一种液温和液位的采集控制方法、设备及系统与流程

文档序号:15979740发布日期:2018-11-17 00:11阅读:307来源:国知局

本发明涉及采集控制领域,具体来说,涉及一种液温和液位的采集控制方法、设备及系统。

背景技术

液温和液位的采集是实现工业自动化和家用电器智能化必不可少的条件之一。如现有的液体冷凝系统中,液温和液位的采集在整个冷凝系统中起着十分重要的作用,若不能采集到准确的液温和液位则会对整个冷凝系统埋下巨大的安全隐患。再如,民用电热煲中,液温和液位的采集是实现智能化电热煲的必要条件。现有技术中,通过单片机直接将采集到的液温信息和液位信息转换为液温控制信号和液位控制信号,通过uart接口直接输出给下位机,然后通过下位机对液温和液位进行相关控制操作。虽然能够实现液温和液位的采集以及根据采集后的数据进行下一步操作,但是现有的采集技术对液温和液位的采集前和采集后,都没有将强电模块和弱电模块进行隔离通信,埋下漏电安全隐患;以及当多个工作模块同时工作时,各个工作模块所发出的电磁波也会对液温和液位的采集数据造成影响,使采集到的液温和液位数据有所误差。



技术实现要素:

为解决现有技术中存在的问题,本发明的目的是提供一种液温和液位的采集控制方法、设备及系统,具有安全性高、采集数据准确、误差小的优点。

为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种液温和液位的采集控制方法、设备及系统,包括以下步骤:

s1:每隔一个采集周期获取液温信息和液位信息,并根据所述液温信息和液位信息输出液温控制信号和液位控制信号;

s2:根据电隔离的通讯协议将所述液温控制信号和液位控制信号转换为液温控制指令和液位控制指令;

s3:根据所述液温控制指令和液位控制指令控制液温和液位,并根据所述液温控制指令和液位控制指令的执行情况发送反馈信息。

优选的,所述步骤s2具体包括:

s21:从电隔离的通讯协议接口接收所述液温控制信号和液位控制信号;

s22:调取与所述液温控制信号和液位控制信号匹配的电隔离的通讯协议;

s23:根据所述匹配的电隔离的通讯协议将所述液温控制信号和液位控制信号转换为液温控制指令和液位控制指令。

优选的,所述步骤s3具体包括:

s31:根据液位控制指令判断是否继续输送液体,若是,则进入步骤s32;若否,则进入步骤s33;

s32:继续输送液体并更新液位控制指令,返回步骤s31;

s33:停止输送液体,进入步骤s34;

s34:根据液温控制指令判断是否继续加热,若是,则进入步骤s35;若否,则进入步骤s36;

s35:继续加热并更新液温控制指令,返回步骤s34;

s36:停止加热并发送反馈信息。

优选的,所述电隔离的通讯协议接口为uart串行接口、pci接口、无线接口、rs232接口、rs485接口、ir接口或usb接口,所述电隔离的通讯协议包括rs232通讯协议、rs485通讯协议、usb通讯协议、wifi通讯协议、rf通讯协议或zigbee通讯协议。

优选的,所述采集控制设备包括:

采集控制模块:用于每隔一个采集周期获取液温信息和液位信息,并根据所述液温信息和液位信息输出液温控制信号和液位控制信号;

电隔离通信模块:用于根据电隔离的通讯协议将所述液温控制信号和液位控制信号转换为液温控制指令和液位控制指令;

从控制模块:根据所述液温控制指令和液位控制指令控制液温和液位,并根据所述液温控制指令和液位控制指令的执行情况发送反馈信息;

与市电相连,为所述采集控制模块、所述电隔离通信模块及所述从控制模块供电的供电模块。

优选的,所述电隔离通信模块包括:

接收单元:用于从电隔离的通讯协议接口中接收所述液温控制信号和液位控制信号;

存储单元:用于存储多种电隔离的通讯协议,并调取与所述液温控制信号和液位控制信号匹配的电隔离的通讯协议;

转换单元:用于根据所述匹配的电隔离的通讯协议将所述液温控制信号和液位控制信号转换为液温控制指令和液位控制指令,所述转换单元包括微处理器、sdram存储器、实时时钟和flash闪存。

优选的,所述采集控制系统包括如权利要求5至6任意一项所述的液温和液位的采集控制设备。

本发明的有益效果是:

