CN109237115A - 比例阀工作范围自适应调节方法及燃气热水器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种比例阀工作范围自适应调节方法及燃气热水器，所述方法包括以下步骤：（1）、上电开机，进入调节模式；（2）、误差判断步骤，包括最小号工作模式误差判断和最大号工作模式判断，（3）、计算比例阀控制信号PWM调节范围C，C=B‑A；（4）、对调节范围C进行N份分割，每一个调节单位C*1/N对应比例阀的1/N开度，比例阀全开时开度为1，其中N为大于1的正整数。本发明的比例阀调节方法仅将不在正常范围内的比例阀判断出来再进行人工手动调试，可以极大节约了人力成本，其次，通过计算得出最小号工作模式和最大号工作模式下比例阀控制信号PWM值，将两值的区间进行分割得到比例阀开度最小调节单位，使得调节精度更加精确。
Description
技术领域
本发明涉及一种阀调节技术领域，具体地说，是涉及一种比例阀工作范围自适应调节方法及燃气热水器。
背景技术
现有的燃气热水器，因为比例阀需要的开度对应的电流值有一个最大和最小值，比例阀电流需要在这个范围内工作，生产线目前全部是靠人工调整电位器来校正最大最小值。生产效率比较低，影响生产节拍，另外手动调整误差比较大。
发明内容
本发明为了解决现有燃气热水器比例阀调节完全靠人工调整电位器，生产效率比较低的技术问题，提出了一种比例阀工作范围自适应调节方法，可以自动自适应调节，解决了上述问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种比例阀工作范围自适应调节方法，包括以下步骤：
（1）、上电开机，进入调节模式；
（2）、误差判断步骤，包括最小号工作模式误差判断和最大号工作模式判断，其中，最小号工作模式误差判断包括：
控制比例阀进入最小号工作模式，采集当前工作模式单片机输出的比例阀控制信号PWM值A；
计算值A对应的采样电压Vmin，判断采样电压Vmin是否位于正常误差范围区间（amin，bmin）内，若是，则执行最大号工作模式误差判断，否则，判断为最小号工作模式误差故障，停止调节，进行报错；
最大号工作模式误差判断包括：
控制比例阀进入最大号工作模式，采集当前工作模式单片机输出的比例阀控制信号PWM值B；
计算值B对应的采样电压Vmax，判断采样电压Vmax是否位于正常误差范围区间（amax，bmax）内，若是，则执行步骤（3），否则，判断为最大号工作模式误差故障，停止调节，进行报错；
（3）、计算比例阀控制信号PWM调节范围C，C=B-A；
（4）、对调节范围C进行N份分割，每一个调节单位C*1/N对应比例阀的1/N开度，比例阀全开时开度为1，其中N为大于1的正整数。
进一步的，步骤（1）中，上电开机后通过按键或者拨码开关进入调节模式。
进一步的，步骤（2）中，控制比例阀进入最小号工作模式是指燃烧到最小负荷所对应的比例阀开度；
控制比例阀进入最大号工作模式是指将燃烧到最大负荷所对应的比例阀开度。
进一步的，步骤（2）之前还包括将最小号工作模式误差故障和最大号工作模式误差故障进行编码的步骤，步骤（2）中当出现上述故障时，显示相应的编码，提示进入手动调节模式。
进一步的，步骤（2）中，当判断为最小号工作模式误差故障时，判断采样电压Vmin与正常误差范围区间（amin，bmin）相比是超大还是超小，同时将判断结果显示输出，然后进入最小号工作模式误差手动调试模式，其中，若 Vmin＞bmin属于超大， 若Vmin＜amin属于超小。
进一步的，步骤（2）中，进入最小号工作模式误差手动调试模式之后，手动调试电位器，若采样电压Vmin超大，则手动将电位器电阻调小，若采样电压Vmin超小，则手动将电位器电阻调大，并且调节后的电位器电阻电压反馈至单片机，按线性比例相应调节比例阀控制信号PWM值A，直至值A对应的采样电压位于正常误差范围区间（amin，bmin）内，然后返回步骤（3）和步骤（4）。
进一步的，步骤（2）中，当判断为最大号工作模式误差故障时，判断采样电压Vmax与正常误差范围区间（amax，bmax）相比是超大还是超小，同时将判断结果显示输出，然后进入最大号工作模式误差手动调试模式，其中，若 Vmax＞bmax属于超大， 若Vmin＜amax属于超小。
