CN215729370U - 用于模块化换热机组的工控板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于模块化换热机组的工控板，其包括线路板和设置于电路板上的集成电路，集成电路包括电源模块、逻辑运算单元、寄存器、外部设备端口、通讯端口、输入单元和输出单元，电源模块用于将交流电转变成直流电，且电源模块给输入单元、输出单元和逻辑运算单元供电；逻辑运算单元与寄存器、外部设备端口、通讯端口、输入单元和输出单元通讯连接；寄存器用于存放系统程序和用户程序；外部设备端口用于连接外围设备；通讯端口用于和外部进行数据通讯；输入单元用于接收外部传感器发送的信号；输出单元用于向外部执行设备发送控制信号。与现有技术相比，本实用新型具有工作稳定可靠、结构紧凑、便于安装、成本低、接线简单的优点。

Description

用于模块化换热机组的工控板

【技术领域】

本实用新型涉及工控系统技术领域，尤其涉及一种用于模块化换热机组的工控板。

【背景技术】

现有的换热机组主要是通过采用PLC(Programmable Logic Controller，即可编程逻辑控制器)进行控制。PLC采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令。通过编写特定的控制程序，对水泵和调节阀等执行器进行控制，实现换热机组的自动运行。但是PLC是一种通用可编程逻辑控制器，体积比较大，成本高，安装不便，接线复杂，没有针对定压供水装置的优化设计，不利于产品生产率的提高。现有的控制器主要是通过单独的PLC进行程序控制工作，由于元件相对独立，所占的空间非常大，发热量大，而且电箱内布线的工作量很大，布线复杂，稍不注意就会接错线，严重时造成电气元件烧毁。不利于设备的生产、检修，不利于批量生产。

因此，有必要提供一种新的技术方案来克服上述问题。

【实用新型内容】

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种用于模块化换热机组的工控板，其具有工作稳定可靠、结构紧凑、便于安装、成本低、接线简单的优点。

为了解决上述问题，根据本实用新型的第一个方面，本实用新型提供一种用于模块化换热机组的工控板，其包括线路板和设置于所述电路板上的集成电路，所述集成电路包括电源模块、逻辑运算单元、寄存器、外部设备端口、通讯端口、输入单元和输出单元，所述电源模块用于将交流电转变成直流电，且所述电源模块与所述输入单元、输出单元和逻辑运算单元电连接，以给所述输入单元、输出单元和逻辑运算单元提供直流电力；所述逻辑运算单元为所述工控板的控制中枢，其与所述寄存器、外部设备端口、通讯端口、输入单元和输出单元通讯连接；所述寄存器用于存放系统程序和用户程序；所述外部设备端口用于连接外围设备；所述通讯端口用于和外部进行数据通讯；所述输入单元用于接收外部传感器发送的信号；所述输出单元用于向外部执行设备发送控制信号。

相对于现有技术，本实用新型中的控制器采用ATOM处理器(MID，Mobile InternetDevice)，可以进行编程，具有丰富的IO接口，3路RS485通讯接口，可以采集温度、压力、液位等信号，可以实现远程通讯功能，配合相应的控制程序可使模块化换热机组自动运行，不需要进行人工干预，从而使得本实用新型中用于模块化换热机组的工控板具有工作稳定可靠、结构紧凑、便于安装、成本低、接线简单的优点。

关于本实用新型的其他目的，特征以及优点，下面将结合附图在具体实施方式中详细描述。

【附图说明】

结合参考附图及接下来的详细描述，本实用新型将更容易理解，其中同样的附图标记对应同样的结构部件，其中：

图1为本实用新型在一个实施例中的用于模块化换热机组的工控板的原理示意图；

图2为本实用新型在一个实施例中的用于模块化换热机组的工控板的线路板结构示意图；

图3为图2所示的各端口的序号、名称及用途的列表。

【具体实施方式】

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指与所述实施例相关的特定特征、结构或特性至少可包含于本实用新型至少一个实现方式中。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非必须都指同一个实施例，也不必须是与其他实施例互相排斥的单独或选择实施例。本实用新型中的“多个”、“若干”表示两个或两个以上。本实用新型中的“和/或”表示“和”或者“或”。

