生物质烤烟炉燃烧机控制器及生物质烤烟炉控制系统的制作方法

本实用新型涉及生物质烤烟设备领域，具体而言，涉及一种生物质烤烟炉燃烧机控制器及生物质烤烟炉控制系统。

背景技术：

随着科学技术的发展和提高，以及国家节能环保政策的大力推行，生物质烤烟设备已经在烟叶初烤领域得到了广泛的应用。现有技术中，生物质烤烟设备能够满足烟叶烘烤需要。大多数生物质烤烟炉燃烧机的运行需要进行人为控制，不但操作困难，且生物质燃料有多种不同配方，不同的配方燃料其燃烧特性有很大差别，极大可能导致操控人员出现操作失误的可能性，进而严重影响烟叶的烘烤质量。因此，如何有效减小操控人员出现操作失误的可能性，并提高生物质烤烟炉燃烧机的适用性是目前业界一大难题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种生物质烤烟炉燃烧机控制器及生物质烤烟炉控制系统，其能够有效减小操控人员出现操作失误的可能性，并提高生物质烤烟炉燃烧机的适用性。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种生物质烤烟炉燃烧机控制器，所述生物质烤烟炉燃烧机控制器应用于生物质烤烟炉燃烧机，所述生物质烤烟炉控制系统包括：烤房助燃风机模块，所述生物质烤烟炉燃烧机控制器包括：显示操作模块、主控模块、燃烧控制模块；所述主控模块用于与所述烤房助燃风机模块耦合，所述显示操作模块与所述主控模块耦合，所述主控模块还与所述燃烧控制模块耦合。所述显示操作模块，用于获取并显示参数信号，将所述参数信号与所述主控模块通讯。所述主控模块，用于根据所述参数信号更新运行模式中的运行参数，并依据所述运行模式中的所述运行参数生成运行参数指令至所述燃烧控制模块，还用于获取所述烤房助燃风机模块发送的运行模式信号，并根据所述运行模式信号生成运行模式指令至所述燃烧控制模块。所述燃烧控制模块，用于根据所述运行参数指令，以与所述运行参数指令对应的参数控制所述生物质烤烟炉燃烧机的运行，还用于根据所述运行模式指令，以与所述运行模式指令对应的模式控制所述生物质烤烟炉燃烧机的运行。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种生物质烤烟炉控制系统，所述生物质烤烟炉控制系统包括：烤房助燃风机模块和所述生物质烤烟炉燃烧机控制器，所述烤房助燃风机模块与所述主控模块耦合。

本实用新型实施例的有益效果是：

显示操作模块能够获取操作人员输入的参数信号，并通过与主控模块的耦合将参数信号输出至主控模块。主控模块能够获取该参数信号，并根据参数信号更新生物质烤烟炉燃烧机的运行模式中的运行参数，再依据该运行模式中的运行参数生成运行参数指令。主控模块通过与燃烧控制模块的耦合，将运行参数指令发至燃烧控制模块。此外，主控模块还获取烤房助燃风机模块发送的运行模式信号，并也根据该运行模式信号生成运行模式指令至燃烧控制模块。燃烧控制模块则能够根据获取的运行参数指令，以与该运行参数指令对应的参数控制生物质烤烟炉的燃烧机运行。还能够根据获取的运行模式指令，以与该运行模式指令对应的模式控制生物质烤烟炉的燃烧机运行。通过显示操作模块获取输入的参数信号，以及主控模块根据参数信号和运行模式信号对燃烧控制模块的对应控制，使得生物质烤烟炉的燃烧机能够适配各种生物质燃料，故有效的提高生物质烤烟燃烧机的适用性。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型实施例而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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。通过附图所示，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1示出了本实用新型实施例提供的一种生物质烤烟炉控制系统的结构框图；

