CN204478384U - 集中空调分布式冷却风机控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的集中空调分布式冷却风机控制器，包括电源电路、单片机，电源电路供应5V电压，单片机为芯片STM8S208MB，工艺参数采集模块和隔离CAN电路电连接到单片机上，环境参数采集模块通过485电路连接到单片机上，所述的风机保护电路通过TTL数据信号与单片机交互，所述的电量采集模块通过SPI总线与单片机额连接，所述的输出模块包括D/A芯片和V/I转换电路，所述D/A芯片的输入端连接单片机，所述D/A芯片的输出端连接V/I转换电路输入端。该实用新型成本低，不仅可以根据工艺参数和环境参数调整风机转速，而且能够实时检测风机的运转状况，保护风机安全、可靠的工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及中央空调控制领域，具体地说是一种集中空调分布式冷却风机控制器。
背景技术
在中央空调水冷式机组中，使用循环冷却水是最常用的方法之一。为了使机组中加热了的水再降温冷却，重新循环使用，常使用冷却塔。风机为机械通风冷却塔的关键部件，通常都采用户外立式冷却塔专用电机，具有效率高，耗电省，防水性能好等特点。水在冷却塔滴下时，冷却风机使之与空气较充分的接触，将热量传递给周围空气，将水温降下来。由于冷却塔的设备容量是根据在夏天最大热负载的条件下选定的，也就是考虑到最恶劣的条件，然而在实际设备运行中，由于季节、气候、工作负载的等效热负载等诸多因素都决定了机组设备经常是处于在较低热负载的情况下运行，造成冷却塔不必要的耗电浪费。同时，由于风机长时间处于运转状态，因此需要实时监测风机状态，提高风机运转的可靠性和稳定性。
实用新型内容
本实用新型提供了一种集中空调分布式冷却风机控制器，不仅可以根据工艺参数和环境参数调整风机转速，而且能够实时检测风机的运转状况，保护风机安全、可靠的工作。
本实用新型采用以下技术方案：集中空调分布式冷却风机控制器，包括电源电路、单片机、工艺参数采集模块、环境参数采集模块、隔离CAN电路、风机保护电路、电量采集电路和输出模块，所述的电源电路供应5V电压，所述的单片机为芯片STM8S208MB，所述的工艺参数采集模块和隔离CAN电路电连接到单片机上，所述的环境参数采集模块通过485电路连接到单片机上，所述的风机保护电路通过TTL数据信号与单片机交互，所述的电量采集模块通过SPI总线与单片机额连接，所述的输出模块包括D/A芯片和V/I转换电路，所述D/A芯片的输入端连接单片机，所述D/A芯片的输出端连接V/I转换电路输入端。
优选的，所述的电量采集模块利用芯片ATT7022作为采集芯片。
优选的，所述的D/A芯片为TLV5616。
进一步的，所述的风机保护电路包括芯片NE556，芯片NE556的第一引脚通过电阻R5连接芯片NE556第二引脚和第六引脚，芯片NE556的第六引脚通过电容C2接地，芯片NE556第三引脚连接稳压二极管D2负极，稳压二极管D2正极接地，芯片NE556第一引脚通过电阻R4连接滑动变阻器R2的移动端，滑动变阻器R2的一个固定端通过电阻R3接地，滑动变阻器R2的另一个固定端连接电阻R1一端，电阻R1另一端分别接二极管D1负极和电容C1一端，电容C1另一端接地，二极管D1正极接电流互感器的一个输出端，电流互感器的另一个输出端接地；芯片NE556的第四引脚、第十引脚和第十四引脚均连接12V电压，12V电压通过电容C7接地，电阻R16一端接12V电压，电阻R16另一端接发光二极管LED2的正极，发光二级管LED2的负极分别接芯片NE556第五引脚和滑动变阻器R12的一端，滑动变阻器R12另一端接电阻R11一端，电阻R11另一端接二极管D8负极，二极管D8正极分别接稳压二极管D7负极、芯片NE556第八引脚、芯片NE556第十二引脚，稳压二极管D7正极接地；二极管D3正极接电压互感器PT1的一个输出端，二极管D3负极分别接电容C3一端和电阻R6一端，电容C3另一端分别接电压互感器PT1另一个输出端和三极管Q1发射极，电阻R6另一端接三极管Q1基极，三极管Q1集电极接12V电压，三极管Q1发射极接三极管Q2集电极，三极管Q2基极接电阻R7一端，电阻R7另一端分别接电容C4一端和二极管D4负极，二极管D4正极接电压互感器PT2一个输出端，电容C4另一端分别接电压互感器PT2另一个输出端和三极管Q2发射极，三极管Q2发射极接三极管Q3集电极，三极管Q3基极接电阻R8一端，电阻R8另一端接二极管D5负极，二极管D5正极接电压互感器PT3一个输出端，电容C5一端接二极管D5负极，电容C5另一端分别接电压互感器RT3另一个输出端和三极管Q3发射极，三极管Q3发射极通过电阻R10接地，三极管Q3发射极分别连接电阻R9一端和二极管D6负极，电阻R9另一端接发光二级管LED1负极，发光二级管LED1正极接12V电压，二极管D6正极分别接电容C6一端和芯片NE556第八引脚，电容C6另一端接12V电压，二极管D6放入负极通过电阻R13接单片机，芯片NE556的第五引脚通过电阻R15接单片机，芯片NE556第九引脚通过电阻R14接单片机。
