一種冷卻器多模式通用控制系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于工業(yè)冷卻器控制領(lǐng)域，提供了一種冷卻器多模式通用控制系統(tǒng)及方法，控制系統(tǒng)包括：主控系統(tǒng)，用于對冷卻器進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣、通信控制以及冷卻液的溫度控制；人機(jī)界面系統(tǒng)，與主控系統(tǒng)相連，用于接收按鍵信息、顯示冷卻器的運(yùn)行數(shù)據(jù)和故障聲光警示；以及存儲系統(tǒng)，與主控系統(tǒng)相連，用于記錄和恢復(fù)冷卻器的各個(gè)設(shè)置和運(yùn)行參數(shù)。本發(fā)明利用本冷卻器多模式通用控制系統(tǒng)，對冷卻液溫度波動(dòng)范圍進(jìn)行低精度、中精度和高精度三種模式進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了冷卻器控制系統(tǒng)的通用化應(yīng)用；可減小控制系統(tǒng)物料的種類，以降低物料庫存，減少資金積壓壓力；通用了冷卻器控制系統(tǒng)的操作方法，提高生產(chǎn)效率，方便客戶端使用。
【專利說明】一種冷卻器多模式通用控制系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工業(yè)冷卻器控制領(lǐng)域，尤其涉及一種冷卻器多模式通用控制系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在工業(yè)設(shè)備中的大功率零件發(fā)熱量大，需要額外提供穩(wěn)定且溫度較低的冷卻液體將其冷卻。常用的方式是冷卻器提供循環(huán)冷卻液，使冷卻液循環(huán)流過大功率零件的散熱通道，從而帶走大功率零件的熱量，以達(dá)到大功率零件冷卻的目的。由于現(xiàn)有不同領(lǐng)域的工業(yè)設(shè)備對冷卻器提供冷卻液要求各不相同，通常對冷卻液溫度波對要求有低精度、中精度和高精度，而滿足此三種要求的冷卻器中的冷卻器件控制方式各不相同，現(xiàn)有冷卻器中是采用多種規(guī)格型號的控制板，去實(shí)現(xiàn)不同的冷卻液溫度精度的要求。從而導(dǎo)致冷卻器的生產(chǎn)廠家物料種類多、庫存物料及資金大量積壓；對售后人員要求高，需記憶不同控制系統(tǒng)的操作方法、故障代碼和維修方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種冷卻器多模式通用控制系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)在的終端開展的都是單一控制方式，使用不方便的問題。
[0004]本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種冷卻器多模式通用控制系統(tǒng)，包括主控系統(tǒng)，用于對所述冷卻器進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣、通信控制以及冷卻液的溫度控制；人機(jī)界面系統(tǒng)，與所述主控系統(tǒng)相連，用于接收按鍵信息、顯示冷卻器的運(yùn)行數(shù)據(jù)和故障聲光警示；以及存儲系統(tǒng)，與所述主控系統(tǒng)相連，用于記錄和恢復(fù)冷卻器的各個(gè)設(shè)置和運(yùn)行參數(shù)。
[0005]更進(jìn)一步地，所述主控系統(tǒng)包括:處理模塊，用于計(jì)算數(shù)據(jù)和控制各模塊動(dòng)作；電源電路模塊，與所述處理模塊連接，用于供給各模塊所需的電力；器件驅(qū)動(dòng)模塊，與所述處理模塊相連，用于驅(qū)動(dòng)冷卻器的冷卻器件；通信模塊，與所述處理模塊相連，用于把上位機(jī)的通信信號傳輸給處理模塊，并將處理模塊的數(shù)據(jù)信息反饋給上位機(jī)，以實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制；事件輸入模塊，與所述處理模塊相連，用于所述冷卻器的傳感器數(shù)據(jù)采樣和聯(lián)機(jī)控制輸入；事件輸出模塊，與處理模塊相連，用于輔助控制和冷卻器運(yùn)行狀態(tài)輸出；溫度檢測模塊，與所述處理模塊連接，用于對冷卻器的溫度傳感器采集的信號進(jìn)行模數(shù)處理并傳輸至所述處理模塊。