进一步的，步骤（2）中，进入最大号工作模式误差手动调试模式之后，手动调试电位器，若采样电压Vmax超大，则手动将电位器电阻调小，若采样电压Vmax超小，则手动将电位器电阻调大，并且调节后的电位器电阻电压反馈至单片机，按线性比例相应调节比例阀控制信号PWM值B，直至值B对应的采样电压位于正常误差范围区间（amax，bmax）内，然后返回步骤（3）和步骤（4）。
基于上述的比例阀工作范围自适应调节方法，本发明同时提出了一种燃气热水器，包括前面任一项所述的比例阀工作范围自适应调节方法。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的比例阀工作范围自适应调节方法，首先，分别控制比例阀进入最小号工作模式和最大号工作模式，并采集各模式下单片机相应输出的比例阀控制信号PWM值，判断该PWM值是否在正常的范围内，如果是在正常的范围内的话，即保持当前设置就可以，无需人工手动调试，本方法可以将不在正常范围内的比例阀判断出来再进行人工手动调试，而本就在正常范围内的比例阀无需人工调试，可以极大节约了人力成本，其次，通过计算得出最小号工作模式和最大号工作模式下比例阀控制信号PWM值，将两值的区间进行分割得到比例阀开度最小调节单位，使得调节精度更加精确。
结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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是本发明所提出的比例阀工作范围自适应调节方法的一种实施例流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
基于现有的燃气热水器通过控制输入给比例阀的电流值实现其开度的控制，比例阀能够调节的每个开度所对应的电流值均有一个最大和最小值，当调节到某开度时，需要控制比例阀电流在该开度所对应的电流值范围内工作，由于目前生产线全部是靠人工调整电位器来校正比例阀的最大电流值和最小电流值，存在生产效率比较低的问题，本发明提出了一种比例阀工作范围自适应调节方法，充分利用了一部分比例阀的最大电流值和最小电流值本身就位于正常区间范围内，因此无需做额外的调节，所需要做的是只针对最大电流值和最小电流值没有位于正常区间范围内的比例阀进行调节即可，本发明的比例阀工作范围自适应调节方法首先判断出哪些比例阀的最大电流值和最小电流值本身就位于正常区间范围内，以及哪些比例阀没有位于正常区间范围内，对于位于正常范围内的比例阀同时获取其最大电流值和最小电流值，得到电流值区间，将该电流值区间进行N份分割，进而可以得到比例阀调节单位与电流值调节单位的对应关系，有利于提高调节精度。对于没有位于正常范围内的比例阀才进行提示进入手动调节，下面，将以一具体实施例详细说明本发明的比例阀工作范围自适应调节方法。
实施例一
本实施例提出了一种比例阀工作范围自适应调节方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1、上电开机，进入调节模式；
S2、误差判断步骤，包括最小号工作模式误差判断和最大号工作模式判断，其中，最小号工作模式误差判断包括：
控制比例阀进入最小号工作模式，采集当前工作模式单片机输出的比例阀控制信号PWM值A；
计算值A对应的采样电压Vmin，判断采样电压Vmin是否位于正常误差范围区间（amin，bmin）内，若是，则执行最大号工作模式误差判断，否则，判断为最小号工作模式误差故障，停止调节，进行报错；
最大号工作模式误差判断包括：
控制比例阀进入最大号工作模式，采集当前工作模式单片机输出的比例阀控制信号PWM值B；
计算值B对应的采样电压Vmax，判断采样电压Vmax是否位于正常误差范围区间（amax，bmax）内，若是，则执行步骤S3，否则，判断为最大号工作模式误差故障，停止调节，进行报错；
S3、计算比例阀控制信号PWM调节范围C，C=B-A；
由于过比例阀的电流与其开度成正比关系，因此，最小号工作模式对应的比例阀控制信号PWM值A也即最小的比例阀控制信号PWM值，反之，最大号工作模式对应的比例阀控制信号PWM值B也即最大的比例阀控制信号PWM值，两者之差也即比例阀控制信号的控制范围区间。
