过互联控制接线端进行互联，实现多个环保除尘控制器电路板协同工作。优选的，互联控制接线端采用RS-232接口或者是网络接口，由此可以将这些环保除尘控制器电路板彼此连接起来，进而对电磁阀控制接线端的数量进行扩展，并使得这些电磁阀控制接线端能够按照多种时序关系工作，从而满足控制电磁阀数量多的场景应用。

因此，通过上述本实用新型提供了一种环保除尘控制器电路板的运行接口电路，包括处理器，与处理器电连接的人机接口和运行接口，设置有运行信号接线端，环保除尘控制器电路板运行控制模式包括自控模式和外控模式，在自控模式下，环保除尘控制器电路板不响应运行信号接线端接入的外部运行信号控制，而由处理器自行控制，在外控模式下，环保除尘控制器电路板响应运行信号接线端接入的外部运行信号控制。通过运行接口电路能够接入外部运行控制信号，并且可以灵活在自控和外控模式进行切换，增加了环保除尘控制器电路板的应用范围，并且还具有安全性高、实现成本低、扩展性强的技术优势。

以上该仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种环保除尘控制器电路板的运行接口电路，所述控制器电路板包括处理器，与所述处理器电连接的人机接口和运行接口，以及为所述处理器、人机接口和运行接口供电的电源模块，其特征在于，

所述控制器电路板还设置有运行信号接线端，所述环保除尘控制器电路板的运行控制模式包括自控模式和外控模式，在自控模式下，所述环保除尘控制器电路板不响应所述运行信号接线端接入的外部运行控制信号，而由所述处理器自行控制，在外控模式下，所述环保除尘控制器电路板响应所述运行信号接线端接入的外部运行控制信号；所述人机接口包括选择参数项的功能按键、显示参数值的显示屏，以及进行参数值设置的旋转编码器。

2.根据权利要求1所述的环保除尘控制器电路板的运行接口电路，其特征在于，所述处理器是单片机，所述运行信号接线端通过光电光电耦合器与所述单片机的I/O引脚电连接。

3.根据权利要求2所述的环保除尘控制器电路板的运行接口电路，其特征在于，所述运行信号接线端通过串接分压电阻与光电耦合器输入端的正极电连接，负极接地，所述光电耦合器输出端的发射极接地，集电极通过串接限流电阻与直流电压连接，所述集电极与所述单片机的I/O引脚电连接。

4.根据权利要求1所述的环保除尘控制器电路板的运行接口电路，其特征在于，所述处理器是单片机，所述运行信号接线端通过串接分压电阻与光电耦合器输入端的正极电连接，负极接地，所述光电耦合器输出端的发射极接地，集电极通过串接限流电阻与直流电压连接，所述集电极与一个三针插座的一个边针电连接，所述三针插座的中间插针与所述单片机的I/O引脚电连接，所述三针插座的另一个边针接地。

5.根据权利要求4所述的环保除尘控制器电路板的运行接口电路，其特征在于，所述人机接口中的显示屏是数码显示管，所述参数项包括开机功能项，所述开机功能项对应的参数值包括1、2和3，当所述参数值设置为1或2时，所述三针插座的中间插针与接地的边针通过跳线帽电连接，所述环保除尘控制器电路板运行在所述自控模式，当所述参数值设置为3时，所述三针插座的中间插针与连接所述光电耦合器输出端的集电极的边针通过跳线帽电连接，所述环保除尘控制器电路板运行在所述外控模式。

6.根据权利要求3至5任一项所述的环保除尘控制器电路板的运行接口电路，其特征在于，所述限流电阻包括串接的第一限流电阻和第二限流电阻，所述第二限流电阻接所述直流电压，所述第一限流电阻两端并联有发光二极管，所述发光二极管的负极与所述光电耦合器输出端的集电极相连，所述发光二极管的正极连接在所述第一限流电阻和第二限流电阻相连的接点上。

7.根据权利要求3至5任一项所述的环保除尘控制器电路板的运行接口电路，其特征在于，所述分压电阻包括串接的第一分压电阻和第二分压电阻，所述运行信号接线端与所述第一分压电阻的一端电连接，所述第二分压电阻的一端接地，所述光电耦合器输入端的正极连接在所述第一分压电阻和第二分压电阻相连的接点上。

8.根据权利要求2或4所述的环保除尘控制器电路板的运行接口电路，其特征在于，所述控制器电路板还设置有互联控制接线端，多个所述环保除尘控制器电路板通过所述互联控制接线端进行互联，实现多个所述环保除尘控制器电路板的协同工作。