[0006]更進(jìn)一步地，所述人機(jī)界面系統(tǒng)包括:按鍵模塊，用于捕捉人為控制和操作信息并傳輸至所述處理模塊，使所述處理模塊按設(shè)定進(jìn)行控制；顯示模塊，用于實(shí)時(shí)顯示冷卻器各傳感器數(shù)據(jù)，顯示冷卻器運(yùn)行狀態(tài)并配合按鍵模塊顯示對應(yīng)菜單和設(shè)置值；報(bào)警模塊，用于當(dāng)冷卻器傳感器數(shù)值超出設(shè)置閾值時(shí)，以聲光形式予以警示。
[0007]更進(jìn)一步地，所述存儲系統(tǒng)包括存儲模塊，與所述處理模塊相連，用于備份各菜單設(shè)置值和記錄各冷卻器件運(yùn)行時(shí)間和次數(shù)。
[0008]更進(jìn)一步地，所述溫度檢測模塊包括:放大器，包括反相輸入端、正相輸入端、輸出端、電源端和接地端；依次串聯(lián)連接在溫度傳感器的第三端與地之間的第一電阻、第二電阻和第三電阻；其一端連接至所述放大器的正相輸入端，另一端連接至所述溫度傳感器的第二端的第四電阻；其一端連接至所述放大器的反相輸入端，另一端連接至所述第二電阻和第三電阻的串聯(lián)連接端的第五電阻；其一端連接至所述第二電阻和第三電阻的串聯(lián)連接，另一端接地的第一電容；依次串聯(lián)連接在所述放大器的正相輸入端與地之間的第六電阻和第七電阻；依次串聯(lián)連接在所述放大器的反相輸入端與輸出端之間的第八電阻和第九電阻；其一端連接在所述放大器的反相輸入端，另一端連接至所述放大器的輸出端的第二電容；依次連接在所述放大器的輸出端與地之間的第十電阻和第三電容。
[0009]更進(jìn)一步地，所述器件驅(qū)動(dòng)模塊包括:第十一電阻、第十二電阻和第十三電阻，第四電容、第五電容，發(fā)光二極管、光電耦合器、可控硅和保險(xiǎn)絲；所述光電耦合器包括6個(gè)端口，第I端口與所述發(fā)光二極管的陰極連接，發(fā)光二極管的陽極通過第十一電阻連接至電源，第2端口連接至處理器，第3、5端口懸空不接，第4端口通過第十三電阻連接至可控硅的第三端，第6端口通過第十二電阻連接至所述可控硅的第二端，可控硅的第一端連接至AC-L端，可控硅的第二端還通過保險(xiǎn)絲連接至電磁閥；第四電容連接至光電耦合器的第I端與第2端之間，第五電容連接至可控硅的第一端與第二端之間。
[0010]本發(fā)明還提供了一種采用上述的冷卻器多模式通用控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的控制方法，包括下述步驟:
[0011]S1:獲取大功率零件對冷卻液溫度波動(dòng)的要求信息；
[0012]S2:根據(jù)步驟SI獲取的信息設(shè)置冷卻器多模式通用控制系統(tǒng)的運(yùn)行模式；
[0013]S3:根據(jù)步驟S2設(shè)置的運(yùn)行模式，采集傳感器信息，再通過器件驅(qū)動(dòng)模塊對冷卻器件進(jìn)行控制，并通過顯示模塊顯示結(jié)果從而實(shí)現(xiàn)了對冷卻液溫度波動(dòng)范圍的精度控制要求。
[0014]更進(jìn)一步地，步驟S2具體為:當(dāng)冷卻器輸出的冷卻液溫度波動(dòng)大于1.5度時(shí)，設(shè)置所述控制系統(tǒng)工作在第一運(yùn)行模式；當(dāng)冷卻器輸出的冷卻液溫度波動(dòng)大于0.3度時(shí)，設(shè)置所述控制系統(tǒng)工作在第二運(yùn)行模式；當(dāng)冷卻器輸出的冷卻液溫度波動(dòng)為0.1度時(shí)，設(shè)置所述控制系統(tǒng)工作在第三運(yùn)行模式。
[0015]更進(jìn)一步地，所述第一運(yùn)行模式采用啟、停壓縮機(jī)的方式對冷卻液溫度進(jìn)行控制；所述第二運(yùn)行模式采用壓縮機(jī)常開并以溫度設(shè)定值對電磁閥進(jìn)行開啟與關(guān)閉的控制；所述第三運(yùn)行模式采用壓縮機(jī)常開并對冷卻液溫度的變化進(jìn)行PID演算，再對電磁閥按時(shí)間占空比進(jìn)行開啟與關(guān)閉來實(shí)現(xiàn)溫度的恒定控制。
[0016]更進(jìn)一步地，通過按鍵輸入控制、事件輸入模塊聯(lián)機(jī)控制或通信模塊遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)冷卻器多模式通用控制系統(tǒng)的啟、?？刂?。
[0017]本發(fā)明利用本冷卻器多模式通用控制系統(tǒng)，對冷卻液溫度波動(dòng)范圍進(jìn)行低精度、中精度和高精度三種模式進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)了冷卻器控制系統(tǒng)的通用化應(yīng)用；可減小控制系統(tǒng)物料的種類，以降低物料庫存，減少資金積壓壓力；通用了冷卻器控制系統(tǒng)的操作方法，提高生產(chǎn)效率，方便客戶端使用；統(tǒng)一了故障報(bào)警代碼，方便售后服務(wù)技術(shù)支持。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的冷卻器多模式通用控制系統(tǒng)的原理框圖；[0019]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的冷卻器多模式通用控制系統(tǒng)的溫度檢測模塊的電路圖；