S4、对调节范围C进行N份分割，每一个调节单位C*1/N对应比例阀的1/N开度，比例阀全开时开度为1，其中N为大于1的正整数。N可以根据单片机的实际运算能力设置，例如，对于运算能力具有255位的单片机，可以将N设置为255。
本实施例的比例阀工作范围自适应调节方法，比例阀在实际工作中开度存在多个，本方法无需对每个开度所对应的电流进行判断调节，仅对最大开度以及最小开度（也即两端开度）所对应电流进行调节即可，首先，分别控制比例阀进入最小号工作模式和最大号工作模式，最小号工作模式下比例阀的开度最小，最大号工作模式下比例阀的开度最大，并采集各模式下单片机相应输出的比例阀控制信号PWM值，判断该PWM值是否在正常的范围内，如果是在正常的范围内的话，即保持当前设置就可以，无需人工手动调试，本方法可以将不在正常范围内的比例阀判断出来再进行人工手动调试，而本就在正常范围内的比例阀无需人工调试，可以极大节约了人力成本，其次，通过计算得出最小号工作模式和最大号工作模式下比例阀控制信号PWM值，将两值的区间进行分割得到比例阀开度最小调节单位，使得调节精度更加精确。
作为一个优选的实施例，步骤S1中，上电开机后通过按键或者拨码开关进入调节模式。调节模式只适用于调节状态下开启，其控制逻辑与正常使用时不同，因此，比例阀默认应该为使用模式，需要专门设置才能进入调节模式。
其中，由于比例阀用于控制进气量，开度大小与进气量大小正相关，步骤S2中，控制比例阀进入最小号工作模式是指燃烧到最小负荷所对应的比例阀开度；此时所对应的比例阀控制信号PWM值A也即最小的比例阀控制信号PWM值。
同理的，控制比例阀进入最大号工作模式是指将燃烧到最大负荷所对应的比例阀开度。此时所对应的比例阀控制信号PWM值B也即最大的比例阀控制信号PWM值。
***不仅判断出故障，还需要对其进行显示以提示调试人员，为了方便显示输出，步骤S2之前还包括将最小号工作模式误差故障和最大号工作模式误差故障进行编码的步骤，步骤S2中当出现上述故障时，显示相应的编码，提示进入手动调节模式。仅显示编码内容简洁，对显示屏的要求不高，有利于节约调试设备成本，调试人员稍加培训即可读懂编码所对应的故障。
若一个值没有位于一个范围区间内存在两种可能，也即大于该范围区间的最大值或者小于该范围区间的最小值，对于本方法而言，当判断为最小号工作模式误差故障时，也即，最小号工作模式比例阀控制信号PWM值A对应的采样电压Vmin没有位于正常范围区间，采样电压Vmin与正常范围区间的关系决定了如何进行调节，因此，步骤S2中，当判断为最小号工作模式误差故障时，判断采样电压Vmin与正常误差范围区间（amin，bmin）相比是超大还是超小，同时将判断结果显示输出，然后进入最小号工作模式误差手动调试模式，其中，若 Vmin＞bmin属于超大， 若Vmin＜amin属于超小。
步骤S2中，进入最小号工作模式误差手动调试模式之后，手动调试电位器，若采样电压Vmin超大，则手动将电位器电阻调小，若采样电压Vmin超小，则手动将电位器电阻调大，并且调节后的电位器电阻电压反馈至单片机，按线性比例相应调节比例阀控制信号PWM值A，直至值A对应的采样电压位于正常误差范围区间（amin，bmin）内，然后返回步骤S3和步骤S4。
同样道理的，步骤S2中，当判断为最大号工作模式误差故障时，判断采样电压Vmax与正常误差范围区间（amax，bmax）相比是超大还是超小，同时将判断结果显示输出，然后进入最大号工作模式误差手动调试模式，其中，若 Vmax＞bmax属于超大， 若Vmin＜amax属于超小。
步骤S2中，进入最大号工作模式误差手动调试模式之后，手动调试电位器，若采样电压Vmax超大，则手动将电位器电阻调小，若采样电压Vmax超小，则手动将电位器电阻调大，并且调节后的电位器电阻电压反馈至单片机，按线性比例相应调节比例阀控制信号PWM值B，直至值B对应的采样电压位于正常误差范围区间（amax，bmax）内，然后返回步骤S3和步骤S4。
本比例阀工作范围自适应调节方法仅需要很少的人工参与调节，而且，即便出现需要人工参与调节的部分，本方法通过判断出采样电压与正常范围的关系，进而可以知道调节人员如何调节，调节人员无需调大或者调小分别进行尝试判断，又进一步节约了其工作量，提高调试效率。
实施例二