(1)通过设置的将强电模块和弱电模块进行隔离通信的方法,避免了漏电,保证了安全。

(2)通过设置电隔离模式,避免了各个工作模块所发出的电磁波也会对液温和液位的采集数据造成的影响,使采集到的液温和液位数据更加准确。

附图说明

图1为本发明实施例提供的液温和液位的采集控制方法实现流程图。

图2为本发明实施例提供的液温和液位的采集控制方法步骤s2的细化流程图。

图3为本发明实施例提供的液温和液位的采集控制方法步骤s3的细化流程图。

图4为本发明实施例提供的液温和液位的采集控制设备的结构示意图。

图5为本发明实施例提供的液温和液位的采集控制系统的结构示意图。

附图标记说明:

10、采集控制模块;20、电隔离通信模块;21、接收单元;22、存储单元;23、转换单元;30、从控制模块;40、供电模块;50、加热器;60、液体分配器;100、液温和液位的采集控制设备;200、液温和液位的采集控制系统。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

实施例1:

如图1-5所示,一种液温和液位的采集控制方法、设备及系统,包括以下步骤:

s1:每隔一个采集周期获取液温信息和液位信息,并根据所述液温信息和液位信息输出液温控制信号和液位控制信号;

s2:根据电隔离的通讯协议将所述液温控制信号和液位控制信号转换为液温控制指令和液位控制指令;

s3:根据所述液温控制指令和液位控制指令控制液温和液位,并根据所述液温控制指令和液位控制指令的执行情况发送反馈信息。

工作原理:根据液温信息输出的液温控制信号携带与液温信息相对应的数据参数和指令参数。其中,数据参数包括:采集到该液温信息的具体传感器id和所对应的电隔离的通讯协议调取地址信息,指令参数包括:下一个采集周期的目标液温指令,本实施例中,根据液温信息输出液温控制信号的数据参数,为具体传感器id地址信息和所对应的电隔离的通讯协议调取地址信息所组成的二进制信息。例如:第一周期所采集到的液温信息为液体温度95℃,输出的液温控制信号携带与所述液温信息相对应的指令参数,该指令参数为下一个采集周期的目标液温为100℃。采集到该液温信息的具体传感器id为0001、所对应的电隔离的通讯协议调取地址为0101。液温控制信号所携带的数据参数为:具体传感器id地址0001和所对应的电隔离的通讯协议调取地址0101组成的二进制信息:00010101。类似的,根据液位信息输出的液位控制信号携带与液位信息相对应的数据参数和指令参数。其中,数据参数包括:采集到该液位信息的具体传感器id和所对应的电隔离的通讯协议调取地址信息,指令参数包括:下一个采集周期的目标液位指令,本发明实施例提供的液温和液位的采集控制方法,由于液温控制信号携带与所述液温信息相对应的数据参数和指令参数。其中,数据参数包括:采集到该液温信息的具体传感器id和所对应的电隔离的通讯协议调取地址信息,指令参数包括:下一个采集周期的目标液温指令。将硬件信息和指令信息分开,实现了软硬件数据和信息的相互分离。

实施例2:

如图2所示,本实施例在实施例1的基础上,所述步骤s2具体为:

s21:从电隔离的通讯协议接口接收所述液温控制信号和液位控制信号;

s22:调取与所述液温控制信号和液位控制信号匹配的电隔离的通讯协议;

