CN214252927U - 通用型阀门控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种通用型阀门控制装置，包括主控芯片，用于与服务器进行数据传输的无线通讯模块，用于控制开关量类型阀门开关的开关量输出模块，用于采集开关量类型阀门开关到位信号的开关量输入采集模块，用于控制模拟量类型阀门开度的模拟量输出模块以及用于采集模拟量类型阀门开度反馈的模拟量输入采集模块；所述无线通讯模块、开关量输出模块、开关量输入采集模块、模拟量输出模块以及模拟量输入采集模块均与所述主控芯片连通。本实用新型能够适配绝大部分类型的阀门，实现了远程操控阀门以及远程监控阀门状态的功能，有效地解决了用户对于阀门进行集中管控时不便利的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于中央空调末端控制的技术领域，具体涉及一种通用型阀门控制装置。
背景技术
在中央空调末端控制领域中，阀门控制装置主要应用于中央空调末端阀门的控制，它的主要功能是与阀门执行器连接，对阀门进行开关控制或是开度调节。但是在现有的技术中，阀门控制装置的输入输出接口的通用性普遍较差，能控制开关量类型阀门的装置就无法控制模拟量类型的阀门，而能控制模拟量类型阀门的装置就无法控制开关量类型的阀门，并且普遍智能化程度低，想要获取阀门的状态或是对阀门进行控制都需要用户去现场操作装置才能实现，造成用户集中管控阀门不便利，还需要花费大量人力物力主动去进行巡查维护的问题。因此，急需一种通用性强，且智能化程度高的阀门控制装置，能适配绝大部分类型的阀门以及实现远程操控阀门和远程监控阀门状态的功能，满足用户能便利地对阀门进行集中管控的需求。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种通用型阀门控制装置，能适配绝大部分类型的阀门，实现了可远程操控阀门开关或是远程调节阀门开度的功能，以及实现远程监控阀门状态，满足了用户能便利地对楼宇中的阀门进行集中管控的需求，节省了人力物力去频繁对阀门进行巡查维护。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
本实用新型提出了一种通用型阀门控制装置，该阀门控制装置与外部服务器和被控设备连接，所述被控设备包括开关量类型阀门执行器和模拟量类型阀门执行器，包括主控芯片，用于与外部服务器进行数据传输的无线通讯模块，用于控制开关量类型阀门执行器的开关量输出模块，用于采集开关量类型阀门执行器开关到位信号的开关量输入采集模块，用于控制模拟量类型阀门执行器开度的模拟量输出模块以及用于采集模拟量类型阀门执行器开度反馈的模拟量输入采集模块；所述无线通讯模块、开关量输出模块、开关量输入采集模块、模拟量输出模块以及模拟量输入采集模块均与所述主控芯片连接，所述主控芯片通过无线通讯模块发送的指令后，发出相应电平信号控制开关量输入采集模块和开关量输出模块控制开关量类型阀门执行器动作，或控制模拟量输入采集模块和模拟量输出模块控制模拟量类型阀门执行器动作。
作为优选的技术方案，所述主控芯片采用STM32或GD32系列的主控芯片。
作为优选的技术方案，所述无线通讯模块采用WiFi通信模块、GPRS通信模块或NB-IoT通信模块中的一种。
作为优选的技术方案，所述开关量输出模块包括输出驱动单元和继电器，由主控芯片发出电平信号，经过输出驱动单元直接驱动继电器吸合断开，由继电器控制开关量类型阀门执行器动作。
作为优选的技术方案，所述开关量输入采集模块包括光电耦合器以及信号转换单元，从外部输入的开关量信号，经过光电耦合器进行隔离，隔离信号经由信号转换单元转换后被主控芯片读取。
作为优选的技术方案，所述模拟量输出模块包括数模转换单元和第一模拟信号放大单元，由主控芯片驱动数模转换单元产生模拟信号，模拟信号送至第一模拟信号放大单元进行电压放大后直接输出驱动模拟量类型阀门执行器。
作为优选的技术方案，所述模拟量输入采集模块包括第二模拟信号放大单元以及模数转换单元，输入信号经过第二模拟信号放大单元后进入模数转换单元进行模数转换，转换后的数字信号被主控芯片读取。
作为优选的技术方案，还包括定时控制模块，所述定时控制模块与主控芯片连接。
作为优选的技术方案，所述模拟量输出模块、模拟量输入采集模块为多对，每对模拟量输出模块、模拟量输入采集模块对应连接一个模拟量类型阀门执行器。