图2示出了本实用新型实施例提供的一种生物质烤烟炉燃烧机控制器的第一结构框图；

图3示出了本实用新型实施例提供的一种生物质烤烟炉燃烧机控制器的第二结构框图；

图4示出了本实用新型实施例提供的一种生物质烤烟炉燃烧机控制器工作模式的流程图；

图5示出了本实用新型实施例提供的一种生物质烤烟炉燃烧机控制器中供料电机处于保火工作模式的仿真图；

图6示出了本实用新型实施例提供的一种生物质烤烟炉燃烧机控制器中供料电机处于中火或大火工作模式的仿真图；

图7示出了本实用新型实施例提供的一种生物质烤烟炉燃烧机控制器中供料电机处于小火工作模式的仿真图。

图标：200-生物质烤烟炉控制系统；210-烤房助燃风机模块；100-生物质烤烟炉燃烧机控制器；110-电源模块；120-防雷模块；130-报警保护模块；140-模拟量输入控制模块；150-显示操作模块；151-触控屏；160-主控模块；170-燃烧控制模块；171-点火控制单元；172-供料电机控制单元；173-燃烧风机控制单元。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“耦合”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1，本实用新型实施例提供了一种生物质烤烟炉控制系统200，该生物质烤烟炉控制系统200包括：烤房助燃风机模块210和生物质烤烟炉燃烧机控制器100。

烤房助燃风机模块210能够根据烤房温度变化信息生成运行模式信号。烤房助燃风机模块210通过与生物质烤烟炉燃烧机控制器100的耦合，能够将生成的运行模式信号发送至生物质烤烟炉燃烧机控制器100。具体的，烤房助燃风机模块210把烤房温度变化信号转化为低电平或高电平，形成运行模式信号至生物质烤烟炉燃烧机控制器100。当生物质烤烟炉控制系统200运行时，烤房助燃风机模块210能够持续的向生物质烤烟炉燃烧机控制器100发送运行模式信号。

生物质烤烟炉燃烧机控制器100能够在烤房助燃风机模块210决定的运行模式下，按照自身预设的运行参数控制生物质烤烟炉燃烧机运行。当生物质烤烟炉燃烧机控制器100获取到操作人员输入的参数信号时，生物质烤烟炉燃烧机控制器100能够以对应该参数信号的工作参数控制生物质烤烟炉燃烧机运行。此外，生物质烤烟炉燃烧机控制器100还能够根据获取的运行模式信号更改自身的运行模式。

请参阅图2，本实用新型实施例提供了一种生物质烤烟炉燃烧机控制器100，该生物质烤烟炉燃烧机控制器100包括：电源模块110、防雷模块120、报警保护模块130、模拟量输入控制模块140、显示操作模块150、主控模块160和燃烧控制模块170。

电源模块110用于为主控模块160提供工作电源。

防雷模块120用于为生物质烤烟炉燃烧机控制器100提供雷击的过电压保护。

报警保护模块130用于在生物质烤烟炉燃烧机控制器100工作故障进行报警提醒并实施保护。

模拟量输入控制模块140用于将由烤房助燃风机模块210获取的运行模式信号进行降压，再输出至主控模块160。

显示操作模块150用于获取输入的参数信号，并将参数信号输出至主控模块160。

主控模块160用于根据参数信号更新运行模式中的运行参数，并依据运行模式中的运行参数生成运行参数指令至燃烧控制模块170，还用于获取烤房助燃风机模块210发送的运行模式信号，并根据运行模式信号生成运行模式指令至燃烧控制模块170。

燃烧控制模块170用于根据运行参数指令，以与运行参数指令对应的参数控制生物质烤烟炉的燃烧机运行，还用于根据运行模式指令，以与运行模式指令对应的模式控制生物质烤烟炉的燃烧机运行。

如图2所示，电源模块110直流电源，电源模块110连接交流220V电源，通过变压器、整流滤波、稳压电路为主控模块160提供+5V直流电源。

防雷模块120能够通过与电源模块110的耦合，为电源模块110提供雷击的过电压保护。由于生物质烤烟炉燃烧机控制器100所受到的雷击过电压大多为具有沿电线传递的特点，为保证防雷模块120对生物质烤烟炉燃烧机控制器100的雷击过电压保护，优选地，防雷模块120的防雷等级为2KV。

报警保护模块130可以为扬声器或者蜂鸣器等能够发声报警的设备。报警保护模块130通过与主控模块160耦合，当生物质烤烟炉燃烧机故障时，报警保护模块130能够接收主控模块160发送的报警指令。报警保护模块130根据该报警指令进行发声报警。

模拟量输入控制模块140能够通过与烤房助燃风机模块210耦合，获取烤房助燃风机模块210发送的运行模式信号。模拟量输入控制模块140能够将该电压进行降压和稳压处理，根据运行模式信号的不同，以及模拟量输入控制模块140与主控模块160的耦合，模拟量输入控制模块140能够输出5伏特高电平的运行模式信号或输出低电平的运行模式信号至主控模块160。