s23:根据所述匹配的电隔离的通讯协议将所述液温控制信号和液位控制信号转换为液温控制指令和液位控制指令。

本实施例中,从电隔离的通讯协议接口中接收所述液温控制信号和液位控制信号,电隔离的通讯协议包括:根据不同位置的具体传感器分别设定传感器id信息,根据不同id传感器所采集到的液温信息和液位信息,设定下一个采集周期的目标液温指令为液温控制指令,下一个采集周期的目标液位指令为液位控制指令。具体的,液温控制信号和液位控制信号分别携带与液温信息和液位信息相对应的数据参数和指令参数。其中,数据参数包括:采集到该液温信息的具体传感器id、液位信息的具体传感器id和分别对应的电隔离的通讯协议调取地址信息。指令参数包括:下一个采集周期的目标液温指令和下一个采集周期的目标液位指令。通过对应的电隔离的通讯协议调取地址信息调取对应的电隔离的通讯协议,根据该对应的电隔离的通讯协议将指令参数即下一个采集周期的目标液温指令和下一个采集周期的目标液位指令,转换为液温控制指令和液位控制指令。例如:所接收到液温控制信号为液温信息是液体温度100℃的液温控制信号,来自传感器id为0011的传感器采集得到,传感器id为0011的传感器对应的下一个采集周期的目标液温指令为最高120℃,其所对应的电隔离的通讯协议调取地址0111,那么数据参数则为:00110111。根据数据参数调取对应的电隔离的通讯协议,通过所调取的对应的电隔离的通讯协议将下一个采集周期的目标液温指令转换为液温控制指令,发送给该加热器,即输出继续加热液体至120℃的液温控制指令。再例如:所接收到液位控制信号为液位信息是液体体积2l的液位控制信号,来自传感器id为1010的传感器采集得到,传感器id为1010的传感器对应的下一个采集周期的目标液位指令为最高3l,其所对应的电隔离的通讯协议调取地址0110,那么数据参数则为:10100110。根据数据参数调取对应的电隔离的通讯协议,通过所调取的对应的电隔离的通讯协议将下一个采集周期的目标液位指令转换为液位控制指令,发送给该液体分配器,即输出继续输送液体至3l的液位控制指令。其中,电隔离的通讯协议接口可以为uart串行接口、pci接口、无线接口、rs232接口、rs485接口、ir接口或usb接口。

实施例3:

如图3所示,本实施例在实施例1的基础上,所述步骤s3具体为:

s31:根据液位控制指令判断是否继续输送液体,若是,则进入步骤s32;若否,则进入步骤s33;

s32:继续输送液体并更新液位控制指令,返回步骤s31;

s33:停止输送液体,进入步骤s34;

s34:根据液温控制指令判断是否继续加热,若是,则进入步骤s35;若否,则进入步骤s36;

s35:继续加热并更新液温控制指令,返回步骤s34;

s36:停止加热并发送反馈信息

其中,步骤s32:继续输送液体并发送液位判断请求,直到每隔一个采集周期获取的液位信息为目标液位信息,返回步骤s31。步骤s35:继续加热并发送液温判断请求,直到所述每隔一个采集周期获取的液温信息为目标液温信息,返回步骤s34。其中,电隔离的通讯协议接口可以为uart串行接口、pci接口、无线接口、rs232接口、rs485接口、ir接口或usb接口。本实施例中,电隔离的通讯协议包括rs232通讯协议、rs485通讯协议、usb通讯协议、wifi通讯协议、rf通讯协议或zigbee通讯协议。本发明实施例提供的液温和液位的采集控制方法通过每隔一个采集周期获取液温信息和液位信息,并根据所述液温信息和液位信息输出液温控制信号和液位控制信号;根据电隔离的通讯协议将所述液温控制信号和液位控制信号转换为液温控制指令和液位控制指令;根据所述液温控制指令和液位控制指令控制液温和液位,并根据所述液温控制指令和液位控制指令的执行情况发送反馈信息。其中,根据液温信息和液位信息输出的液温控制信号和液位控制信号都分别携带与液温信息和液位信息相对应的数据参数和指令参数。其中,数据参数包括:采集到该液温信息和液位信息的具体传感器id和所对应的电隔离的通讯协议调取地址信息,指令参数包括:下一个采集周期的目标液温指令和下一个采集周期的目标液位指令。电隔离的通讯协议包括:根据不同位置的具体传感器分别设定传感器id信息,根据不同id传感器所采集到的液温信息和液位信息,设定下一个采集周期的目标液温指令为液温控制指令,下一个采集周期的目标液位指令为液位控制指令。进而使强弱电相互电隔离,实现了强电模块和供电模块之间进行电隔离通讯的功能。克服了现有技术中强电信号和弱电信号没有进行隔离通信,以及当多个工作模块同时工作时,各个工作模块所发出的电磁波也会对液温和液位的采集数据造成影响,使采集到的液温和液位数据有所误差的问题。

实施例4:

