CN214704373U - 一种基于lora的风机变频器控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种基于LORA的风机变频器控制器，包括CPU以及与CPU相连的：用于重启CPU的复位模块；用于为CPU提供RTC时间的时钟模块；三个RS485模块；至少一个开关量输出模块；至少一个模拟量输出模块；用于存储从MODBUS从机中采集到的数据的存储模块；用于连接上位机和CPU的USB转TTL模块。本实用新型利用LORA无线通信模块可实现采集数据和指令的无线传输，便于远程观测和操作；采用双通道LORA无线通信模块使数据的发送和接收互不干扰，提高了系统稳定性和设备的执行效率；具备模拟量、开关量两类输出信号模块，适用场景多样。

Description

一种基于LORA的风机变频器控制器

技术领域

本实用新型涉及变频器控制器技术领域，尤其涉及一种基于LORA的风机变频器控制器。

背景技术

风机作为工业和生活中常用的流体设备，其电耗占全国发电总量的1/3，我国各行各业的各类机械与电气设备中与风机配套的电动机约占全国电动机装机量的60％，且大多数风机在使用过程中都存在“大马拉小车”的现象，另外为满足生产工艺的要求，采用的落后风机调节方式浪费了更多的电能来满足工艺和工况对气体流量调节的要求。不仅浪费了宝贵的能源，而且调节精度差，很难满足现代化工业生产及服务等方面的要求，负面效应严重。

变频控制器的出现为调速方式带来了一场革命。随着近年来变频技术的不断完善、发展已被广泛应用于不同的领域，为企业带来了可观的经济效益，许多变频器的应用现场条件较为复杂，如将变频器安装在现场，不便于工人的观察与操作；再如进行有线安装，动力线可能距离过长，成本较高且易对变频器本身及系统中其他设备造成干扰。

发明内容

本实用新型旨在解决现有技术的不足，而提供一种基于LORA的风机变频器控制器。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种基于LORA的风机变频器控制器，包括CPU以及与CPU相连的：

用于重启CPU的复位模块；

用于为CPU提供RTC时间的时钟模块；

三个RS485模块，一个RS485模块用于连接MODBUS从机，另两个RS485模块用于连接外置的LORA无线通信装置，该两个LORA无线通信装置分别用于向中控室发送数据和接收中控室发出的指令；

至少一个开关量输出模块；

至少一个模拟量输出模块；

用于存储从MODBUS从机中采集到的数据的存储模块；

用于连接上位机和CPU的USB转TTL模块。

进一步的，还包括与CPU相连的报警模块。

进一步的，还包括与CPU相连的以太网通信模块。

进一步的，以太网通信模块采用W5500主控芯片。

进一步的，CPU采用STM32F103VET6主控芯片。

进一步的，RS485模块包括MAX485通信芯片。

进一步的，LORA无线通信装置包括SX1278无线传输芯片。

进一步的，USB转TTL模块包括串口CH340芯片。

进一步的，MODBUS从机的数量至少为一个，MODBUS从机的数据点总量不大于32个。

进一步的，模拟量输出模块包括GP8401芯片。

本实用新型的有益效果是：本实用新型利用LORA无线通信装置可实现采集数据和指令的无线传输，便于远程观测和操作；采用双通道LORA无线通信装置使数据的发送和接收互不干扰，提高了系统稳定性和设备的执行效率；具备模拟量、开关量两类输出信号模块，适用场景多样。

附图说明

图1为本实用新型的系统构成图；

图2为CPU的电路图；

图3为复位模块的电路图；

图4为时钟模块的电路图；

图5为RS485模块的电路图；

图6为LORA无线通信装置的LORA模块的电路图；

图7为开关量输出模块的电路图；

图8为模拟量输出模块的电路图；

图9为存储模块的电路图；

图10为USB转TTL模块的电路图；

图11为报警模块的电路图；

图12为以太网通信模块的电路图；

以下将结合本实用新型的实施例参照附图进行详细叙述。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图所示，本实施例包括CPU，CPU采用STM32F103VET6主控芯片，还包括与CPU相连的：

