一种集排烟机的主机控制系统及其控制方法

技术领域

本发明属于集排烟机技术领域，具体涉及一种集排烟机的主机控制系统及其控制方法。

背景技术

集排烟机系统中，一般主机置于高层楼顶上，其受户外温度湿度影响很大，在极端环境下需要保障各功能的正常运动，包括与各楼层终端机的无线通讯，主机变频风机的控制和异常工况下的可靠运行。

主机作为集排烟机的核心设备，串联起整个系统的联动工作，有必要对主机电控系统进行可靠性设计。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种集排烟机的主机控制系统，在不同的环境中可以保证系统的稳定运行，具有较高的可靠性。

本发明的另一目的是提供一种集排烟机的主机控制方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种集排烟机的主机控制系统，其包括控制模块、变频风机模块、显示模块、输入模块、温湿度模块和散热除湿模块，所述变频风机模块、显示模块、输入模块、温湿度模块和散热除湿模块均与控制模块连接；

所述输入模块将系统配置参数传递至控制模块，控制模块控制所述参数通过显示模块显示，并根据所述参数调节变频风机模块的状态；温湿度模块检测主机温湿度并将其传递至控制模块，控制模块根据主机温湿度控制散热除湿模块的工作状态。

优选地，该控制系统进一步包括油烟净化模块，所述油烟净化模块与控制模块连接用于净化主机油烟。

优选地，该控制系统进一步包括无线通讯模块，所述无线通讯模块与控制模块连接用于将温湿度模块检测到的温湿度上传至云端，实现对主机的监控。

优选地，所述显示模块包括用于显示各个负载工作状态的LED灯组以及用于显示主机温湿度和/或风机转速的数码管；所述LED灯组包括若干个LED灯，所述LED灯数量与负载数量对应。

优选地，所述输入模块包括第一按键KEY1、第二按键KEY2、第三按键KEY3和第四按键KEY4，所述第一按键KEY1一路与第三十四电阻R34连接，另一路与第三十八电阻R38连接，所述第二按键KEY2一路与第三十三电阻R33连接，另一路与第三十七电阻R37连接，所述第三按键KEY3一路与第三十二电阻R32连接，另一路与第三十六电阻R36连接，所述第四按键KEY4一路与第三十一电阻R31连接，另一路与第三十五电阻R35连接，所述第三十四电阻R34、第三十三电阻R33、三十二电阻R32和第三十一电阻R31共接+5V。

优选地，所述变频风机模块包括第二芯片U2，所述第二芯片U2的第一引脚一路与第八电阻R8连接，另一路与第九电阻R9连接，所述第二芯片U2的第二引脚一路与第七电阻R7连接，另一路与第十电阻R10连接，所述第二芯片U2的第三引脚一路与第六电阻R6连接，另一路与第十一电阻R11连接，所述第二芯片U2的第四引脚一路与第五电阻R5连接，另一路与第十二电阻R12连接，所述第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8共接+5V，所述第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11和第十二电阻R12分别通过控制端口485_RX、485_RE、485_DE和485_TX与变频器CN3进行串口通讯以实现对变频风机转速的控制。

优选地，所述温湿度模块包括第六芯片CN6，所述第六芯片CN6的第一引脚接地，所述第六芯片CN6的第二引脚一路与第三百零一电阻R301的一端连接，另一路与第三百零四电阻R304的一端连接，所述第六芯片CN6第三引脚一路与第三百零二电阻R302的一端连接，另一路与第三百零三电阻R303的一端连接，所述第六芯片CN6的第四引脚与第三百零一电阻R301的另一端、第三百零二电阻R302的另一端共接+5V，所述第三百零四电阻R304的另一端与第三百零一电容C301的一端连接，所述第三百零三电阻R303的另一端与第三百零二电容C302的一端连接，所述第三百零一电容C301的另一端、第三百零二电容C302的另一端共接地。

优选地，所述散热除湿模块包括第七芯片CN7，所述第七芯片CN7的第一引脚通过第四十五电阻R45与第三三极管Q3的基极连接，所述第三三极管Q3的集电极一路通过第四十三电阻R43接+5V，另一路与第四十四电阻R44的一端连接，所述第四十四电阻R44的另一端通过第一电容C1与第三三极管Q3的发射极连接；所述第七芯片CN7的第一引脚一路和第一电容EC1的一端连接，所述第一电容EC1的另一端分别与第七芯片CN7的第二引脚、第一电感L1的一端连接，所述第一电感L1的另一端分别与第一二极管D1的一端、第二三极管Q2的集电极连接，所述第二三极管Q2的基极与第三十九电阻R39的一端连接，所述第一二极管D1的另一端、所述第二三极管Q2的发射极与第三十九电阻R39的另一端共接12V；还包括第一三极管Q1，所述第一三极管Q1的发射极一路通过第二二极管D2与第二三极管Q2的集电极连接，另一路通过第四十二电阻R42与第一三极管Q1的基极连接，所述第一三极管Q1的集电极还通过第四十电阻R40与第三十九电阻R39、第二三极管Q2的基极连接，所述第一三极管Q1的基极通过第四十一电阻R41接PWM信号。