[0020]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的冷卻器多模式通用控制系統(tǒng)的器件驅(qū)動(dòng)模塊中的電磁閥驅(qū)動(dòng)的具體電路圖；
[0021]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的冷卻器多模式通用控制系統(tǒng)的人機(jī)界面系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的冷卻器多模式通用控制方法實(shí)現(xiàn)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0024]本發(fā)明提供了一種冷卻器多模式通用控制系統(tǒng)，主要有低精度、中精度和高精度三種控制模式:第一運(yùn)行模式，以解決低精度低成本的冷卻器的控制應(yīng)用問題，此模式下冷卻器輸出的冷卻液溫度波動(dòng)大于1.5度，是采用啟、停壓縮機(jī)的方式進(jìn)行冷卻液溫度的控制的，此模式節(jié)省了制冷劑流向的電磁閥和相關(guān)部件，可節(jié)約冷卻器成本及運(yùn)行費(fèi)用；第二運(yùn)行模式、以解決要求為中精度的冷卻器的控制應(yīng)用問題，在此模式下冷卻器輸出冷卻液溫度波動(dòng)大于0.3度，是采用壓縮機(jī)常開，以溫度設(shè)定值對電磁閥進(jìn)行開啟與關(guān)閉的控制，從而實(shí)現(xiàn)冷卻液溫度小范圍波動(dòng)，可應(yīng)用于對冷卻液溫度精度要求較高的場合；第三運(yùn)行模式、以解決要求為高精度的冷卻器的控制應(yīng)用問題，此模式下冷卻器輸出的冷卻液溫度波動(dòng)為0.1度，是采用壓縮機(jī)常開，根據(jù)當(dāng)前冷卻液溫度的偏差值為比例項(xiàng)，以當(dāng)前冷卻液溫度的偏差值為變速積分項(xiàng)，以冷卻液溫度偏差值累計(jì)和為微分項(xiàng)，以當(dāng)前冷卻液溫度穩(wěn)定時(shí)間為常數(shù)項(xiàng)，進(jìn)行PID演算，以演算結(jié)果的數(shù)值再對電磁閥進(jìn)行按時(shí)間占空比進(jìn)行開啟與關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)溫度的恒定，可應(yīng)用于對冷卻液溫度精度要求苛刻的場合。本冷卻器多模式通用控制系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)了冷卻器控制系統(tǒng)的通用化應(yīng)用；可減小控制系統(tǒng)物料的種類，以降低物料庫存，減少資金積壓壓力；通用了冷卻器控制系統(tǒng)的操作方法，提高生產(chǎn)效率，方便客戶端使用；統(tǒng)一 了故障報(bào)警代碼，方便售后服務(wù)技術(shù)支持。
[0025]圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的冷卻器多模式通用控制系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下:
[0026]冷卻器多模式通用控制系統(tǒng)1000包括:主控系統(tǒng)100、人機(jī)界面系統(tǒng)200和存儲系統(tǒng)300，其中主控系統(tǒng)100用于對所述冷卻器進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣、通信控制以及冷卻液的溫度控制；人機(jī)界面系統(tǒng)200與所述主控系統(tǒng)100相連，用于接收按鍵信息、顯示冷卻器的運(yùn)行數(shù)據(jù)和故障聲光警示；存儲系統(tǒng)300與主控系統(tǒng)100相連，用于記錄和恢復(fù)冷卻器的各個(gè)設(shè)置和運(yùn)行參數(shù)。
[0027]本發(fā)明利用本冷卻器多模式通用控制系統(tǒng)，對冷卻液溫度波動(dòng)范圍進(jìn)行低精度、中精度和高精度三種模式進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)了冷卻器控制系統(tǒng)的通用化應(yīng)用；可減小控制系統(tǒng)物料的種類，以降低物料庫存，減少資金積壓壓力；通用了冷卻器控制系統(tǒng)的操作方法，提高生產(chǎn)效率，方便客戶端使用；統(tǒng)一了故障報(bào)警代碼，方便售后服務(wù)技術(shù)支持。