本实用新型的有益效果是：
1、设计了工艺参数采集模块和环境采集模块，根据工艺要求和环境参数、历史数据等控制冷却风机的转速进行实时调整，可节能约为30%，具有显著的节能效益。
2、电量采集电路采用专业芯片ATT7022采集，可以同时采集多路电参数。
3、风机保护电路主要检查风机的过流，缺相保护，实现对风机保护功能，由于风机在运转过程中，受外界影响较大，设计了保护时间调节功能，可根据现场的应用情况进行延时保护，现场的风机功率每个项目不尽相同，设计了保护限制功能。同时可与单片机进行连接，实现远程监控，优势，采用合理的设计，保护功能齐全、抗干扰能力较高。***器件较少，实现成本简单，具备现场配置调节功能。
附图说明
图1为本实用新型的原理结构框图；
图2为本实用新型风机保护电路的原理图。
具体实施方式
如图1所示的集中空调分布式冷却风机控制器，包括电源电路、单片机、工艺参数采集模块、环境参数采集模块、隔离CAN电路、风机保护电路、电量采集电路和输出模块。
所述的电源电路为控制器供应5V电压，所述的单片机为芯片STM8S208MB，所述的工艺参数采集模块和隔离CAN电路电连接到单片机上，所述的环境参数采集模块通过485电路连接到单片机上，所述的风机保护电路通过TTL数据信号与单片机交互，所述的电量采集模块通过SPI总线与单片机额连接，所述的输出模块包括D/A芯片和V/I转换电路，所述D/A芯片的输入端连接单片机，所述D/A芯片的输出端连接V/I转换电路输入端。其中，所述的电量采集模块利用芯片ATT7022作为采集芯片，所述的D/A芯片为TLV5616。
使用时，隔离CAN电路与核心控制器连接，实现与核心控制器的指令数据交互，工艺参数采集模块与记录工艺要求等数据的数据库连接，获取工艺参数数据，环境参数采集模块连接布置在外界的压力、温湿度等传感器，获取外界环境的参数，这些参数都会传到核心控制器进行分析、处理，然后单片机将核心控制器反馈的指令通过输出模块传送到风机。
在上述过程中，电量采集电路主要功能为实现对控制器所控制的冷却塔风机的用能统计和电参数的监控。该电路主要采用专业芯片ATT7022采集，采集的电参数较多，且外网设计了精密的电压采集电路，实现精确采集和统计。电流采集电路中设计了互感器，实现了隔离，有效的避免干扰。采集端设计了钳位电路，有效避免高压压损坏采集芯片。
如图2所示，所述的风机保护电路包括芯片NE556，芯片NE556的第一引脚通过电阻R5连接芯片NE556第二引脚和第六引脚，芯片NE556的第六引脚通过电容C2接地，芯片NE556第三引脚连接稳压二极管D2负极，稳压二极管D2正极接地，芯片NE556第一引脚通过电阻R4连接滑动变阻器R2的移动端，滑动变阻器R2的一个固定端通过电阻R3接地，滑动变阻器R2的另一个固定端连接电阻R1一端，电阻R1另一端分别接二极管D1负极和电容C1一端，电容C1另一端接地，二极管D1正极接电流互感器的一个输出端，电流互感器的另一个输出端接地；芯片NE556的第四引脚、第十引脚和第十四引脚均连接12V电压，12V电压通过电容C7接地，电阻R16一端接12V电压，电阻R16另一端接发光二极管LED2的正极，发光二级管LED2的负极分别接芯片NE556第五引脚和滑动变阻器R12的一端，滑动变阻器R12另一端接电阻R11一端，电阻R11另一端接二极管D8负极，二极管D8正极分别接稳压二极管D7负极、芯片NE556第八引脚、芯片NE556第十二引脚，稳压二极管D7正极接地；二极管D3正极接电压互感器PT1的一个输出端，二极管D3负极分别接电容C3一端和电阻R6一端，电容C3另一端分别接电压互感器PT1另一个输出端和三极管Q1发射极，电阻R6另一端接三极管Q1基极，三极管Q1集电极接12V电压，三极管Q1发射极接三极管Q2集电极，三极管Q2基极接电阻R7一端，电阻R7另一端分别接电容C4一端和二极管D4负极，二极管D4正极接电压互感器PT2一个输出端，电容C4另一端分别接电压互感器PT2另一个输出端和三极管Q2发射极，三极管Q2发射极接三极管Q3集电极，三极管Q3基极接电阻R8一端，电阻R8另一端接二极管D5负极，二极管D5正极接电压互感器PT3一个输出端，电容C5一端接二极管D5负极，电容C5另一端分别接电压互感器RT3另一个输出端和三极管Q3发射极，三极管Q3发射极通过电阻R10接地，三极管Q3发射极分别连接电阻R9一端和二极管D6负极，电阻R9另一端接发光二级管LED1负极，发光二级管LED1正极接12V电压，二极管D6正极分别接电容C6一端和芯片NE556第八引脚，电容C6另一端接12V电压，二极管D6放入负极通过电阻R13接单片机，芯片NE556的第五引脚通过电阻R15接单片机，芯片NE556第九引脚通过电阻R14接单片机。