请参阅图3，显示操作模块150设有触控屏151，操作人员可通过操作触控屏151，以使显示操作模块150获取到输入的参数信号。此外，显示操作模块150的触控屏151还能够显示生物质烤烟炉燃烧机控制器100目前所处的工作状态。显示操作模块150通过与主控模块160的耦合，从而能够将参数信号输出至主控模块160，或获取主控模块160发送的状态指令。

具体的，为适应烤烟温度变化，生物质烤烟炉燃烧机控制器100设有多种运行模式，其分别为：点火、保火、小火、中火和大火。触控屏151的燃烧状态栏对应设有：“点火”“保火”、“小火”、“中火”和“大火”的指示灯。当生物质烤烟炉燃烧机控制器100处于“保火”、“小火”、“中火”或“大火”中任意一个运行模式，显示操作模块150能够获取到主控模块160发送状态指令，并根据该状态指令，点亮其触控屏151上“保火”、“小火”、“中火”或“大火”中与该状态指令相应的指示灯，以使操作人员获知生物质烤烟炉燃烧机控制器100所处的工作模式。可以理解的，当生物质烤烟炉燃烧机控制器100的运行模式改变时，显示操作模块150获取到的状态指令也改变，而触控屏151也改变为点亮相应指示灯，例如：当生物质烤烟炉燃烧机控制器100由中火模式切换到小火模式时，触控屏151上的“中火”指示灯熄灭，而“小火”指示灯点亮。此外，触控屏151上的使用电源栏标注了生物质烤烟炉燃烧机控制器100所需的工作电源，其为交流220伏特。

本实施例中，生物质烤烟炉燃烧机控制器100控制的燃烧机的执行部件包括：点火器、供料电机和燃烧风机。触控屏151的自动点火栏还设有：“点火”指示灯。当生物质烤烟炉燃烧机控制器100处于点火的运行模式，即点火器处于点火状态时，显示操作模块150也能够根据主控模块160发送运行指令，点亮其触控屏151上“点火”指示灯，以使操作人员获知生物质烤烟炉燃烧机控制器100处于点火状态。触控屏151的工作状态栏设有：“点火-运行”、“供料-运行”和“燃烧风机-保火/运行”的指示灯。当点火器运行时，显示操作模块150也根据该运行指令，从而将触控屏151上的“点火-运行”的指示灯点亮。当供料电机运行时，显示操作模块150也能够根据主控模块160发送运行指令，从而将触控屏151上的“供料-运行”的指示灯点亮。当燃烧风机运行于保火状态时，显示操作模块150能够根据主控模块160发送运行指令和状态指令，将触控屏151上的“燃烧风机-保火/运行”中的“保火”指示灯点亮。当燃烧风机运行并未处于保火状态时，显示操作模块150能够根据运行指令和状态指令，将触控屏151上的“燃烧风机-保火/运行”中的“运行”指示灯点亮。作为一种实施方式，根据烤房温度变化的需要，对于生物质烤烟炉燃烧机控制器100控制的燃烧机的火势要求也不同，生物质烤烟炉燃烧机控制器100设置了多种控制策略。多种控制策略中，生物质烤烟炉燃烧机控制器100以切换多种不同的电压控制燃烧风机，实现了“保火”、“小火”、“中火”和“大火”运行模式的切换，以有效避免反火。通过对供料电机进行正反转控制，在正向供料运行之后反转使未完全燃烧的燃料完全燃烧，提高了燃烧效果，保证了不冒烟易清灰。操作人员通过操控触控屏151上的运行参数设定栏便能够输入参数指令，以对各控制策略中的工作参数进行调制，从而适配各种生物质燃料。作为另一种实施方式，工作人员可同时按住“参数选择”之“+”“-”键，预设时间后便进入设定状态，按“参数选择”之“+”或“-”键实现对需要更改工作参数进行选择。再按“参数设定”之“+”或“-”键实现对该工作参数更改设定，更改设定后，同时按“参数选择”之“+”和“-”键保存设定值并退出设定状态。当显示操作模块150的参数更改时，显示操作模块150能够生成参数信号至主控模块160。

如下表1所示，表1示出各参数的默认值，以及通过触控屏151的运行参数设定栏对各参数的时长进行更改的更改范围。

请参阅图3，主控模块160可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。其中，主控模块160可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