[0028]在本發(fā)明實(shí)施例中，主控系統(tǒng)100主要是負(fù)責(zé)冷卻器的數(shù)據(jù)采樣、通信和冷卻液的溫度控制等。主要包括:處理模塊101、電源電路模塊102、器件驅(qū)動(dòng)模塊103、通信模塊104、事件輸入模塊105、事件輸出模塊106和溫度檢測模塊107，其中處理模塊101的主芯片可以為單片機(jī)，用于計(jì)算數(shù)據(jù)和控制各模塊動(dòng)作；電源電路模塊102，用于供給各模塊所需的電力；器件驅(qū)動(dòng)模塊103，與處理模塊101相連，用于驅(qū)動(dòng)冷卻器的冷卻器件，冷卻器件過載并進(jìn)行斷路保護(hù)，主要驅(qū)動(dòng)的冷卻器件有:泵，壓縮機(jī)，風(fēng)機(jī)，加熱裝置和電磁閥等；通信模塊104，與處理模塊101相連，是用于把上位機(jī)的通信信號傳輸給處理模塊101，并將處理模塊101的數(shù)據(jù)信息反饋給上位機(jī)，以實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制；事件輸入模塊105，與處理模塊101相連，用于冷卻器的傳感器數(shù)據(jù)米樣和聯(lián)機(jī)控制輸入；事件輸出模塊106,與處理模塊101相連，用于輔助控制和冷卻器運(yùn)行狀態(tài)輸出。溫度檢測模塊107與處理模塊101連接，用于對冷卻器的溫度傳感器采集的信號進(jìn)行模數(shù)處理并傳輸至所述處理模塊。
[0029]在本發(fā)明實(shí)施例中，人機(jī)界面系統(tǒng)200與主控系統(tǒng)100相連，是用于接收按鍵信息、顯示冷卻器的運(yùn)行數(shù)據(jù)和故障聲光警示。人機(jī)界面系統(tǒng)200包括:按鍵模塊201、顯示模塊202和報(bào)警模塊203，其中按鍵模塊201間接與主控系統(tǒng)中處理模塊101相連，以捕捉人為控制和操作信息，以傳輸?shù)教幚砟K，使其按設(shè)定控制；顯示模塊202，間接與主控系統(tǒng)中處理模塊101相連，功能為實(shí)時(shí)顯示冷卻器內(nèi)部各傳感器數(shù)據(jù)，顯示冷卻器運(yùn)行狀態(tài)，配合按鍵模塊顯示對應(yīng)菜單和設(shè)置值；報(bào)警模塊203，間接與主控系統(tǒng)中處理模塊101相連，當(dāng)冷卻器傳感器數(shù)值超出其設(shè)置值時(shí)，以聲光形式予以警示。
[0030]在本發(fā)明實(shí)施例中，存儲系統(tǒng)300與主控系統(tǒng)100相連，用于記錄和恢復(fù)冷卻器的各設(shè)置和運(yùn)行參數(shù)。包括:存儲模塊301，間接與主控系統(tǒng)中處理模塊101相連，以備份各菜單設(shè)置值和記錄各冷卻器件運(yùn)行時(shí)間和次數(shù)，如菜單設(shè)置值被無意修改時(shí)，可人為恢復(fù)數(shù)據(jù)。
[0031]在本發(fā)明實(shí)施例中，主控系統(tǒng)100是整個(gè)冷卻器多模式通用控制系統(tǒng)1000的主要部件，是用于采集各傳感器信號、聯(lián)機(jī)控制信號、按鍵信號和通信信號，將實(shí)時(shí)的信息在人機(jī)界面系統(tǒng)200上顯示和警示，并根據(jù)控制模式的設(shè)置對冷卻器件進(jìn)行控制，從而達(dá)到了對冷卻液溫度波動(dòng)范圍的精度控制要求。冷卻器多模式通用控制系統(tǒng)1000的主控系統(tǒng)
100、人機(jī)界面系統(tǒng)200和存儲系統(tǒng)300可以裝為一個(gè)盒體，以減少所占用空間；也可將人機(jī)界面系統(tǒng)200安裝在冷卻器正面方便操作，主控系統(tǒng)和存儲系統(tǒng)安裝在冷卻器電氣盒內(nèi)，以方便電氣布線。