风机保护电路主要完成对冷却塔风机保护，主要检查风机的过流，缺相保护，实现对风机保护功能，由于风机在运转过程中，受外界影响较大，设计了保护时间调节功能，可根据现场的应用情况进行延时保护，现场的风机功率每个项目不尽相同，设计了保护限制功能。同时可与单片机进行连接，实现远程监控，优势，采用合理的设计，保护功能齐全、抗干扰能力较高。***器件较少，实现成本简单，具备现场配置调节功能。
除本实用新型所述的结构外，其余均为现有技术。
以上所述只是本实用新型的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.集中空调分布式冷却风机控制器，其特征在于，包括电源电路、单片机、工艺参数采集模块、环境参数采集模块、隔离CAN电路、风机保护电路、电量采集电路和输出模块，所述的电源电路供应5V电压，所述的单片机为芯片STM8S208MB，所述的工艺参数采集模块和隔离CAN电路电连接到单片机上，所述的环境参数采集模块通过485电路连接到单片机上，所述的风机保护电路通过TTL数据信号与单片机交互，所述的电量采集模块通过SPI总线与单片机额连接，所述的输出模块包括D/A芯片和V/I转换电路，所述D/A芯片的输入端连接单片机，所述D/A芯片的输出端连接V/I转换电路输入端。
2.根据权利要求1所述的集中空调分布式冷却风机控制器，其特征在于，所述的电量采集模块利用芯片ATT7022作为采集芯片。
3.根据权利要求1所述的集中空调分布式冷却风机控制器，其特征在于，所述的D/A芯片为TLV5616。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的集中空调分布式冷却风机控制器，其特征在于，所述的风机保护电路包括芯片NE556，芯片NE556的第一引脚通过电阻R5连接芯片NE556第二引脚和第六引脚，芯片NE556的第六引脚通过电容C2接地，芯片NE556第三引脚连接稳压二极管D2负极，稳压二极管D2正极接地，芯片NE556第一引脚通过电阻R4连接滑动变阻器R2的移动端，滑动变阻器R2的一个固定端通过电阻R3接地，滑动变阻器R2的另一个固定端连接电阻R1一端，电阻R1另一端分别接二极管D1负极和电容C1一端，电容C1另一端接地，二极管D1正极接电流互感器的一个输出端，电流互感器的另一个输出端接地；芯片NE556的第四引脚、第十引脚和第十四引脚均连接12V电压，12V电压通过电容C7接地，电阻R16一端接12V电压，电阻R16另一端接发光二极管LED2的正极，发光二级管LED2的负极分别接芯片NE556第五引脚和滑动变阻器R12的一端，滑动变阻器R12另一端接电阻R11一端，电阻R11另一端接二极管D8负极，二极管D8正极分别接稳压二极管D7负极、芯片NE556第八引脚、芯片NE556第十二引脚，稳压二极管D7正极接地；二极管D3正极接电压互感器PT1的一个输出端，二极管D3负极分别接电容C3一端和电阻R6一端，电容C3另一端分别接电压互感器PT1另一个输出端和三极管Q1发射极，电阻R6另一端接三极管Q1基极，三极管Q1集电极接12V电压，三极管Q1发射极接三极管Q2集电极，三极管Q2基极接电阻R7一端，电阻R7另一端分别接电容C4一端和二极管D4负极，二极管D4正极接电压互感器PT2一个输出端，电容C4另一端分别接电压互感器PT2另一个输出端和三极管Q2发射极，三极管Q2发射极接三极管Q3集电极，三极管Q3基极接电阻R8一端，电阻R8另一端接二极管D5负极，二极管D5正极接电压互感器PT3一个输出端，电容C5一端接二极管D5负极，电容C5另一端分别接电压互感器RT3另一个输出端和三极管Q3发射极，三极管Q3发射极通过电阻R10接地，三极管Q3发射极分别连接电阻R9一端和二极管D6负极，电阻R9另一端接发光二级管LED1负极，发光二级管LED1正极接12V电压，二极管D6正极分别接电容C6一端和芯片NE556第八引脚，电容C6另一端接12V电压，二极管D6放入负极通过电阻R13接单片机，芯片NE556的第五引脚通过电阻R15接单片机，芯片NE556第九引脚通过电阻R14接单片机。
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| CN104456855A (zh) * | 2014-12-25 | 2015-03-25 | 李钢 | 集中空调分布式冷却风机控制器 |
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