CN209978294U - 空气净化风机控制器及空气净化控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空气净化风机控制器及空气净化控制系统，属于空气净化领域，主板包括与上位机通信的外部通信模块，响应于上位机的控制命令进行第一电机的执行控制的第一控制模块；从板包括响应于上位机的控制命令进行第二电机的执行控制的第二控制模块；连接第一控制模块与第二控制模块进行内部通信的内部通信模块。通过主板的外部通信模块与上位机通信，而第一控制模块与外部通信模块连接以接收上位机的控制命令，并且由第一控制模块将上位机的控制命令传达至第二控制模块，则第二控制模块无需单独的通信模块，从而节省一个通信模块，节省成本。上位机原有的控制一台风机的通信线路可以以实现两台风机的控制，从而支持更多风机的控制。

Description

空气净化风机控制器及空气净化控制系统

技术领域

本实用新型涉及空气净化领域，更具体地说，它涉及一种空气净化风机控制器及空气净化控制系统。

背景技术

工业空气净化是指能有效去除工厂车间粉尘、工厂车间的臭味异味，或针对食品化妆品行业能够杀菌消毒，以达到工业废气对外排放指标合格，工厂车间室内空气质量良好的目的。

现有的工业空气净化系统，一般包括进风口、预过滤系统、高效过滤系统、风机、二段式高压静电场、浸渍型活性炭网、负离子发生器等部件。而进风口的风机通常通过电机的集群控制来实现，进而实现空气净化的智能控制。

目前，通常采用上位机加总线通信的方式对风机进行集群控制，而在风机端常通过独立的控制板对风机的电机进行专业精确控制。参照图1，控制板通常包括电源模块、MCU模块以及与上位机及受控电机通信的通信模块。在实际应用中，每个电机均配置有独立的控制板，这种方式虽然精确有效，但是每个上位机受总线通信的限制所控制的电机数量有限，而且每个电机配备独立的控制板，成本还有节省的空间。

这就出现了多个电机由一个控制板驱动的控制方式，其实现主要有以下两种，一种是共用相同电源，参照图2，即将两组独立的 MCU模块与通信模块集成在一个控制板，由同一电源进行供电，从而节省了一个电源模块，但是这种方式节省的成本空间不大。

另一种是共用一个电源模块与地址模块，参照图3，由MCU1与MCU2通过一个通信地址分别控制两个电机，这种方式虽然能够一个通讯地址控制两个电机，但是两个风机只能一起进行同步控制，即维持同样的启停和转速，而当现场有一个风机故障的情况，会导致另外一个原本好的风机也只能停掉不用，不能实现真正的独立控制。

因此现阶段，通过控制板进行多个风机独立控制的技术方向上还需进一步研究开发。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种空气净化风机控制器及空气净化控制系统，具有增加风机控制数量、节省成本的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

第一方面，提供一种空气净化风机控制器，包括主板、从板以及同时与主板、从板连接供电的电源模块；

所述主板包括

外部通信模块，与上位机通信传输包含控制命令的通信信息，

第一控制模块，与通信模块连接，响应于上位机的控制命令进行第一电机的执行控制；

所述从板包括

第二控制模块，与第一控制模块连接，响应于上位机的控制命令进行第二电机的执行控制；

内部通信模块，连接第一控制模块与第二控制模块进行内部通信。

采用上述技术方案，通过一个电源模块给主板和从板同时供电，节省一个电源模块，从而节省一部分成本。通过主板的外部通信模块与上位机通信，而第一控制模块与外部通信模块连接以接收上位机的控制命令，并且由第一控制模块将上位机的控制命令传达至第二控制模块，则第二控制模块无需单独的通信模块，从而节省一个通信模块，进一步节省了成本。此外，上位机原有的控制一台风机的通信线路可以以实现两台风机的控制，从而支持更多风机的控制。

进一步，所述第一控制模块包括

第一CPU模块，与外部通信模块连接，发送与上位机的控制命令相对应的第一控制指令，

第一电机控制模块，与第一CPU模块连接，响应于第一控制指令驱动第一电机。

采用上述技术方案，第一CPU模块通过外部通信模块与上位机通信，接收上位机的控制命令并向第一电机控制模块发送与控制命令内容相对应的第一控制指令，第一电机模块响应于第一控制指令驱动第一电机。