[0032]圖2示出了溫度檢測模塊107的具體電路，溫度檢測模塊107包括:放大器U6、依次串聯(lián)連接在溫度傳感器PTlOO的第三端PT1003與地之間的第一電阻R27、第二電阻R25和第三電阻R22 ;其一端連接至所述放大器U6的正相輸入端，另一端連接至所述溫度傳感器PT100的第二端PT1002的第四電阻R30 ;其一端連接至所述放大器U6的反相輸入端，另一端連接至所述第二電阻R25和第三電阻R22的串聯(lián)連接端的第五電阻R29 ;其一端連接至所述第二電阻R25和第三電阻R22的串聯(lián)連接，另一端接地的第一電容C13 ;依次串聯(lián)連接在所述放大器U6的正相輸入端與地之間的第六電阻R37和第七電阻R36 ;依次串聯(lián)連接在所述放大器的反相輸入端與輸出端之間的第八電阻R38和第九電阻R41 ;其一端連接在所述放大器U6的反相輸入端，另一端連接至所述放大器U6的輸出端的第二電容C14 ;依次連接在所述放大器U6的輸出端與地之間的第十電阻R57和第三電容C15。其中，溫度感器PT100連接到接口 J7，經(jīng)過放大器U6把微弱信號放大，用模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片或處理器內(nèi)置模數(shù)電路將此模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，再靠處理器計(jì)算出冷卻液的溫度值，以實(shí)現(xiàn)了冷卻液溫度的實(shí)時(shí)采集。
[0033]圖3示出了器件驅(qū)動(dòng)模塊103的具體電路圖，包括:第十一電阻R1、第十二電阻R2和第十三電阻R3，第四電容C22、第五電容C27，發(fā)光二極管LED5、光電耦合器Ull和可控硅U2 ;光電耦合器Ull包括6個(gè)端口，第I端口與發(fā)光二極管LED5的陰極連接，發(fā)光二極管LED5的陽極通過第十一電阻Rl連接至電源VCC，第2端口連接至處理器，第3、5端口懸空不接，第4端口通過第十三電阻連接至可控硅U2的第三端，第6端口通過第十二電阻R2連接至所述U2的第二端，可控硅U2的第一端連接至交流電源AC的火線L端，可控硅U2的第二端還通過保險(xiǎn)絲F7連接至電磁閥；第四電容C22連接至光電耦合器Ul I的第I端與第2端之間，第五電容C27連接至可控硅U2的第一端與第二端之間。處理器根據(jù)相應(yīng)的設(shè)置，將冷卻液溫度的變化進(jìn)行PID演算，演算出的時(shí)間占空比輸出到光電耦合器UlI，經(jīng)光電耦合器Ull再控制可控硅U2可控硅，從而進(jìn)行驅(qū)動(dòng)220V的電磁閥；如果電磁閥過載，F(xiàn)7保險(xiǎn)絲會融斷予以保護(hù)系統(tǒng)。此驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)次數(shù)無壽命限制，它是并配合處理模塊101對冷卻液溫度波動(dòng)范圍控制，從而達(dá)到了對冷卻液溫度波動(dòng)范圍的精度控制要求。
[0034]圖4示出了人機(jī)界面系統(tǒng)200的機(jī)械實(shí)施例，包括:開機(jī)鍵211，是用于在冷卻器開機(jī)；制冷運(yùn)行鍵212，是用于運(yùn)行冷卻器；菜單鍵217，是用于進(jìn)入菜單和設(shè)定冷卻器多模式通用控制系統(tǒng)參數(shù)；設(shè)置功能鍵213、設(shè)置功能鍵214、設(shè)置功能鍵215和設(shè)置功能鍵216，它們是在菜單中用于修改參數(shù)值；顯示屏221，是用于顯示冷卻器運(yùn)行數(shù)據(jù)和菜單；工作指示燈222，是用于顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)；紅色報(bào)警燈231，是用于以光的方式警示冷卻器故障；蜂鳴器232，是用于以聲的方式警示冷卻器故障；數(shù)據(jù)連接口 241，是將人機(jī)界面系統(tǒng)200的數(shù)據(jù)與主控系統(tǒng)100進(jìn)行交換。
[0035]本發(fā)明還提供了一種采用上述的冷卻器多模式通用控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的控制方法，包括下述步驟:
[0036]S1:獲取大功率零件對冷卻液溫度波動(dòng)的要求信息；
[0037]S2:根據(jù)步驟SI獲取的信息設(shè)置冷卻器多模式通用控制系統(tǒng)的運(yùn)行模式；
[0038]S3:根據(jù)步驟S2設(shè)置的運(yùn)行模式，采集傳感器信息，再通過器件驅(qū)動(dòng)模塊對冷卻器件進(jìn)行控制，并通過顯示模塊顯示結(jié)果從而實(shí)現(xiàn)了對冷卻液溫度波動(dòng)范圍的精度控制要求。如故障時(shí)會通過顯示模塊、報(bào)警模塊、事件輸出模塊、通信模塊把故障信息輸出。從而實(shí)現(xiàn)了對冷卻液溫度波動(dòng)范圍的精度控制要求。
[0039]其中，步驟S2具體為:當(dāng)冷卻器輸出的冷卻液溫度波動(dòng)大于1.5度時(shí)，設(shè)置所述控制系統(tǒng)工作在第一運(yùn)行模式；當(dāng)冷卻器輸出的冷卻液溫度波動(dòng)大于0.3度時(shí)，設(shè)置所述控制系統(tǒng)工作在第二運(yùn)行模式；當(dāng)冷卻器輸出的冷卻液溫度波動(dòng)為0.1度時(shí)，設(shè)置所述控制系統(tǒng)工作在第三運(yùn)行模式。