优选地，所述油烟净化模块包括第八芯片CN8，所述第八芯片CN8与继电器RY1连接，所述继电器RY1还通过第四十八电阻R48与+12V连接，所述继电器RY1还与第四三极管Q4的集电极连接，所述第四三极管Q4的基极一路与第四十六电阻R46的一端连接，另一路与第四十七电阻R47的一端连接，所述第四十六电阻R46的另一端与端口Relay1连接，所述第四十七电阻R47的另一端与第四三极管Q4的发射极共接地。

一种集排烟机的主机控制方法，其应用上述的集排烟机的主机控制系统，具体按照如下步骤实施：

S1，温湿度模块检测主机内温度和湿度，并将检测的温度值和湿度值传递至控制模块；

S2，所述控制模块根据温度值和湿度值控制散热除湿模块的工作状态。

优选地，所述S2中控制模块根据温度值控制散热除湿模块的工作状态，具体为：

当T≥30℃成立时，控制散热除湿模块中的风机以1000rpm转速进行散热；当50℃≤T＜70℃成立时，控制散热除湿模块中的风机以2000rpm转速进行散热；当90℃≤T＜90℃成立时，控制风机以3000rpm转速进行散热；当T≥90℃成立时，控制风机以3000rpm转速进行散热，且控制变频风机以最低转速运行以减少主机内部热量产生；其中，T为检测到的温度值。

优选地，所述S2中控制模块根据湿度值控制散热除湿模块的工作状态，具体为：

当W≥60％成立时，控制散热除湿模块中的风机以1000rpm转速进行风冷除湿；当70％≤W＜80％成立时，控制散热除湿模块中的风机以2000rpm转速进行风冷除湿；当80％≤W＜90％成立时，控制风机以3000rpm转速进行风冷除湿；当W≥90％成立时，控制模块切断主机电源；其中，W为检测到的湿度值。

与现有技术相比，本发明使用时，输入模块将系统配置参数传递至控制模块，控制模块控制参数通过显示模块显示，显示模块可显示风机的转速、各个负载的工作状态等，控制模块并根据参数调节变频风机模块的状态；与此同时，温湿度模块检测主机温湿度并将其传递至控制模块，控制模块根据主机温湿度控制散热除湿模块的工作状态；本发明通过这种方式增强了主机控制系统的可靠性，使其在不同的环境和工况下均能稳定运行。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的一种集排烟机的主机控制系统的系统框图；

图2a是本发明实施例1提供的一种集排烟机的主机控制系统中LED灯组的电路图；

图2b是本发明实施例1提供的一种集排烟机的主机控制系统中数码管的电路图；

图3是本发明实施例1提供的一种集排烟机的主机控制系统中输入模块的电路图；

图4是本发明实施例1提供的一种集排烟机的主机控制系统中变频风机模块的电路图；

图5是本发明实施例1提供的一种集排烟机的主机控制系统中温湿度模块的电路图；

图6是本发明实施例1提供的一种集排烟机的主机控制系统中散热除湿模块的电路图；

图7是本发明实施例1提供的一种集排烟机的主机控制系统中油烟净化模块的电路图；

图8是本发明实施例2提供的一种集排烟机的主机控制方法的流程图。

其中：1.控制模块，2.变频风机模块，3.显示模块，4.输入模块，5.温湿度模块，6.散热除湿模块，7.油烟净化模块，8.无线通讯模块，31.LED灯组，32.数码管。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要明确的是，术语“垂直”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明，而不是意味着所指的装置或元件必须具有特有的方位或位置，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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。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发明中的具体含义。

实施例1

本发明实施例1提供一种集排烟机的主机控制系统，如图1所示，其包括控制模块1、变频风机模块2、显示模块3、输入模块4、温湿度模块5和散热除湿模块6，所述变频风机模块2、显示模块3、输入模块4、温湿度模块5和散热除湿模块6均与控制模块1连接；

这样，采用上述结构，所述输入模块4将系统配置参数传递至控制模块1，控制模块1控制所述参数通过显示模块3显示，并根据所述参数调节变频风机模块2的状态；温湿度模块5检测主机温湿度并将其传递至控制模块1，控制模块1根据主机温湿度控制散热除湿模块6的工作状态；

本实施例通过这种方式增强了主机控制系统的可靠性，使其在不同的环境和工况下均能稳定运行。

在具体实施例中，所述控制模块1包括型号为SH32F9001的芯片。

更具体地，该控制系统进一步包括油烟净化模块7，所述油烟净化模块7与控制模块1连接用于净化主机油烟；

这样，当主机上收集了较多的油污时，可通油烟净化模块7进行净化；当然，也可定期启动油烟净化模块7。

更具体地，该控制系统进一步包括无线通讯模块8，所述无线通讯模块8与控制模块1连接用于将温湿度模块5检测到的温湿度上传至云端，实现对主机的监控；

这样，结合无线通讯模块8，控制模块1可将读取到的主机内部温湿度值实时上传至云端，以对集排烟机主机内部的温湿度进行实时监控。

在具体实施例中：

所述显示模块3包括用于显示各个负载工作状态的LED灯组31以及用于显示主机温湿度和/或风机转速的数码管32；所述LED灯组31包括若干个LED灯，所述LED灯数量与负载数量对应；