主控模块160通过自身的存储器具备数据存储能力，主控模块160的存储器中存储了运行参数的默认值。主控模块160通过与显示操作模块150耦合，主控模块160能够获取显示操作模块150发送的参数信号。本实施例中，若主控模块160未获取到参数信号，主控模块160则按照运行参数的默认值生成运行参数指令，并通过与燃烧控制模块170的耦合，将运行参数指令发送至燃烧控制模块170。若主控模块160获取到参数信号，主控模块160则根据该参数信号将存储的运行参数的默认值进行更新，并将更新后的运行参数再次存储。主控模块160再根据更新后的运行参数生成运行参数指令至燃烧控制模块170。通过与燃烧控制模块170的耦合，主控模块160还能获取到燃烧控制模块170根据当前运行状态而生成运行指令和状态指令。主控模块160将获取到运行指令和状态指令均发送至显示操作模块150，以使显示操作模块150的触控屏151显示生物质烤烟炉燃烧机控制器100目前的工作状态。此外，主控模块160通过与供料电机控制模块的耦合，以获取到供料电机的工作电流，继而形成供料电机的允许电流值。当供料电机发生堵转时，主控模块160获取到的工作电流会增大。主控模块160将工作电流和允许电流比对，若工作电流大于允许电流时，判读发送故障。主控模块160生成报警指令至报警保护模块130，并控制切断供料电机的工作电源。主控模块160还能够通过与模拟量输入控制模块140的耦合，接收模拟量输入控制模块140发送的运行模式信号，并根据该运行模式信号生成运行模式指令至燃烧控制模块170，以改变燃烧控制模块170的运行模式。

如图4所示，图4示出了主控模块160根据运行模式指令对燃烧控制模块170的运行模式进行改变的流程图。

当生物质烤烟炉燃烧机控制器100开始运行时，生物质烤烟炉的燃烧机开始点火工作。当燃烧机点火完成时，主控模块160判断此时接收的运行模式信号为高电平还是低电平。当主控模块160判断接收的运行模式信号为高电平时，主控模块160根据该运行模式信号生成的运行模式指令至燃烧控制模块170后，以使燃烧控制模块170控制燃烧机以“中火”运行模式进行运行。当主控模块160判断接收的运行模式信号为低电平时，主控模块160根据该运行模式信号生成的运行模式指令至燃烧控制模块170后，以使燃烧控制模块170控制燃烧机以“保火”运行模式进行运行。

当燃烧设备以“保火”运行模式进行运行，但主控模块160接收到高电平的运行模式信号后，主控模块160根据该运行模式信号生成的运行模式指令至燃烧控制模块170后，以使燃烧控制模块170控制燃烧设备将“保火”运行模式切换至“中火”运行模式进行运行。

当燃烧设备以“中火”运行模式进行运行并运行至阶段时间时，此时，主控模块160再次判断接收的运行模式信号为高电平还是低电平。当主控模块160判断接收的运行模式信号为低电平时，主控模块160根据该运行模式信号生成的运行模式指令至燃烧控制模块170后，以使燃烧控制模块170控制燃烧机将“中火”运行模式切换至“小火”运行模式进行运行。当主控模块160判断接收的运行模式信号为高电平时，主控模块160根据该运行模式信号生成运行模式指令至燃烧控制模块170后，以使燃烧控制模块170控制燃烧机将“中火”运行模式切换至“大火”运行模式进行运行。

当燃烧机以“大火”运行模式进行运行，但主控模块160接收到低电平的运行模式信号后，主控模块160根据该运行模式信号生成的运行模式指令至燃烧控制模块170后，以使燃烧控制模块170控制燃烧机将“大火”运行模式切换至“小火”运行模式进行运行。

当燃烧机以“小火”运行模式进行运行并运行至阶段时间时，此时，主控模块160再次判断接收的运行模式信号为高电平还是低电平。当主控模块160判断接收的运行模式信号为低电平时，主控模块160根据此时的运行模式，燃烧控制模块170控制燃烧机继续“小火”运行。当主控模块160判断接收的运行模式信号为高电平时，主控模块160根据该运行模式信号生成的运行模式指令至燃烧控制模块170后，以使燃烧控制模块170控制燃烧机将“小火”运行模式切换至“中火”运行模式进行运行，从而再次形成循环。