[0040]作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可以通過按鍵輸入控制、事件輸入模塊聯(lián)機(jī)控制或通信模塊遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)冷卻器多模式通用控制系統(tǒng)的啟、?？刂啤?br> [0041]為了更進(jìn)一步的說明本發(fā)明實(shí)施例提供的控制方法，圖5示出了本冷卻器多模式通用控制系統(tǒng)的工作流程，具體說明如下:
[0042]冷卻器多模式通用控制系統(tǒng)上電后，讀取按鍵模塊輸入的信號，根據(jù)按鍵輸入確定是否對參數(shù)進(jìn)行還原到出廠設(shè)置，本功能是因人為修改了本系統(tǒng)菜單參數(shù)，而達(dá)不到最佳運(yùn)行效果，又忘記原設(shè)置值時(shí)，用該功能進(jìn)行還原設(shè)置。初始化系統(tǒng)是將所有控制器件關(guān)閉。定時(shí)事件I是用于定時(shí)處理部分事務(wù)，以減小CPU控制時(shí)間占用，定時(shí)事件I主要處理包括:按鍵掃描處理，用于檢測按鍵輸入信息及修改菜單參數(shù)設(shè)置；事件輸入掃描，用于檢測冷卻器件傳感器信號變化，如壓力、流量、液位、相序、過載等；事件輸出處理，是根據(jù)菜單中設(shè)置把對應(yīng)信號經(jīng)過事件輸出模塊輸出，事件輸出可設(shè)置為溫度，運(yùn)行，故障，就緒等；報(bào)警警示處理，根據(jù)菜單設(shè)置當(dāng)傳感器動(dòng)作或超出范圍時(shí)，通過報(bào)警模塊發(fā)出聲光警示；屏幕顯示處理，當(dāng)人為操作按鍵時(shí)顯示對應(yīng)菜單及參數(shù)，否則顯示主畫面。溫度檢測處理，是用于檢測循環(huán)冷卻液溫度、環(huán)境溫度和冷卻器件工作溫度等，并根據(jù)此溫度值作出相應(yīng)的動(dòng)作。通信指令處理，當(dāng)接收到上位機(jī)的控制指令時(shí)，作出對應(yīng)的回應(yīng)或相應(yīng)的控制，如需實(shí)時(shí)反饋指定數(shù)據(jù)時(shí)，則按規(guī)定發(fā)送數(shù)據(jù)，通信指令可以代替按鍵模塊的所有操作。定時(shí)事件2是用于定時(shí)處理部分事務(wù)，以減小CPU控制時(shí)間占用，定時(shí)事件2主要處理包括:聯(lián)機(jī)控制處理，是上位機(jī)用控制線對本系統(tǒng)進(jìn)行啟、?？刂坪妥x取相關(guān)運(yùn)行信號；事件輸入處理，根據(jù)菜單設(shè)置對傳感器的信號作出相應(yīng)的控制，如停止冷卻器件，停止運(yùn)行，警示和通知上位機(jī)等；冷卻器件控制，根據(jù)菜單設(shè)置對泵、壓縮機(jī)、電磁閥、風(fēng)機(jī)和加熱裝置進(jìn)行相應(yīng)的控制，以使輸出冷卻液溫度達(dá)到設(shè)置要求。
[0043]控制模式是根據(jù)大功率零件對冷卻液溫度波動(dòng)范圍的要求來選擇的，控制模式不同而控制冷卻液溫度精度不同，冷卻液溫度精度要求高從而冷卻器成本也高。第一運(yùn)行模式以解決低精度低成本的冷卻器的控制應(yīng)用問題，此模式下冷卻器輸出的冷卻液溫度波動(dòng)大于1.5度，是采用啟、停壓縮機(jī)的方式進(jìn)行冷卻液溫度的控制的，此模式節(jié)省了制冷劑流向的電磁閥和相關(guān)部件，可節(jié)約冷卻器成本及運(yùn)行費(fèi)用；第二運(yùn)行模式以解決要求為中精度的冷卻器的控制應(yīng)用問題，在此模式下冷卻器輸出冷卻液溫度波動(dòng)大于0.3度，是采用壓縮機(jī)常開，以溫度設(shè)定值對電磁閥進(jìn)行開啟與關(guān)閉的控制，從而實(shí)現(xiàn)冷卻液溫度小范圍波動(dòng)，可應(yīng)用于對冷卻液溫度精度要求較高的場合；第三運(yùn)行模式以解決要求為高精度的冷卻器的控制應(yīng)用問題，此模式下冷卻器輸出的冷卻液溫度波動(dòng)為0.1度，是采用壓縮機(jī)常開，對冷卻液溫度的變化進(jìn)行PID演算，再對電磁閥進(jìn)行按時(shí)間占空比進(jìn)行開啟與關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)溫度的恒定，可應(yīng)用于對冷卻液溫度精度要求苛刻的場合。