作为优选的技术方案，所述开关量输出模块、开关量输入采集模块为多对，每对开关量输出模块、开关量输入采集模块对应连接一个开关量类型阀门执行器。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
(1)本实用新型通过无线通讯模块与云服务器进行数据传输交互，将当前运行状态上报到服务器，同时接收服务器下发的控制指令从而完成对阀门开关的控制或是阀门开度的调节，满足了用户能便利地对阀门进行远程操控以及对阀门状态进行远程监控的需求。
(2)本实用新型具有足够多的外设接口，可适配不同类型的阀门执行器，通用性强，能够应用于对绝大部分类型的阀门进行控制。
(3)本实用新型加入了定时控制模式，用户可自行预设多个时间节点，本实用新型可到点自动将阀门调节到目标开度。
(4)本实用新型具备对开关量类型阀门进行周期间断开关控制功能，实现开关量类型阀门模拟出类似模拟量类型阀门的开度控制效果。
(5)本实用新型支持OTA远程升级，方便日后新功能的增加和扩展，可根据用户的使用习惯进行深度定制化，充分满足用户的使用需求。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的一个具体应用案例的示意图；
图3是本实用新型的另一个具体应用案例的示意图；
图4是本实用新型主控芯片的电路原理图；
图5是本实用新型模拟量输出模块的电路原理图；
图6是本实用新型模拟量输入采集模块的电路原理图；
图7是本实用新型开关量输出模块的电路原理图；
图8是本实用新型开关量输入采集模块的电路原理图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，本实施例的通用型阀门控制装置，与外部服务器和被控设备连接，所述被控设备包括开关量类型阀门执行器和模拟量类型阀门执行器，该通用型阀门控制装置包括主控芯片、无线通讯模块、开关量输出模块、开关量输入采集模块、模拟量输出模块以及模拟量输入采集模块，所述无线通讯模块、开关量输出模块、开关量输入采集模块、模拟量输出模块以及模拟量输入采集模块均与所述主控芯片连通。
如图2所示，本实施例的通用型阀门控制装置，在具体应用时，主控芯片对上述各个模块进行控制，使得本实用新型具有对阀门进行控制的能力，即：所述主控芯片通过无线通讯模块发送的指令后，发出相应电平信号控制开关量输入采集模块和开关量输出模块控制开关量类型阀门执行器动作，或控制模拟量输入采集模块和模拟量输出模块控制模拟量类型阀门执行器动作。
如图2所示，本实施例的通用型阀门控制装置，在具体应用时，所述无线通信模块选用WiFi通信模块、GPRS通信模块以及NB-IoT通信模块中的一种，所述无线通信模块用于与服务器进行数据传输交互，将阀门相关状态上报到服务器，同时接收服务器下发的控制指令，使得用户能便利地对阀门进行远程操控以及对阀门状态进行远程监控。用户可根据实际的应用场景，选用不同的方式进行无线通信。
如图2所示，本实施例的通用型阀门控制装置，在具体应用时，所述开关量输出模块，用于通断开关量类型阀门执行器的开阀和关阀信号线，实现对开关量类型阀门开阀和关阀动作的控制。
如图2所示，本实施例的通用型阀门控制装置，在具体应用时，所述开关量输入采集模块，用于采集开关量类型阀门执行器的开到位和关到位信号，使得所述主控芯片能够获取到开关量类型阀门所反馈的开关阀到位状态。
如图3所示，本实施例的通用型阀门控制模块，在具体应用时，所述模拟量输出模块，通过向模拟量类型阀门执行器输出模拟量信号，实现对模拟量类型阀门开度的控制；所述模拟量输出模块支持0-10V、2-10V、0-20mA、4-20mA的模拟量输出，可自由切换，能适配绝大部份的模拟量类型阀门。
如图3所示，本实施例的通用型阀门控制模块，在具体应用时，所述模拟量输入采集模块，通过采集模拟量类型阀门执行器返回的模拟量信号，使得所述主控芯片能获取到阀门当前的开度；所述模拟量输入采集模块支持0-10V、2-10V、0-20mA、4-20mA的模拟量输入，可自由切换，能适配绝大部份的模拟量类型阀门。
如图4所示，所述主控芯片可采用STM32或GD32系列的主控芯片，在本实用新型的一个实施例中，所述主控芯片采用STM32F103RCT6主控芯片，当然其他系列的芯片同样适用于本申请，只要能达到本申请目的即可。