进一步，所述第二控制模块包括

第二CPU模块，通过内部通信模块与第一CPU模块连接，发送与上位机的控制命令相对应的第二控制指令；

第二电机控制模块，与第二CPU模块连接，响应于第二控制指令驱动第二电机。

采用上述技术方案，第二CPU模块通过内部通信模块与第一CPU模块通信，接收上位机的控制命令并向第二电机控制模块发送与控制命令内容相对应的第二控制指令，第二电机模块响应于第二控制指令驱动第二电机。

进一步，所述电源模块包括将市电转化为高压直流给电机供电的主电模块以及将高压直流转化为低压直流给主板、从板供电的次电模块。

采用上述技术方案，主电模块对市电进行功率转化提供高压直流，用以电机的供电，次电模块与主电模块连接，再将高压直流转化为低压直流供给主板与从板，二次转化的电功率损失小。

进一步，所述主电模块包括与AC220V电源连接的EMI处理电路、与EMI处理电路连接用于输出高压直流的PFC电路。

采用上述技术方案，将AC220V电源先进行EMI处理，减少电磁干扰的影响，之后通过PFC电路对输出功率进行调整，得到所需的高压直流。

进一步，所述次电模块包括与PFC电路连接用于给第一电机控制模块及第二电机控制模块供电的DCDC转换器以及与DCDC转换器连接用于给第一CPU模块及第二CPU模块供电的开关电源电路。

采用上述技术方案，先通过DCDC转换器将高压直流转化为低压直流，用于给电机控制模块供电以及给后级的电源转换供电，之后再通过开关电源电路对低压直流进一步的降压以给低压控制模块供电。

进一步，所述外部通信模块包括总线接口。

采用上述技术方案，现场总线抗干扰能力强，传输距离较远。

进一步，一种空气净化控制系统，其特征在于：包括如1至7任一所述的空气净化风机控制器。

采用上述技术方案，一个上位机支持连接和控制更多的空气净化风机，并且每个空气净化风机控制器的成价格降低，节省成本。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1. 通过一个电源模块给主板和从板同时供电，节省一个电源模块，从而节省一部分成本；

2. 通过主板的外部通信模块与上位机通信，而第一控制模块与外部通信模块连接以接收上位机的控制命令，并且由第一控制模块将上位机的控制命令传达至第二控制模块，则第二控制模块无需单独的通信模块，从而节省一个通信模块，进一步节省了成本；

3. 上位机原有的控制一台风机的通信线路可以以实现两台风机的控制，从而支持更多风机的控制。

附图说明

图1为本实用新型中第一现有技术的原理示意图；

图2为本实用新型中第二现有技术的原理示意图；

图3为本实用新型中第三现有技术的原理示意图；

图4为本实用新型中空气净化风机控制器的原理示意图；

图5为本实用新型中主板及从板的原理示意图；

图6为本实用新型中第一控制模块的原理示意图；

图7 为本实用新型中第二控制模块的原理示意图；

图8为本实用新型中电源模块的原理示意图；

图9为本实用新型中控制净化控制系统的原理示意图。

图中：1、上位机；2、主板；21、外部通信模块；22、第一控制模块；23、第一CPU模块；24、第一电机控制模块；3、从板；31、内部通信模块；32、第二控制模块；33、第二CPU模块；34、第二电机控制模块；4、电源模块；41、主电模块；42、次电模块；43、EMI处理单路；44、PFC电路；45、DCDC转换器；46、开关电源电路。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，对本实用新型进行详细描述。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1

一种空气净化风机控制器，参照图4，包括主板2、从板3以及同时与主板2、从板3连接进行供电的电源模块4。

参照图5，主板2包括外部通信模块21以及第一控制模块22，其中外部通信模块21与上位机1通信，用于传输包含控制命令的通信信息，在本实施例中，外部通信模块21采用为RS485总线，在其它实施例中还可以为RS232总线、can总线、以太网等。