[0044]在本發(fā)明實(shí)施例中，控制模式選擇為低精度時(shí)，主顯示畫面為‘T:24.5 0C R-COOLSV:20.(TC -25.(TC’，在此畫面中‘T:24.5°C’是顯示的當(dāng)前輸出冷卻液的實(shí)時(shí)溫度，‘R’為冷卻器工作指示，‘C00L’是顯示當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)或故障代碼，‘SV:
20.00C -25.(TC’是當(dāng)前設(shè)置輸出冷卻液的溫度；控制模式選擇為中精度時(shí)，主顯示畫面為‘T:24.50C R-COOL SV:25.(TC P: 100%’，在此畫面中‘T:24.5°C’是顯示的當(dāng)前輸出冷卻液的實(shí)時(shí)溫度，‘R’為冷卻器工作指示，‘C00L’是顯示當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)或故障代碼，‘SV:25.(TC’是當(dāng)前設(shè)置輸出冷卻液的溫度，‘P: 100%’是電磁閥的開關(guān)狀態(tài)；控制模式選擇為高精度時(shí)，主顯示畫面為iT:25.00C R-COOL SV:25.(TC P: 23%’，在此畫面中‘T:25.(TC ’是顯示的當(dāng)前輸出冷卻液的實(shí)時(shí)溫度，‘R’為冷卻器工作指示，‘C00L’是顯示當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)或故障代碼，‘SV:25.(TC’是當(dāng)前設(shè)置輸出冷卻液的溫度，‘P:23%’是電磁閥開關(guān)的時(shí)間占空比。
[0045]本發(fā)明利用本冷卻器多模式通用控制系統(tǒng)，對冷卻液溫度波動(dòng)范圍進(jìn)行低精度、中精度和高精度三種模式進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)了冷卻器控制系統(tǒng)的通用化應(yīng)用；可減小控制系統(tǒng)物料的種類，以降低物料庫存，減少資金積壓壓力；通用了冷卻器控制系統(tǒng)的操作方法，提高生產(chǎn)效率，方便客戶端使用；統(tǒng)一了故障報(bào)警代碼，方便售后服務(wù)技術(shù)支持。
[0046]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種冷卻器多模式通用控制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 主控系統(tǒng)，用于對所述冷卻器進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣、通信控制以及冷卻液的溫度控制； 人機(jī)界面系統(tǒng)，與所述主控系統(tǒng)相連，用于接收按鍵信息、顯示冷卻器的運(yùn)行數(shù)據(jù)和故障聲光警示；以及 存儲系統(tǒng)，與所述主控系統(tǒng)相連，用于記錄和恢復(fù)冷卻器的各個(gè)設(shè)置和運(yùn)行參數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主控系統(tǒng)包括: 處理模塊，用于計(jì)算數(shù)據(jù)和控制各模塊動(dòng)作； 電源電路模塊，與所述處理模塊連接，用于供給各模塊所需的電力； 器件驅(qū)動(dòng)模塊，與所述處理模塊相連，用于驅(qū)動(dòng)冷卻器的冷卻器件； 通信模塊，與所述處理模塊相連，用于把上位機(jī)的通信信號傳輸給處理模塊，并將處理模塊的數(shù)據(jù)信息反饋給上位機(jī)以實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制； 事件輸入模塊，與所述處理模塊相連，用于所述冷卻器的傳感器數(shù)據(jù)采樣和聯(lián)機(jī)控制輸入； 事件輸出模塊，與處理模塊相連，用于輔助控制和冷卻器運(yùn)行狀態(tài)輸出； 溫度檢測模塊，與所述處理模塊連接，用于對冷卻器的溫度傳感器采集的信號進(jìn)行模數(shù)處理并傳輸至所述處理模塊。
3.如權(quán)利要求1所述的 控制系統(tǒng)，其特征在于，所述人機(jī)界面系統(tǒng)包括: 按鍵模塊，用于捕捉人為控制和操作信息并傳輸至所述處理模塊，使所述處理模塊按設(shè)定進(jìn)行控制； 顯示模塊，用于實(shí)時(shí)顯示冷卻器各傳感器數(shù)據(jù)，顯示冷卻器運(yùn)行狀態(tài)并配合按鍵模塊顯示對應(yīng)菜單和設(shè)置值； 報(bào)警模塊，用于當(dāng)冷卻器傳感器數(shù)值超出設(shè)置閾值時(shí)報(bào)警。
