一種基于嵌入式系統(tǒng)的地源熱泵控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及地源熱泵控制系統(tǒng)領(lǐng)域，具體地說，是一種基于嵌入式系統(tǒng)的地源熱泵控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]早期的熱泵機組系統(tǒng)，通過儀表箱內(nèi)的監(jiān)控儀表和電氣控制柜配合，手動控制機組牙酸及的啟動和停止操作。這種需人工配合的控制系統(tǒng)早已不能滿足工業(yè)發(fā)展的需求。隨著電子產(chǎn)品的發(fā)展，原先的人工手動控制逐漸被繼電接觸式控制方式取代。該控制系統(tǒng)方式主要由繼電器、接觸器和機械開關(guān)等組成，可實現(xiàn)一般的電氣控制任務(wù)。雖然該控制系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、價格低、抗干擾能力強等特點，但是繼電器這種機械式的開關(guān)控制方式控制頻率低、觸電易氧化、可靠性低。
[0003]隨著科技的發(fā)展，采用單片機為核心的控制系統(tǒng)漸漸取代了傳統(tǒng)的繼電控制系統(tǒng)，但現(xiàn)有技術(shù)的單片機控制系統(tǒng)至具有開/關(guān)機、故障報警、簡單的設(shè)置等基本功能，不支持海量數(shù)據(jù)存儲、圖形化人機界面、觸摸和遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于嵌入式系統(tǒng)的地源熱泵控制系統(tǒng)。
[0005]本實用新型涉及一種基于嵌入式系統(tǒng)的地源熱泵控制系統(tǒng)，包括圖形化觸控單元和數(shù)據(jù)采集與控制單元。其特征在于:所述圖形化觸控單元主要通過觸控的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時顯示，圖形化人機交互、海量數(shù)據(jù)存儲、歷史記錄查詢機組網(wǎng)等功能。所述數(shù)據(jù)采集與控制單元主要實現(xiàn)溫度、壓力模擬數(shù)據(jù)采集，開關(guān)量輸入采集及開關(guān)量輸出控制等功能，并在此單元優(yōu)化地源熱泵系統(tǒng)的控制算法。
[0006]作為本實用新型的進一步方案，所述圖形化觸控單元包括數(shù)據(jù)存儲模塊、FLASH存儲模塊、觸控處理器、USB模塊、以太網(wǎng)模塊、IXD、觸摸屏。
[0007]作為本實用新型的進一步方案，所述觸控處理器采用32位單片機S3C2410處理器。
[0008]作為本實用新型的進一步方案，所述數(shù)據(jù)采集與控制單元包括開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊、溫度采集模塊、壓力采集模塊、數(shù)控處理器。
[0009]作為本實用新型的進一步方案，所述數(shù)控處理器采用32位單片機STM32F103VB處理器。
[0010]作為本實用新型的進一步方案，所述觸控處理器與數(shù)控處理器之間以RS485總線連接。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的積極效果是:
[0012]1.本實用新型通過采集機組關(guān)鍵部件的模擬信號、開關(guān)量信號等監(jiān)測機組運行狀況，同時根據(jù)機組的控制需求和控制邏輯進行實時控制，將運行效率最大化；
[0013]2.本實用新型通過LCD液晶屏顯示內(nèi)容，并結(jié)合觸摸屏技術(shù)使控制系統(tǒng)界面美觀，操控便捷。其中繼續(xù)運行狀態(tài)，關(guān)鍵部件的實時信息、歷史記錄等信息都方便查詢，并可完成密碼設(shè)置、參數(shù)設(shè)置等功能，具有功能齊全、美觀、操作方便等特點；
[0014]3.本實用新型在運行過程中實時從熱泵機組獲得各類數(shù)據(jù)，并進行分析。若機組發(fā)生異常，控制系統(tǒng)立即進行故障檢測，并確定故障源，同時進入自我保護狀態(tài)，直到故障解除。
[0015]4.本實用新型將機組的運行參數(shù)定時保存，并記錄故障發(fā)生時的信息，以便操作人員查詢機組運行參數(shù)與故障信息。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型工作原理圖。
[0017]圖2是本實用新型所述的RS485總線通信電路圖。
【具體實施方式】
[0018]本實用新型提供一種基于嵌入式系統(tǒng)的地源熱泵控制系統(tǒng)，為使本實用新型的目的、技術(shù)方案及效果更佳清楚、明確，以下參照附圖對本實用新型進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用與限定本實用新型。
[0019]針對地源熱泵機組運行環(huán)境比較惡劣，運行電流大、電磁干擾嚴(yán)重及控制器自身運行時產(chǎn)生干擾的問題，本實用新型把控制系統(tǒng)分為圖形化觸控單元和數(shù)據(jù)采集與控制單元。兩個單元獨立工作，單元之間通過RS485總線通訊，不僅抗干擾能力強、系統(tǒng)更穩(wěn)定，而且控制系統(tǒng)通用性強，便于控制系統(tǒng)的擴展及替換。