如图5所示，所述模拟量输出模块包括数模转换单元和第一模拟信号放大单元，由主控芯片驱动内置数模转换模块所组成的数模转换单元产生模拟信号，信号送至模拟信号放大单元进行电压放大后直接输出驱动模拟量类型阀门执行器。
如图6所示，所述模拟量输入采集模块包括第二模拟信号放大单元和数转换单元，输入信号经过运放芯片组成的模拟信号放大单元后进入主控芯片内置的模数转换模块所组成的模数转换单元进行模数转换，转换后数字信号被主控芯片读取。
如图7所示，所述开关量输出模块包括输出驱动单元和继电器，由主控芯片发出电平信号，经过输出驱动单元直接驱动继电器吸合断开，由继电器控制开关量类型阀门执行器动作。
如图8所示，所述开关量输入采集模块包括光电耦合器和信号转换单元，从外部输入开关量信号，经过光电耦合器进行隔离，隔离信号送至信号转换单元转换后被主控芯片读取。
更进一步的，该通用型阀门控制装置还包括定时控制模块，所述定时控制模块与主控芯片连接，通过定时控制模式，用户可自行预设多个时间节点，本实用新型可到点自动将阀门调节到目标开度。
更进一步的，所述模拟量输出模块、模拟量输入采集模块为多对，每对模拟量输出模块、模拟量输入采集模块对应连接一个模拟量类型阀门执行器；所述开关量输出模块、开关量输入采集模块为多对，每对开关量输出模块、开关量输入采集模块对应连接一个开关量类型阀门执行器。通过配置多对模拟量输出模块、模拟量输入采集模块和开关量输出模块、开关量输入采集模块，是的本阀门控制装置有足够多的外设接口，可适配不同类型的阀门执行器，通用性强，能够应用于对绝大部分类型的阀门进行控制。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种通用型阀门控制装置，该阀门控制装置与外部服务器和被控设备连接，所述被控设备包括开关量类型阀门执行器和模拟量类型阀门执行器，其特征在于，包括主控芯片，用于与外部服务器进行数据传输的无线通讯模块，用于控制开关量类型阀门执行器的开关量输出模块，用于采集开关量类型阀门执行器开关到位信号的开关量输入采集模块，用于控制模拟量类型阀门执行器开度的模拟量输出模块以及用于采集模拟量类型阀门执行器开度反馈的模拟量输入采集模块；所述无线通讯模块、开关量输出模块、开关量输入采集模块、模拟量输出模块以及模拟量输入采集模块均与所述主控芯片连接，所述主控芯片通过无线通讯模块发送的指令后，发出相应电平信号控制开关量输入采集模块和开关量输出模块控制开关量类型阀门执行器动作，或控制模拟量输入采集模块和模拟量输出模块控制模拟量类型阀门执行器动作；
所述开关量输出模块包括输出驱动单元和继电器，由主控芯片发出电平信号，经过输出驱动单元直接驱动继电器吸合断开，由继电器控制开关量类型阀门执行器动作。
2.根据权利要求1所述的通用型阀门控制装置，其特征在于，所述主控芯片采用STM32或GD32系列的主控芯片。
3.根据权利要求1所述的通用型阀门控制装置，其特征在于，所述无线通讯模块采用WiFi通信模块、GPRS通信模块或NB-IoT通信模块中的一种。
4.根据权利要求1所述的通用型阀门控制装置，其特征在于，所述开关量输入采集模块包括光电耦合器以及信号转换单元，从外部输入的开关量信号，经过光电耦合器进行隔离，隔离信号经由信号转换单元转换后被主控芯片读取。
5.根据权利要求1所述的通用型阀门控制装置，其特征在于，所述模拟量输出模块包括数模转换单元和第一模拟信号放大单元，由主控芯片驱动数模转换单元产生模拟信号，模拟信号送至第一模拟信号放大单元进行电压放大后直接输出驱动模拟量类型阀门执行器。
6.根据权利要求1所述的通用型阀门控制装置，其特征在于，所述模拟量输入采集模块包括第二模拟信号放大单元以及模数转换单元，输入信号经过第二模拟信号放大单元后进入模数转换单元进行模数转换，转换后的数字信号被主控芯片读取。
7.根据权利要求1所述的通用型阀门控制装置，其特征在于，还包括定时控制模块，所述定时控制模块与主控芯片连接。
8.根据权利要求1所述的通用型阀门控制装置，其特征在于，所述模拟量输出模块、模拟量输入采集模块为多对，每对模拟量输出模块、模拟量输入采集模块对应连接一个模拟量类型阀门执行器。
9.根据权利要求1所述的通用型阀门控制装置，其特征在于，所述开关量输出模块、开关量输入采集模块为多对，每对开关量输出模块、开关量输入采集模块对应连接一个开关量类型阀门执行器。
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