4.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述存儲系統(tǒng)包括存儲模塊，與所述處理模塊相連，用于備份各菜單設(shè)置值和記錄各冷卻器件運(yùn)行時(shí)間和次數(shù)。
5.如權(quán)利要求2所述的主控系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度檢測模塊包括: 放大器，包括反相輸入端、正相輸入端、輸出端、電源端和接地端； 依次串聯(lián)連接在溫度傳感器的第三端與地之間的第一電阻、第二電阻和第三電阻； 其一端連接至放大器的正相輸入端，另一端連接至溫度傳感器的第二端的第四電阻；其一端連接至放大器的反相輸入端，另一端連接至第二電阻和第三電阻的串聯(lián)連接端的第五電阻； 其一端連接至第二電阻和第三電阻的串聯(lián)連接，另一端接地的第一電容； 依次串聯(lián)連接在放大器的正相輸入端與地之間的第六電阻和第七電阻； 依次串聯(lián)連接在放大器的反相輸入端與輸出端之間的第八電阻和第九電阻； 其一端連接在放大器的反相輸入端，另一端連接至放大器的輸出端的第二電容； 依次連接在放大器的輸出端與地之間的第十電阻和第三電容。
6.如權(quán)利要求2所述的控制 系統(tǒng)，其特征在于，所述器件驅(qū)動(dòng)模塊包括:第十一電阻、第十二電阻和第十三電阻，第四電容、第五電容，發(fā)光二極管、光電耦合器、可控硅和保險(xiǎn)絲； 所述光電耦合器包括6個(gè)端口，第I端口與所述發(fā)光二極管的陰極連接，發(fā)光二極管的陽極通過第十一電阻連接至電源，第2端口連接處理器，第3、5端口懸空不接，第4端口通過第十三電阻連接至可控硅的第三端，第6端口通過第十二電阻連接至所述可控硅的第二端，可控硅的第一端連接至交流電源的火線端，可控硅的第二端還通過保險(xiǎn)絲連接至電磁閥；第四電容連接至光電耦合器的第I端與第2端之間，第五電容連接至可控硅的第一端與第二端之間。
7.一種采用權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的冷卻器多模式通用控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的控制方法，包括下述步驟: S1:獲取大功率零件對冷卻液溫度波動(dòng)的要求信息； 52:根據(jù)步驟SI獲取的信息設(shè)置冷卻器多模式通用控制系統(tǒng)的運(yùn)行模式； 53:根據(jù)步驟S2設(shè)置的運(yùn)行模式，采集傳感器信息，再通過器件驅(qū)動(dòng)模塊對冷卻器件進(jìn)行控制，并通過顯示模塊顯示結(jié)果從而實(shí)現(xiàn)了對冷卻液溫度波動(dòng)范圍的精度控制要求。
8.如權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于，步驟S2具體為: 當(dāng)冷卻器輸出的冷卻液溫度波動(dòng)大于1.5度時(shí)，設(shè)置所述控制系統(tǒng)工作在第一運(yùn)行模式；當(dāng)冷卻器輸出的冷卻液溫度波動(dòng)大于0.3度時(shí)，設(shè)置所述控制系統(tǒng)工作在第二運(yùn)行模式；當(dāng)冷卻器輸出的冷卻液溫度波動(dòng)為0.1度時(shí)，設(shè)置所述控制系統(tǒng)工作在第三運(yùn)行模式。
9.如權(quán)利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述第一運(yùn)行模式采用啟、停壓縮機(jī)的方式對冷卻液溫度進(jìn)行控制；所述第二運(yùn)行模式采用壓縮機(jī)常開并以溫度設(shè)定值對電磁閥進(jìn)行開啟與關(guān)閉的控制；所述第三運(yùn)行模式采用壓縮機(jī)常開并對冷卻液溫度的變化進(jìn)行PID演算，再對電磁閥按時(shí)間占空比進(jìn)行開啟與關(guān)閉來實(shí)現(xiàn)溫度的恒定控制。
10.如權(quán)利要求7所 述的控制方法，其特征在于，通過按鍵輸入控制、事件輸入模塊聯(lián)機(jī)控制或通信模塊遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)冷 卻器多模式通用控制系統(tǒng)的啟、停控制。
【文檔編號】G05D23/19GK103885472SQ201210554504
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月19日
【發(fā)明者】胡顯春, 郭召永, 溫德烙, 文政, 呂啟濤, 高云峰 申請人:深圳市大族激光科技股份有限公司