用于重启CPU的复位模块，复位模块还可采用看门狗模块，以在系统进入死循环时自动重启CPU；

用于为CPU提供RTC时间的时钟模块；

三个RS485模块，RS485模块包括MAX485通信芯片，一个RS485模块用于连接MODBUS从机，MODBUS从机的数量至少为一个，为了保证数据的时效需要对数据点的数量进行限制，MODBUS从机的数据点总量不大于32个；另两个RS485模块用于连接外置的LORA无线通信装置，其中一个用于向中控室发送数据，另一个用于接收中控室发出的指令或配置信息，LORA无线通信装置设有独立的处理器，处理器连有LORA模块和用于与CPU通信的RS485接口，LORA模块采用SX1278无线传输芯片，由于LORA技术为半双工通信方式，因而这样双通道LORA无线通信装置的设置使数据的发送和接收互不干扰，提高了系统稳定性和设备的执行效率；

两个开关量输出模块，用于向控制MODBUS从机输出开关量信号，实现变频器的开机、关机等操作；

两个模拟量输出模块，模拟量输出模块包括GP8401芯片，用于向控制MODBUS从机输出模拟量信号，实现变频器的调频等操作，模拟量输出模块的输出电压范围为0-5V或0-10V；

用于存储从MODBUS从机中采集到的数据的存储模块，以便在上级主机采集数据时将存储的数据发出；

用于连接上位机和CPU的USB转TTL模块，USB转TTL模块包括串口CH340芯片，上位机用于配置CPU的各项参数，具体包括数据采集的频率、数据上传的频率、接收超时时间、设备ID、注册MODBUS采集读取数据的指令等，当遇到紧急情况时，上位机可对末端设备(如变频器)进行立即控制；此外还可在CPU中内置周时间表，每天提供多个个时间段的设定，根据设定的每周时间，按周轮询执行控制输出；

报警模块，用于当CPU检测到的数据超过设定范围时输出报警信号；

以太网通信模块，以太网通信模块采用W5500主控芯片，用于与中控室的上级主机相连，该连接方式可作为双通道LORA无线连接方式的替代方案，提供给用户多种选择。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于LORA的风机变频器控制器，包括CPU，其特征在于，还包括与CPU相连的：

用于重启CPU的复位模块；

用于为CPU提供RTC时间的时钟模块；

三个RS485模块，一个RS485模块用于连接MODBUS从机，另两个RS485模块用于连接外置的LORA无线通信模块，该两个LORA无线通信模块分别用于向中控室发送数据和接收中控室发出的指令；

至少一个开关量输出模块；

至少一个模拟量输出模块；

用于存储从MODBUS从机中采集到的数据的存储模块；

用于连接上位机和CPU的USB转TTL模块。

2.根据权利要求1所述的基于LORA的风机变频器控制器，其特征在于，还包括与CPU相连的报警模块。

3.根据权利要求1所述的基于LORA的风机变频器控制器，其特征在于，还包括与CPU相连的以太网通信模块。

4.根据权利要求3所述的基于LORA的风机变频器控制器，其特征在于，以太网通信模块采用W5500主控芯片。

5.根据权利要求1所述的基于LORA的风机变频器控制器，其特征在于，CPU采用STM32F103VET6主控芯片。

6.根据权利要求1所述的基于LORA的风机变频器控制器，其特征在于，RS485模块包括MAX485通信芯片。

7.根据权利要求1所述的基于LORA的风机变频器控制器，其特征在于，LORA无线通信模块包括SX1278无线传输芯片。

8.根据权利要求1所述的基于LORA的风机变频器控制器，其特征在于，USB转TTL模块包括串口CH340芯片。

9.根据权利要求1所述的基于LORA的风机变频器控制器，其特征在于，MODBUS从机的数量至少为一个，MODBUS从机的数据点总量不大于32个。

10.根据权利要求1所述的基于LORA的风机变频器控制器，其特征在于，模拟量输出模块包括GP8401芯片。

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