一种风机节能控制系统的制作方法

本实用新型涉及节能控制领域，尤其涉及一种风机节能控制系统。

背景技术：

在许多餐厅和酒店都配备了通风系统。其中，通风系统和空调一起工作，保持室内环境清新舒适，空调是一种高耗电的设备，在餐厅和酒店营业时不间断地工作，甚至时24小时，通风系统需要100％满负荷且不间断运行。但是餐厅和酒店营业期间通常都回有闲时和忙时，如果在通风系统和排风都满负荷工作，就会造成能源浪费。

目前，部分餐厅和酒店的排风系统配备了变频器，但是功能单一，需要人工根据室内空气质量来调节变频参数，通过人工调节变频参数存在一定的滞后性，且频繁切换调节影响到员工的正常工作，另外有部分餐厅和酒店将变频器设置为几个阶段，对应不同频率、时间段自动切换，此机械参数预置的方式会因为季节、气温、降水等因数与实际需求不匹配，且忙时、闲时也会出现与时间段不匹配的情况。因此，不但节能效果不佳，且餐厅和酒店的运营也会受到影响。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种风机节能控制系统，利用电流互感器实时检测食品加工区的电炊设备的电流信号，将电流信号通过电流采集板传送至MCU主控板，MCU主控板根据电流信号和设置的参数，并且通过RS485通讯与后台服务器连接来控制变频器的频率，实现对风机功率和风量的调节。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种风机节能控制系统，所述系统包括MCU主控板，与MCU主控板连接的新风变频器、排风变频器、固态继电器组、GPRS模块、开关电源以及触摸屏，与固态继电器组连接的交流接触器组，与排风变频器和交流接触器组连接的转换开关组，与电流采集板连接的电流互感器，所述新风变频器与新风电机连接，转换开关组与排风电机连接，电流互感器与厨房设备连接。

进一步的，所述电流采集模块还与洗炉按钮连接。

进一步的，所述固态继电器组包括两个并联设置的固态继电器，交流继电器组包括两个与固态继电器连接并联设置的交流触电器，转换开关组包括与两个交流触电器、排风变频器连接串联设置的转换开关。

进一步的，所述GPRS模块通过RS485总线与MCU主控板连接。

进一步的，所述触摸屏通过RS232总线与MCU主控板连接。

如上所述，本实用新型的一种风机节能控制系统，具有以下有益效果：

1、本实用新型中，通过两个变频器分别对新风电机和排风电机进行独立控制，并通过检测电炊设备(煎炉、炸炉、烤箱等设备)的电流信号，实时动态调整新风变频器和排风变频器输出参数，控制新风电机和排风电机转速，无需人工干预。

2、本实用新型中，当排风变频器出现故障或者异常时，系统能自动检测到故障或者异常，并尝试消除故障和异常，如果故障或者异常无法消除，则MCU主控板自动将排风电机切换到电网供电状态；如果系统故障或者异常时，可以通过转换开关将排风电机切换到电网供电状态，此时排风电机全速运转，不会对餐厅和酒店的运营造成影响，并且系统通过GPRS模块向工作人员发送信息，通知进行设备检修。

附图说明

图1显示为本实用新型实施例中公开的控制系统结构框图；

图2显示为本实用新型实施例中公开的控制系统工作流程图；

图3显示为本实用新型实施例中公开的电流采集任务工作流程图；

图4显示为本实用新型实施例中公开的后台通信任务工作流程图；

图5显示为本实用新型实施例中公开的变频器控制任务工作流程图；

图6显示为本实用新型实施例中公开的模式监控任务工作流程图；

图7显示为本实用新型实施例中公开的屏幕交互任务工作流程图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1所示，本实用新型提供一种风机节能控制系统，所述系统包括MCU主控板，与MCU主控板连接的新风变频器、排风变频器、固态继电器组、GPRS模块、开关电源以及触摸屏，与固态继电器组连接的交流接触器组，与排风变频器和交流接触器组连接的转换开关组，与电流采集板连接的电流互感器，所述新风变频器与新风电机连接，转换开关组与排风电机连接，电流互感器与厨房设备连接。其中，厨房设备是指电炊设备(煎炉、炸炉、烤箱等设备)。

进一步的，所述电流采集模块还与洗炉按钮连接。

进一步的，所述固态继电器组包括两个并联设置的固态继电器，交流继电器组包括两个与固态继电器连接并联设置的交流触电器，转换开关组包括与两个交流触电器、排风变频器连接串联设置的转换开关。