参照图5及图6，第一控制模块22与通信模块连接，响应于上位机1的控制命令进行第一电机的执行控制。第一控制模块22包括第一CPU模块23以及第一电机控制模块24，其中第一CPU模块23与外部通信模块21连接，发送与上位机1的控制命令相对应的第一控制指令，第一CPU模块23采用单片机。第一电机控制模块24与第一CPU模块23连接，响应于第一控制指令驱动第一电机，本实施例中第一电机控制模块24采用FNB40560芯片电路。

参照图5及图7，从板3包括第二控制模块32，第二控制模块32与第一控制模块22连接，响应于上位机1的控制命令进行第二电机的执行控制。

第二控制模块32包括第二CPU模块33以及第二电机控制模块34，其中第二CPU模块33通过内部通信模块31与第一CPU模块23连接，发送与上位机1的控制命令相对应的第二控制指令，第二CPU模块33采用单片机。第二电机控制模块34与第二CPU模块33连接，响应于第二控制指令驱动第二电机，本实施例中第二电机控制模块34采用FNB40560芯片电路。

本实施例中，内部通信模块31连接第一控制模块22与第二控制模块32进行内部通信。内部通信模块31采用硬件UART进行异步串行通信或2C总线模块串行通信形式。

参照图8，电源模块4包括将市电转化为高压直流给电机供电的主电模块41以及将高压直流转化为低压直流给主板2、从板3供电的次电模块42。

主电模块41包括与AC220V电源连接的EMI处理电路、与EMI处理电路连接用于输出高压直流的PFC电路44。

次电模块42包括与PFC电路44连接用于输出DC15V的DCDC转换器45以及与DCDC转换器45连接用于输出DC5V的开关电源电路46。先通过DCDC转换器将高压直流转化为低压直流，用于给电机控制模块供电以及给后级的电源转换供电，之后再通过开关电源电路对低压直流进一步的降压以给低压控制模块供电。

实施例2

一种空气净化控制系统，参照图9，包括用于集群控制的上位机1以及如实施例1中的若干通过总线与上位机1通信的空气净化风机控制器。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种空气净化风机控制器，其特征在于：包括主板(2)、从板(3)以及同时与主板(2)、从板(3)连接供电的电源模块(4)；

所述主板(2)包括

外部通信模块(21)，与上位机(1)通信传输包含控制命令的通信信息，

第一控制模块(22)，与通信模块连接，响应于上位机(1)的控制命令进行第一电机的执行控制；

所述从板(3)包括

第二控制模块(32)，与第一控制模块(22)连接，响应于上位机(1)的控制命令进行第二电机的执行控制；

内部通信模块(31)，连接第一控制模块(22)与第二控制模块(32)进行内部通信。

2.根据权利要求1所述的空气净化风机控制器，其特征在于：所述第一控制模块(22)包括

第一CPU模块(23)，与外部通信模块(21)连接，发送与上位机(1)的控制命令相对应的第一控制指令，

第一电机控制模块(24)，与第一CPU模块(23)连接，响应于第一控制指令驱动第一电机。

3.根据权利要求2所述的空气净化风机控制器，其特征在于：所述第二控制模块(32)包括

第二CPU模块(33)，通过内部通信模块(31)与第一CPU模块(23)连接，发送与上位机(1)的控制命令相对应的第二控制指令；

第二电机控制模块(34)，与第二CPU模块(33)连接，响应于第二控制指令驱动第二电机。

4.根据权利要求3所述的空气净化风机控制器，其特征在于：所述电源模块(4)包括将市电转化为高压直流给电机供电的主电模块(41)以及将高压直流转化为低压直流给主板(2)、从板(3)供电的次电模块(42)。

5.根据权利要求4所述的空气净化风机控制器，其特征在于：所述主电模块(41)包括与AC220V电源连接的EMI处理电路、与EMI处理电路连接用于输出高压直流的PFC电路。

6.根据权利要求4所述的空气净化风机控制器，其特征在于：所述次电模块(42)包括与PFC电路连接用于给第一电机控制模块(24)及第二电机控制模块(34)供电的DCDC转换器(45)以及与DCDC转换器(45)连接用于给第一CPU模块(23)及第二CPU模块(33)供电的开关电源电路(46)。

7.根据权利要求1所述的空气净化风机控制器，其特征在于：所述外部通信模块(21)包括总线接口。

8.一种空气净化控制系统，其特征在于：包括如1至7任一所述的空气净化风机控制器。

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