请参考图1所示，其为本实用新型在一个实施例中的用于模块化换热机组的工控板的原理示意图。图1所示的用于模块化换热机组的工控板包括线路板110和设置于所述电路板上的集成电路120。所述集成电路120包括电源模块121、逻辑运算单元122、寄存器123、外部设备端口124、通讯端口125、输入单元126和输出单元127。

所述电源模块121负责为工控板提供电源。所述电源模块121用于将交流电转变成直流电，且所述电源模块121与输入单元126、输出单元127和逻辑运算单元122电连接，以给输入单元126、输出单元127和逻辑运算单元122提供直流电力。在一个具体的实施例中，所述电源模块121将220V的交流电变为5V的直流电。在另一个实施例中，所述电源模块121还与相关的水泵和阀门电连接，以驱动所述相关的水泵和阀门。

所述寄存器123用于存放系统程序和用户程序；所述外部设备端口124用于连接外围设备；所述通讯端口125用于和外部进行数据通讯。

所述逻辑运算单元122是工控板的控制中枢。所述逻辑运算单元122与寄存器123、外部设备端口124、通讯端口125、输入单元126和输出单元127通讯连接。所述逻辑运算单元122可以按照可编程逻辑控制器系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；其还可以检查电源模块121、存寄存器123、输入单元126和输出单元127以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。

所述输入单元126与外部传感器(未图示)通信连接，所述输入单元126用于接收外部传感器发送的信号。在一个实施例中，所述外部传感器发送的信号包括采集到的模块化换热机组的温度、压力和液位等信号。

所述输出单元127与外部执行设备通信连接，所述输出单元127用于向外部执行设备发送控制信号。在一个实施例中，所述外部执行设备包括模块化换热机组的水泵和调节阀。

在图1所示的具体实施例中，所述逻辑运算单元122为CPU(central processingunit，即中央处理器)，该CPU采用ATOM处理器(MID，Mobile Internet Device)；所述通讯端口125为三个RS485通讯接口。

在一个实施例中，所述外部设备端口与HMI(Human Machine Interface，即人机接口或人机界面)相连。图1所示的工控板可以通过电脑烧录不同的控制程序，来满足不同的客户需求；用户通过液晶屏了解到设备的工作参数，系统运行状态等信息。

设定好工作参数后，图1所示的工控板可以自动处理接收到的模拟量、开关量信号，将这些信号按照内置的控制程序进行运算处理，然后发出执行讯号，可以同时控制水泵、调节阀工作实现换热机组的自动运行。

请参考图2所示，其为本实用新型在一个实施例中的用于模块化换热机组的工控板的线路板结构示意图。图3为图2所示的各端口的序号、名称及用途的列表。由图2和图3可知，图1所示的用于模块化换热机组的工控板还包括设置于所述线路板110边侧的电源输入端口1、电源输出端口2、数字量输入端口3、数字量输出端口4、模拟量输入端口5、模拟量输出端口6和温度信号端口7。

其中，电源输入端口1包括火线接线端ACL、零线接线端ACN和电源地端PG；电源输出端2包括24V端口和OV端口；数字量输入端口3包括X00～X06端口；数字量输出端口4包括Y00～04/CM1～3端口；模拟量输入端口5包括AD0～AD8端口；模拟量输出端口6包括DA0～DA3端口；温度信号端口7包括PT0～PT4。