请参阅图3，燃烧控制模块170包括：点火控制单元171、供料电机控制单元172和燃烧风机控制单元173。

点火控制单元171能够对应控制燃烧机中的点火器。当生物质烤烟炉燃烧机控制器100开始自动运行时，点火控制单元171能够默认控制点火器进行点火工作；当生物质烤烟炉燃烧机控制器100开始手动运行时，按点火键，点火控制单元171能够默认控制点火器进行点火工作。点火控制单元171通过与主控模块160的耦合，点火控制单元171能够获取主控模块160发送的参数信号。点火控制单元171能够根据参数信号中的点火时长参数，从而控制点火器以对应点火时长参数的时长进行点火。

供料电机控制单元172能够对应控制燃烧机中的供料电机。供料电机控制单元172通过与主控模块160的耦合，供料电机控制单元172能够获取主控模块160发送的参数信号。供料电机控制单元172能够根据参数信号中的运行时长参数，从而控制供料电机的以对应运行时长参数的运行时长、停止时长或反转时长进行运行。此外，供料电机控制单元172还能够获取主控模块160发送的运行模式指令。供料电机控制单元172根据该运行模式指令便能够控制改变供料电机的运行模式。

如图5、图6和图7所示，供料电机运行模式的改变，即是供料电机运行时长、停止时长或反转时长的改变。图中，t为运行时间，单位为秒，1为供料电机运行的高电平状态，-1为供料电机反转运行的反向电平状态，低电平状态下，供料电机停止运行。

如图5所示，当供料电机处于“保火”的运行模式时，供料电机控制单元172根据运行时长参数控制供料电机先运行一段时间，再停止一段时间，并进行运行-停止的重复动作。

如图6所示，当供料电机处于“中火”或“大火”的运行模式时，供料电机控制单元172根据运行时长参数控制供料电机先运行一段时间，再停止一段时间，再反转一段时间，再停止一段时间，并进行运行-停止-反转-停止的重复动作。

如图7所示，当供料电机处于“小火”的运行模式时，供料电机控制单元172根据运行时长参数控制供料电机先停止一段时间，再运行一段时间，并进行停止-运行的重复动作。

请参阅图3，燃烧风机控制单元173能够对应控制燃烧机中的燃烧风机。燃烧风机控制单元173通过与主控模块160的耦合，燃烧风机控制单元173也能够获取主控模块160发送的参数信号。燃烧风机控制单元173能够根据参数信号中的运行电压参数，从而控制燃烧风机的以对应运行电压参数的电压进行运行。此外，燃烧风机控制单元173还能够获取主控模块160发送的运行模式指令。燃烧风机控制单元173根据该运行模式指令便能够控制改变燃烧风机的运行模式。其中，燃烧风机控制单元173改变燃烧风机的运行模式，即可以为改变燃烧风机的运行电压。

综上所述，本实用新型实施例提供了一种生物质烤烟炉燃烧机控制器100及生物质烤烟炉控制系统200。生物质烤烟炉燃烧机控制器100应用于生物质烤烟炉控制系统200，生物质烤烟炉控制系统200包括：烤房助燃风机模块210，生物质烤烟炉燃烧机控制器100。生物质烤烟炉燃烧机控制器100包括：显示操作模块150、主控模块160、燃烧控制模块170。主控模块160用于与烤房助燃风机模块210耦合，显示操作模块150与主控模块160耦合，主控模块160还与燃烧控制模块170耦合。

显示操作模块150能够获取操作人员输入的参数信号，并通过与主控模块160的耦合将参数信号输出至主控模块160。主控模块160能够获取该参数信号，并根据参数信号更新生物质烤烟炉燃烧机控制器100的运行模式中的运行参数，再依据该运行模式中的运行参数生成运行参数指令。主控模块160通过与燃烧控制模块170的耦合，将运行参数指令发至燃烧控制模块170。此外，主控模块160还获取烤房助燃风机模块210发送的运行模式信号，并也根据该运行模式信号生成运行模式指令至燃烧控制模块170。燃烧控制模块170则能够根据获取的运行参数指令，以与该运行参数指令对应的参数控制生物质烤烟炉的燃烧机运行。还能够根据获取的运行模式指令，以与该运行模式指令对应的模式控制生物质烤烟炉的燃烧机运行。通过显示操作模块150获取输入的参数信号，以及主控模块160根据参数信号和运行模式信号对燃烧控制模块170的对应控制，使得生物质烤烟炉燃烧机能够适用于各种生物质燃料，故有效的提高生物质烤烟设备的适用性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。