[0020]如圖1所示，本實用新型的數(shù)據(jù)采集與控制單元以32位單片機STM32F103VB處理器為核心，并由模擬信號(溫度和壓力)采集模塊、開關(guān)量輸入/輸出模塊及通訊模塊組成，定時采集地源熱泵機組各部件傳感器的模擬信號和開關(guān)量數(shù)值。模擬信號經(jīng)前端信號調(diào)理電路進入片內(nèi)AD轉(zhuǎn)換和公式計算得到所需數(shù)值，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)以一定的數(shù)據(jù)格式通過RS485總線發(fā)送到圖形化觸控單元進一步處理。圖形化觸控段元以32位單片機S3C2410處理器為核心，配合液晶顯示屏、觸摸屏、USB 口、以太網(wǎng)口等外圍接口和模塊來完成人機交互和信息交換的功能。一方面，人機交互單元接收數(shù)據(jù)采集與控制單元翻來的數(shù)據(jù)并進行顯示，處理及存儲等操作，檢測地源熱泵機組的運行狀況，判斷機組各部件壓力和溫度值、壓蒜機運行等是否正常。當(dāng)機組發(fā)生異常時，控制系統(tǒng)會立即進行故障判斷，確定故障發(fā)生源，并發(fā)出報警信號，等到機組排出故障。同時，用戶也可以通過觸摸屏與地源熱泵控制系統(tǒng)進行人機交互，設(shè)置系統(tǒng)的參數(shù)，查詢機組運行狀態(tài)，歷史故障記錄。用戶設(shè)置的系統(tǒng)運行參數(shù)，通過RS485數(shù)據(jù)總算傳輸至數(shù)據(jù)采集與控制單元，解析數(shù)據(jù)幀，根據(jù)指令內(nèi)容執(zhí)行開關(guān)量的輸出，實現(xiàn)對地源熱泵機組的控制。
[0021]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性的實施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實用新型內(nèi)，不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
【主權(quán)項】
1.一種基于嵌入式系統(tǒng)的地源熱泵控制系統(tǒng)，包括圖形化觸控單元和數(shù)據(jù)采集與控制單元。其特征在于:所述圖形化觸控單元主要通過觸控的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時顯示，圖形化人機交互、海量數(shù)據(jù)存儲、歷史記錄查詢機組網(wǎng)等功能。所述數(shù)據(jù)采集與控制單元主要實現(xiàn)溫度、壓力模擬數(shù)據(jù)采集，開關(guān)量輸入采集及開關(guān)量輸出控制等功能，并在此單元優(yōu)化地源熱泵系統(tǒng)的控制算法。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于嵌入式系統(tǒng)的地源熱泵控制系統(tǒng)，其特征在于:所述圖形化觸控單元包括數(shù)據(jù)存儲模塊、FLASH存儲模塊、觸控處理器、USB模塊、以太網(wǎng)模塊、IXD、觸摸屏。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的一種基于嵌入式系統(tǒng)的地源熱泵控制系統(tǒng)，其特征在于:所述觸控處理器采用32位單片機S3C2410處理器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于嵌入式系統(tǒng)的地源熱泵控制系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集與控制單元包括開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊、溫度采集模塊、壓力采集模塊、數(shù)控處理器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、4所述的一種基于嵌入式系統(tǒng)的地源熱泵控制系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)控處理器采用32位單片機STM32F103VB處理器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5所述的一種基于嵌入式系統(tǒng)的地源熱泵控制系統(tǒng)，其特征在于:所述觸控處理器與數(shù)控處理器之間以RS485總線連接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于嵌入式系統(tǒng)的地源熱泵控制系統(tǒng)，屬地源熱泵控制系統(tǒng)領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括圖形化觸控單元和數(shù)據(jù)采集與控制單元。所述圖形化觸控單元主要通過觸控的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時顯示，圖形化人機交互、海量數(shù)據(jù)存儲、歷史記錄查詢機組網(wǎng)等功能。所述數(shù)據(jù)采集與控制單元主要實現(xiàn)溫度、壓力模擬數(shù)據(jù)采集，開關(guān)量輸入采集及開關(guān)量輸出控制等功能，并在此單元優(yōu)化地源熱泵系統(tǒng)的控制算法。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下優(yōu)點：1.該控制系統(tǒng)能夠?qū)Φ卦礋岜脵C組進行實時監(jiān)控，友好人機交互功能，將運行效率最大化；2.該控制系統(tǒng)具有故障報警及自我保護功能，能夠自動進行故障檢測，確定故障源，并進入自我保護狀態(tài)；3.該控制系統(tǒng)具有存儲故障信息的功能，便于機組人員查詢運行參數(shù)及故障信息。
【IPC分類】F25B49-00
【公開號】CN204478609
【申請?zhí)枴緾N201420621107
【發(fā)明人】孫燕, 張義
【申請人】天津新能眾聯(lián)科技有限公司
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2014年10月24日