综上所述，本实用新型中的控制器采用ATOM处理器(MID，Mobile InternetDevice)，可以进行编程，具有丰富的IO接口，3路RS485通讯接口，可以采集温度、压力、液位等信号，可以实现远程通讯功能，配合相应的控制程序可使模块化换热机组自动运行，不需要进行人工干预，从而使得本实用新型中用于模块化换热机组的工控板具有工作稳定可靠、结构紧凑、便于安装、成本低、接线简单的特点。在满足现有的需求外还有很强的扩展能力，换热机组在应用了此工控板后，普通员工只需经过简单培训即可掌握控制器的安装，不需要专门的电工知识。控制器结构相同可以批量生产，便于生产组织，降低生产成本。

在本实用新型中，“连接”、相连、“连”、“接”等表示电性相连或通信连接的词语，如无特别说明，则表示直接或间接的电性或通信连接。本文中的“耦接”是指间接或直接电性的连接，间接的连接可以是经过一个或多个电器件(比如电阻、电容、电感等)电性相连。

上述说明已经充分揭露了本实用新型的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本实用新型的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本实用新型的权利要求书的范围。相应地，本实用新型的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (8)

1.一种用于模块化换热机组的工控板，其特征在于，其包括线路板和设置于所述线路板上的集成电路，

所述集成电路包括电源模块、逻辑运算单元、寄存器、外部设备端口、通讯端口、输入单元和输出单元，

所述电源模块用于将交流电转变成直流电，且所述电源模块与所述输入单元、输出单元和逻辑运算单元电连接，以给所述输入单元、输出单元和逻辑运算单元提供直流电力；

所述逻辑运算单元为所述工控板的控制中枢，其与所述寄存器、外部设备端口、通讯端口、输入单元和输出单元通讯连接；

所述寄存器用于存放系统程序和用户程序；所述外部设备端口用于连接外围设备；所述通讯端口用于和外部进行数据通讯；所述输入单元用于接收外部传感器发送的信号；所述输出单元用于向外部执行设备发送控制信号。

2.根据权利要求1所述的用于模块化换热机组的工控板，其特征在于，

所述电源模块还与相关的水泵和阀门电连接，以驱动所述相关的水泵和阀门；

所述逻辑运算单元为中央处理器，所述中央处理器采用ATOM处理器；

所述通讯端口为RS485通讯接口。

3.根据权利要求1所述的用于模块化换热机组的工控板，其特征在于，

所述输入单元与所述外部传感器通信连接，所述外部传感器发送的信号包括采集到的模块化换热机组的温度、压力和液位信号；

所述输出单元与外部执行设备通信连接，所述外部执行设备包括模块化换热机组的水泵和调节阀。

4.根据权利要求3所述的用于模块化换热机组的工控板，其特征在于，

所述工控板自动处理接收到的模拟量、开关量信号，将这些信号按照内置的控制程序进行运算处理，然后发出执行讯号，同时控制水泵、调节阀工作实现换热机组的自动运行。

5.根据权利要求3所述的用于模块化换热机组的工控板，其特征在于，

所述外部设备端口与人机接口相连；

所述工控板通过电脑烧录不同的控制程序；

用户通过液晶屏了解到设备的工作参数，系统运行状态。

6.根据权利要求3所述的用于模块化换热机组的工控板，其特征在于，

所述逻辑运算单元按照可编程逻辑控制器系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；

所述逻辑运算单元检查所述电源模块、存寄存器、输入单元和输出单元以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。

7.根据权利要求1所述的用于模块化换热机组的工控板，其特征在于，

其还包括设置于所述线路板边侧的电源输入端口、电源输出端口、数字量输入端口、数字量输出端口、模拟量输入端口、模拟量输出端口和温度信号端口。

8.根据权利要求7所述的用于模块化换热机组的工控板，其特征在于，

所述电源输入端口包括火线接线端ACL、零线接线端ACN和电源地端PG；

所述电源输出端包括24V端口和OV端口；

所述数字量输入端口包括X00～X06端口；

所述数字量输出端口包括Y00～04/CM1～3端口；

所述模拟量输入端口包括AD0～AD8端口；

所述模拟量输出端口包括DA0～DA3端口；

所述温度信号端口包括PT0～PT4。

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