CN212362597U - 一种基于无线网络的冷库温度控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于无线网络的冷库温度控制系统，具体方案包括：用于采集温度信息的温度数据采集终端，所述温度数据采集终端包括CC2530主电路、指示灯电路、DS18B20数字温度传感器电路、复位电路和供电电路；接收温度数据采集终端传送的温度信息的ZigBee路由器，所述ZigBee路由器的输出端与ZigBee协调器相连接，所述ZigBee协调器的输出端与PLC可编程控制器相连接，所述PLC可编程控制器的输出端与启动柜相连接，所述启动柜的输出端与冷库制冷设备单元相连接，所述冷库制冷设备单元至少包括压缩机组、冷凝器、供液电磁阀和蒸发器，所述PLC可编程控制器还与工控机相连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及ZigBee控制技术领域，尤其涉及一种基于无线网络的冷库温度控制系统。
背景技术
ZigBee技术是一种近距离、低功耗、高可靠性的双向无线通信技术。与蓝牙和Wi-Fi技术不同，ZigBee技术主要针对工业生产现场的自动化监控和数据传输设计，具有组网灵活、结构简单及可靠性高等特点。在ZigBee网络中，一个星型网络可以包含254个终端节点设备，其数据传输距离可达几百米，当组成树型或网状网络时，其传输距离最高可达几公里。在我国使用的2.4GHz频段上，其传输速率可达250kbps。
目前，在冷冻冷藏行业中，采集温度一般采用有线数据传输。其常用方法是将传感器通过延长线接入变送器，再将转换后的电流或电压信号通过长距离信号线缆送入PLC模拟量采集模块。另一种方法是在末端设置信号转换模块，将温湿度数据转化为数字信号，利用通讯方式接入PLC控制器。上述两种方法中，都会出现通讯距离远、布线困难、增加施工成本等问题。同时也会导致项目为了节约成本而减少布设温湿度采集点，长距离信号传输造成信号衰减、干扰等，因此严重影响冷冻冷藏间温湿度的测量和控制精度。
实用新型内容
根据现有技术存在的问题，本实用新型公开了一种基于无线网络的冷库温度控制系统，具体方案包括：用于采集温度信息的温度数据采集终端，所述温度数据采集终端包括CC2530主电路、指示灯电路、DS18B20数字温度传感器电路、复位电路和供电电路；
接收温度数据采集终端传送的温度信息的ZigBee路由器，所述ZigBee路由器的输出端与ZigBee协调器相连接，所述ZigBee协调器的输出端与PLC可编程控制器相连接，所述PLC可编程控制器的输出端与启动柜相连接，所述启动柜的输出端与冷库制冷设备单元相连接，所述冷库制冷设备单元至少包括压缩机组、冷凝器、供液电磁阀和蒸发器，所述PLC可编程控制器还与工控机相连接。
进一步的，所述ZigBee路由器包括第一CC2530主电路、第一指示灯电路、第一复位电路和第一供电电路，所述第一指示灯电路、第一复位电路和第一供电电路连接在第一CC2530主电路上。
进一步的，所述ZigBee协调器包括第二CC2530主电路、第二指示灯电路、第二复位电路、第二供电电路和通讯模块，所述第二指示灯电路、第二复位电路、第二供电电路和通讯模块连接在第二CC2530主电路上。
进一步的，所述通讯模块采用型号为MAX3485的通信芯片。
由于采用了上述技术方案，本实用新型提供的一种基于无线网络的冷库温度控制系统，该系统由于利用了ZigBee无线传感网络技术、可以降低工程施工布线成本、减少长距离信号传输衰减误差的问题，另外本实用新型采用网状网络拓扑结构，因此信息的传递路径不唯一、这种网络拓扑结构能够有效的提高数据的传输效率，而且当网络中一个路由器发生了故障，数据可以沿着其他路径完成数据传输，最后由于本实用新型的冷库温度控制系统采用锂电池或DC24V 直流电源供电，在低耗电待机模式下，1节锂电池可支持1个节点工作6～24个月，甚至更长，因此可以灵活布设温湿度数据采集点的位置。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型中冷库温度控制系统的结构原理图；
图2为本实用新型中CC2530主电路的原理图；
图3为本实用新型中ZigBee路由器的原理图；
图4为本实用新型中ZigBee协调器的原理图；
图5为本实用新型中运行指示灯电路原理图；
图6为本实用新型中DS18B20数字温度传感器电路原理图；
图7为本实用新型中复位电路原理图；
图8为本实用新型中供电电路部分电路原理图；
图9为本实用新型中通讯模块电路原理图。
具体实施方式
为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：
如图1所示的一种基于无线网络的冷库温度控制系统，具体包括采集冷库内的温度信息的温度数据采集终端、ZigBee路由器、ZigBee协调器、启动柜和冷库制冷设备单元四个大部分，所述PLC可编程控制器还与工控机相连接。所述温度数据采集终端包括CC2530主电路、指示灯电路、DS18B20数字温度传感器电路、复位电路和供电电路。ZigBee路由器用于接收温度数据采集终端传送的温度信息、并将接收到的信息传送至ZigBee协调器，所述ZigBee协调器输出端与 PLC可编程控制器相连接，所述PLC可编程控制器的输出端与启动柜相连接，所述启动柜的输出端与冷库制冷设备单元相连接，所述冷库制冷设备单元至少包括压缩机组、冷凝器、供液电磁阀和蒸发器，温度数据采集终端主要功能为采集终端温度数据，并经ZigBee路由器转发，最终将温度数据发送到ZigBee协调器，再由ZigBee协调器将数据提供给PLC可编程控制器或工控机，实现温度数据无线网络采集。
如图2所示，本实用新型使用单级天线，为了优化天线性能，设计了不平衡变压器，电路包含1pF电容C262、2nH电感L261、1pF电容C252和2nH电感 L252。XTAL2为32.768KHz晶振，用于在低电流的睡眠消耗和精确的唤醒时间， C401为电源去耦电容。
如图3所示，所述ZigBee路由器包括第一CC2530主电路、第一指示灯电路、第一复位电路和第一供电电路，所述第一指示灯电路、第一复位电路和第一供电电路都连接在在第一CC2530主电路上。
如图4所示，所述ZigBee协调器包括第二CC2530主电路、第二指示灯电路、第二复位电路、第二供电电路和通讯模块；所述第二指示灯电路、第二复位电路、第二供电电路和通讯模块都连接在第二CC2530主电路上。