如图4-5所示,本实施例在实施例1的基础上,该实施例还提供一种液温和液位的采集控制设备100。图4示出了本发明实施例提供的一种液温和液位的采集控制设备100的结构示意图。液温和液位的采集控制设备100包括:采集控制模块10:用于每隔一个采集周期获取液温信息和液位信息,并根据所述液温信息和液位信息输出液温控制信号和液位控制信号;电隔离通信模块20:用于根据电隔离的通讯协议将所述液温控制信号和液位控制信号转换为液温控制指令和液位控制指令;从控制模块30:根据所述液温控制指令和液位控制指令控制液温和液位,并根据所述液温控制指令和液位控制指令的执行情况发送反馈信息。为了使得液温和液位的采集控制设备100的工作更为稳定,采集控制设备100还包括:与市电相连,为采集控制模块10、电隔离通信模块20及从控制模块30供电的供电模块40。电隔离通信模块20根据液温控制信号和液位控制信号向从控制模块30输出液温控制指令和液位控制指令,从控制模块30根据液温控制指令和液位控制指令的执行情况,通过电隔离通信模块20向采集控制模块10发送反馈信息。例如:民用电热煲被用户设定对1l的水进行加热至100℃,采集控制模块10对流入民用电热煲内的液位进行采集,当采集到1l液位信息时,采集控制模块10根据采集到1l液位信息输出液位控制信息,电隔离通信模块20根据该液位控制信息向控制模块30发送液位控制指令,从控制模块30根据该液位控制指令控制液体分配器停止送水,并向采集控制模块10发送反馈信息。当液温加热至95℃时,采集控制模块10对民用电热煲内的水进行温度采集,当采集到95℃的液温信息时,采集控制模块10根据采集到95℃的液温信息输出液温控制信息,电隔离通信模块20根据该液温控制信息向控制模块30发送液温控制指令,从控制模块30根据该液温控制指令控制加热器继续加热,并向采集控制模块10发送反馈信息。本实施例中电隔离通信模块20根据液温控制信号和液位控制信号输出液温控制指令和液位控制指令,并根据液温控制指令和液位控制指令的执行情况发送反馈信息至采集控制模块10。使得在液温和液位采集控制设备在进行液温和液位的采集的前后,对强弱电进行有效隔离,且避免了其他工作模块同时工作时的干扰。电隔离通信模块20还可以包括:接收单元21:用于从电隔离的通讯协议接口中接收所述液温控制信号和液位控制信号;存储单元22:用于存储多种电隔离的通讯协议,并调取与所述液温控制信号和液位控制信号匹配的电隔离的通讯协议;转换单元23:用于根据所述匹配的电隔离的通讯协议将所述液温控制信号和液位控制信号转换为液温控制指令和液位控制指令。接收单元21可以是具有spi串行外设总线接口的集成单元,通过该spi串行外设总线接口实现数据信息的接收。存储单元22可以是现有的随机存储器或闪存。转换单元23包括微处理器、sdram存储器、实时时钟和flash闪存。以上述可选方案为例:采集控制模块10接收液温信息和液位信息,并根据液温信息和液位信息向电隔离通信模块20输出液温控制信号和液位控制信号。接收单元21的spi串行外设总线接口从电隔离的通讯协议接口中接收所述液温控制信号和液位控制信号。转换单元23的微处理器通过液温控制信号和液位控制信号所携带的数据参数,调取存储单元22中所存储的电隔离的通讯协议,转换单元23的微处理器根据电隔离的通讯协议将所述液温控制信号和液位控制信号转换为液温控制指令和液位控制指令。由sdram存储器存储液温控制指令和液位控制指令,实时时钟和flash闪存控制液温控制指令和液位控制指令的发送。本发明提供的液温和液位的采集控制设备100,采集控制模块10与从控制模块30之间通过电隔离通信模块20相连,供电模块40为采集控制模块10、从控制模块30及电隔离通信模块20提供工作电压。电隔离通信模块20根据液温控制信号和液位控制信号输出液温控制指令和液位控制指令,并根据液温控制指令和液位控制指令的执行情况发送反馈信息至采集控制模块10,使得在液温和液位采集控制设备在进行液温和液位的采集的前后,对强弱电进行有效隔离,且避免了多个工作模块同时工作时,各个工作模块所发出的电磁波也会对液温和液位的采集数据造成影响的现象。图5示出了本发明实施例提供的液温和液位的采集控制系统的结构示意图。与上述实施例相对应的,本发明的实施例还提供一种液温和液位的采集控制系统200。该采集控制系统200包括上述实施例所述的液温和液位的采集控制设备100,还包括加热器50和液体分配器60。该液温和液位的采集控制设备100的具体结构及功能作用在上述实施例中已经详细描述,在此不再赘述。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。

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