本实施例提出了一种燃气热水器，本燃气热水器至少包括比例阀，该比例阀的调节方法包括实施例一中任一项所述的比例阀工作范围自适应调节方法，具体可参见实施例一所记载，再此不做赘述。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种比例阀工作范围自适应调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、上电开机，进入调节模式；
（2）、误差判断步骤，包括最小号工作模式误差判断和最大号工作模式判断，其中，最小号工作模式误差判断包括：
控制比例阀进入最小号工作模式，采集当前工作模式单片机输出的比例阀控制信号PWM值A；
计算值A对应的采样电压Vmin，判断采样电压Vmin是否位于正常误差范围区间（amin，bmin）内，若是，则执行最大号工作模式误差判断，否则，判断为最小号工作模式误差故障，停止调节，进行报错；
最大号工作模式误差判断包括：
控制比例阀进入最大号工作模式，采集当前工作模式单片机输出的比例阀控制信号PWM值B；
计算值B对应的采样电压Vmax，判断采样电压Vmax是否位于正常误差范围区间（amax，bmax）内，若是，则执行步骤（3），否则，判断为最大号工作模式误差故障，停止调节，进行报错；
（3）、计算比例阀控制信号PWM调节范围C，C=B-A；
（4）、对调节范围C进行N份分割，每一个调节单位C*1/N对应比例阀的1/N开度，比例阀全开时开度为1，其中N为大于1的正整数。
2.根据权利要求1所述的比例阀工作范围自适应调节方法，其特征在于，
步骤（1）中，上电开机后通过按键或者拨码开关进入调节模式。
3.根据权利要求1所述的比例阀工作范围自适应调节方法，其特征在于，步骤（2）中，控制比例阀进入最小号工作模式是指燃烧到最小负荷所对应的比例阀开度；
控制比例阀进入最大号工作模式是指将燃烧到最大负荷所对应的比例阀开度。
4.根据权利要求1所述的比例阀工作范围自适应调节方法，其特征在于，步骤（2）之前还包括将最小号工作模式误差故障和最大号工作模式误差故障进行编码的步骤，步骤（2）中当出现上述故障时，显示相应的编码，提示进入手动调节模式。
5.根据权利要求1-4任一项所述的比例阀工作范围自适应调节方法，其特征在于，步骤（2）中，当判断为最小号工作模式误差故障时，判断采样电压Vmin与正常误差范围区间（amin，bmin）相比是超大还是超小，同时将判断结果显示输出，然后进入最小号工作模式误差手动调试模式，其中，若 Vmin＞bmin属于超大， 若Vmin＜amin属于超小。
6.根据权利要求5所述的比例阀工作范围自适应调节方法，其特征在于，步骤（2）中，进入最小号工作模式误差手动调试模式之后，手动调试电位器，若采样电压Vmin超大，则手动将电位器电阻调小，若采样电压Vmin超小，则手动将电位器电阻调大，并且调节后的电位器电阻电压反馈至单片机，按线性比例相应调节比例阀控制信号PWM值A，直至值A对应的采样电压位于正常误差范围区间（amin，bmin）内，然后返回步骤（3）和步骤（4）。
7.根据权利要求1-4任一项所述的比例阀工作范围自适应调节方法，其特征在于，步骤（2）中，当判断为最大号工作模式误差故障时，判断采样电压Vmax与正常误差范围区间（amax，bmax）相比是超大还是超小，同时将判断结果显示输出，然后进入最大号工作模式误差手动调试模式，其中，若 Vmax＞bmax属于超大， 若Vmin＜amax属于超小。
8.根据权利要求7所述的比例阀工作范围自适应调节方法，其特征在于，步骤（2）中，进入最大号工作模式误差手动调试模式之后，手动调试电位器，若采样电压Vmax超大，则手动将电位器电阻调小，若采样电压Vmax超小，则手动将电位器电阻调大，并且调节后的电位器电阻电压反馈至单片机，按线性比例相应调节比例阀控制信号PWM值B，直至值B对应的采样电压位于正常误差范围区间（amax，bmax）内，然后返回步骤（3）和步骤（4）。
9.一种燃气热水器，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的比例阀工作范围自适应调节方法。
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