所述第一CC2530主电路和第二CC2530主电路采用相同的电路原理图，同样的第一指示灯电路和第二指示灯电路采用相同的电路结构，第一复位电路和第二复位电路采用相同的电路结构，第一供电电路第二供电电路采用相同的电路结构。
如图5所示，指示灯电路主要显示设备工作状态。实际工作过程中LED1为设备电源指示灯，LED2为设备组网指示灯，LED3为传感器读取数据正常指示灯， LED4为数据收发正常指示灯。
如图6所示的DS18B20数字温度传感器电路的原理图，其中DS18B20芯片采用3.3V供电，数据引脚DQ连接CC2530芯片P0.6引脚读取DS18B20数字温度传感器数据。
进一步的，第一复位电路为第一CC2530主电路提供芯片复位功能，见图7 所示，第二复位电路为第二CC2530主电路提供芯片复位功能，所述第一供电电路如图8所示，其为各个电路供电，供电电路采用了HT7533高精度稳压芯片，将锂电池电源转换为系统所需的3.3V供电电压，同时滤除电源干扰信号，其中 C1、C2为滤波电容。
进一步的，所述通讯模块电路如图9所示，其中CC2530主电路有两个串行通信接口USART0和USART1，UART0对应的I/O引脚为P0.2、P0.3，UART1对应的I/O引脚为P0.5、P0.4，本实用新型使用UART0串口。PLC可编程控制器或工控机的串行通信接口一般是RS-232或RS485的标准接口，而CC2530主电路的UART接口则是TTL电平，两者的电气规范不一致，所以要完成两者之间的数据通信，需要借助接口芯片在两者之间进行电平转换。本实用新型使用MAX3485 芯片，MAX34851脚连接CC2530芯片P0.2管脚，MAX34857脚连接CC2530芯片 P0.3管脚，MAX3485芯片3管脚和5管脚为使能管脚，当使能管脚为低电平时为接收，使能管脚为高电平时为发送。2个使能管脚短接，并连接CC2530芯片 P0.4管脚，用P0.4管脚控制MAX3485芯片实现数据的收发。
进一步的，ZigBee路由器，在整个ZigBee网络中负责其他节点的消息转发功能，ZigBee路由器的设置也是避免冷库信号屏蔽问题，数据可经过多个路径完成数据传输，避免了某个路由器故障或信号不良数据传输失败的问题，终端设备可将温度数据经多个链路传输至协调器。
进一步的，所述ZigBee协调器其功能是启动、配置网络，在一个ZigBee 网络中处于中心位置；接温度数据采集终端传送的温湿度数据、并存储在寄存器中、并响应控制器的数据请求。PLC可编程控制器通过ZigBee网络读取冷库温度数据，运算后用于控制冷库压缩机组、冷凝器、蒸发器、供液电磁阀、从而最终实现库温调节。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种基于无线网络的冷库温度控制系统，其特征在于包括：用于采集温度信息的温度数据采集终端，所述温度数据采集终端包括CC2530主电路、指示灯电路、DS18B20数字温度传感器电路、复位电路和供电电路；
接收温度数据采集终端传送的温度信息的ZigBee路由器，所述ZigBee路由器的输出端与ZigBee协调器相连接，所述ZigBee协调器的输出端与PLC可编程控制器相连接，所述PLC可编程控制器的输出端与启动柜相连接，所述启动柜的输出端与冷库制冷设备单元相连接，所述冷库制冷设备单元至少包括压缩机组、冷凝器、供液电磁阀和蒸发器，所述PLC可编程控制器还与工控机相连接。
2.根据权利要求1所述的基于无线网络的冷库温度控制系统，其特征还在于：所述ZigBee路由器包括第一CC2530主电路、第一指示灯电路、第一复位电路和第一供电电路，所述第一指示灯电路、第一复位电路和第一供电电路连接在第一CC2530主电路上。
3.根据权利要求1所述的基于无线网络的冷库温度控制系统，其特征还在于：所述ZigBee协调器包括第二CC2530主电路、第二指示灯电路、第二复位电路、第二供电电路和通讯模块，所述第二指示灯电路、第二复位电路、第二供电电路和通讯模块连接在第二CC2530主电路上。
4.根据权利要求3所述的基于无线网络的冷库温度控制系统，其特征还在于：所述通讯模块采用型号为MAX3485的通信芯片。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202021018585.7U CN212362597U (zh) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | 一种基于无线网络的冷库温度控制系统 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202021018585.7U CN212362597U (zh) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | 一种基于无线网络的冷库温度控制系统 |
Publications (1)
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| CN212362597U true CN212362597U (zh) | 2021-01-15 |
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ID=74153489
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| CN202021018585.7U Active CN212362597U (zh) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | 一种基于无线网络的冷库温度控制系统 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN212362597U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113883821A (zh) * | 2021-10-11 | 2022-01-04 | 中船澄西船舶修造有限公司 | 新型四极式冷藏箱监测系统 |
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2020
- 2020-06-05 CN CN202021018585.7U patent/CN212362597U/zh active Active
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