进一步的，所述GPRS模块通过RS485总线与MCU主控板连接。

进一步的，所述触摸屏通过RS232总线与MCU主控板连接。

其中，所述电流互感器与厨房设备连接，实时监测厨房设备的电流信号，将电流信号转换成微电流信号，将微电流信号传输到电流采样板，电流采样板对微电流信号进行A/D转换，并将A/D转换后的微电流信号转换成微电压信号，传输到MCU主控板进行信号处理；新风变频器与MCU主控板连接，接收MCU主控板的控制命令，调整新风变频器的供电频率，从而调节新风电机的功率和风量；排风变频器与MCU主控板连接，接收MCU主控板的控制命令，调整排风变频器的供电频率，从而调节排风电机的功率和风量；固态继电器组与MCU主控板连接，接收MCU主控器的模式切换控制命令，将MCU主控板的模式切换弱点信号转化成强电信号，驱动交流接触器的线圈开闭，使得交流接触器控制转换开关进行排风模式的切换。其中，排风模式包括普通模式、智能模式以及关闭模式。洗炉按钮与电流采样板连接，用于操作人员进行洗炉操作或者强力排风操作。

系统的工作流程如下：

如图2所示，系统上电后，首先从MCU主控板的FLASH存储器中读取内置参数，并对参数进行合理性校验，当发生参数异常时，自动调用出场默认参数，保证系统参数正常范围内；然后开始对系统的各模块进行自检，如果自检失败，则停止模块工作，并通过MCU主控板的指示灯进行相应提示；系统自检完成后，启动5个实时任务，所述任务分别为电流采集任务、后台通信任务、变频器控制任务、模式监控任务以及屏幕交互任务；所述5个任务进行分时循环调用，每个任务按一定周期不断循环执行。

如图3所示，当执行电流采集任务时：首先通过MUC主控板控制电流互感器对多路电炊设备进行实时电流信号采集，并按照电炊设备分组关系，计算分组电流，根据分组电流中的最大值，计算当前新风变频器和排风变频器的频率值，并发送变频事件给其它任务，调节新风变频器和排风变频器的频率，从而调节新风电机和排风电机的功率和风量；然后任务挂起，当任务挂起指定时间后，重新执行本任务。

如图4所示，当执行后台通信任务时，首先启动GPRS模块与后台服务器连接，如果连接失败或者任务中断，则继续尝试连接，如果连接成功，则查询是否接收到后台服务器的数据包，如果接收到数据包，则按照RS485通信协议规则解析数据包，并根据数据包命令内容，执行相应的命令处理(例如配置参数、手动查询状态等)，任务执行完成后，将执行结果打包发送到后台服务器作为应答；如果没有接收到数据包，则按照一定的时间频率，将当前实时状态数据(如排风模式、变频器工作频率、采集电流信号等信息)打包，发送到后台服务器；然后任务挂起，当任务挂起指定时间后，重新执行本任务。

如图5所示，当执行变频器控制任务时，首先读取变频器(新风变频器和排风变频器)状态，如果读取变频器状态失败，则发送变频器故障信息以及故障时间给其它任务；如果读取变频器成功，则检测是否接收到变频事件，如果收到变频事件，则根据变频事件内容参数(设定变频器频率、启动或者停止变频器)，对变频器进行变频控制或者启停控制；然后任务挂起，等待执行其他任务，当挂起的事件达到时，重新从头再次执行本任务。

如图6所示，当执行模式监控任务时，首先检测外部转换开关当前的挡位，并根据检测结果分别设置系统进入普通模式、智能模式、关闭模式。

在智能模式下，系统将根据电流信号检测的结果对变频器进行自动变频控制，同时会检测是否按下洗炉开关，如果按下洗炉开关，则会进入洗炉模式，此时会发送变频事件(在电网供电状态下，为排风电机和新风电机全速运转频率)，让变频器进入全速工作状态，直到发送其他模式切换或洗炉结束，如果没有洗炉开关按下，则检测是否接收到变频器故障事件，如果变频器故障，则自动进入普通模式，在普通模式下，将发送变频器事件(参数为全速运行频率)，让变频器进入全速工作状态；

在关闭模式下，发送变频器事件(参数为关闭运行)，让变频器进入关闭状态，模式切换后，系统挂起，等待其它任务，当挂起时间达到后，从新从头再次执行本任务。

如图7所示，在执行屏幕交互任务时，首先将实时读取系统内的各种实时状态数据和参数(如变频器频率、系统工作状态、排风模式、采集电流信号等信息、后台服务器统计数据等)，并在屏幕上显示出来；当检测到屏幕触摸事件时，根据触控的控件，执行相应的设置操作，如参数配置、信息页面跳转等)；然后任务挂起，等待执行其他任务，当挂起的事件达到时，重新从头再次执行本任务。

综上所述，本实用新型利用电流互感器实时检测食品加工区的电炊设备的电流信号，将电流信号通过电流采集板传送至MCU主控板，MCU主控板根据电流信号和设置的参数，并且通过RS485通讯与后台服务器连接来控制变频器的频率，实现对风机功率和风量的调节。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。