更具体地，如图2a和2b所示，所述显示模块3由6个LED灯(控制端口为LED1-LED6)和4位数码管(控制端口为SEG1-SEG8，COM1-COM4)构成，LED灯可对应提示各个负载的工作与否状态，数码管可显示时间、工作模式、风机转速、系统配置信息等。

在具体实施例中：

如图3所示，所述输入模块4包括第一按键KEY1、第二按键KEY2、第三按键KEY3和第四按键KEY4，所述第一按键KEY1一路与第三十四电阻R34连接，另一路与第三十八电阻R38连接，所述第二按键KEY2一路与第三十三电阻R33连接，另一路与第三十七电阻R37连接，所述第三按键KEY3一路与第三十二电阻R32连接，另一路与第三十六电阻R36连接，所述第四按键KEY4一路与第三十一电阻R31连接，另一路与第三十五电阻R35连接，所述第三十四电阻R34、第三十三电阻R33、三十二电阻R32和第三十一电阻R31共接+5V。

在具体实施例中：

如图4所示，所述变频风机模块2包括第二芯片U2，所述第二芯片U2的第一引脚一路与第八电阻R8连接，另一路与第九电阻R9连接，所述第二芯片U2的第二引脚一路与第七电阻R7连接，另一路与第十电阻R10连接，所述第二芯片U2的第三引脚一路与第六电阻R6连接，另一路与第十一电阻R11连接，所述第二芯片U2的第四引脚一路与第五电阻R5连接，另一路与第十二电阻R12连接，所述第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8共接+5V，所述第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11和第十二电阻R12分别通过控制端口485_RX、485_RE、485_DE和485_TX与变频器CN3进行串口通讯以实现对变频风机转速的控制；

更具体地，所述第二芯片U2的型号为RS485；CN3为变频器接口端子；

这样，以RS485信号转换芯片为核心，实现TTL信号和RS485信号之间的相互转换，CN3为变频器接口端子，MCU通过控制端口485_TX、485_DE、485_RE、485_RX与变频器进行串口通讯，从而实现对变频风机转速的控制。

在具体实施例中：

如图5所示，所述温湿度模块5包括第六芯片CN6，所述第六芯片CN6的第一引脚接地，所述第六芯片CN6的第二引脚一路与第三百零一电阻R301的一端连接，另一路与第三百零四电阻R304的一端连接，所述第六芯片CN6第三引脚一路与第三百零二电阻R302的一端连接，另一路与第三百零三电阻R303的一端连接，所述第六芯片CN6的第四引脚与第三百零一电阻R301的另一端、第三百零二电阻R302的另一端共接+5V，所述第三百零四电阻R304的另一端与第三百零一电容C301的一端连接，所述第三百零三电阻R303的另一端与第三百零二电容C302的一端连接，所述第三百零一电容C301的另一端、第三百零二电容C302的另一端共接地；

更具体地，第六芯片CN6为温湿度模块的端子；

这样，控制模块1与温湿度模块5通过I

在具体实施例中：

如图6所示，所述散热除湿模块2包括第七芯片CN7，所述第七芯片CN7的第一引脚通过第四十五电阻R45与第三三极管Q3的基极连接，所述第三三极管Q3的集电极一路通过第四十三电阻R43接+5V，另一路与第四十四电阻R44的一端连接，所述第四十四电阻R44的另一端通过第一电容C1与第三三极管Q3的发射极连接；所述第七芯片CN7的第一引脚一路和第一电容EC1的一端连接，所述第一电容EC1的另一端分别与第七芯片CN7的第二引脚、第一电感L1的一端连接，所述第一电感L1的另一端分别与第一二极管D1的一端、第二三极管Q2的集电极连接，所述第二三极管Q2的基极与第三十九电阻R39的一端连接，所述第一二极管D1的另一端、所述第二三极管Q2的发射极与第三十九电阻R39的另一端共接12V；还包括第一三极管Q1，所述第一三极管Q1的发射极一路通过第二二极管D2与第二三极管Q2的集电极连接，另一路通过第四十二电阻R42与第一三极管Q1的基极连接，所述第一三极管Q1的集电极还通过第四十电阻R40与第三十九电阻R39、第二三极管Q2的基极连接，所述第一三极管Q1的基极通过第四十一电阻R41接PWM信号；

更具体地，所述第七芯片CN7为风机端子；

这样，控制模块1输出不同占空比的PWM信号控制风机的电压(即通过第一三极管Q1和第二三极管Q2整形后的FAN的电压)，具体为占空比0％-100％对应风机电压0V-12V，电压越高风机转速越快(最高转速为3000rpm)，风机转动的同时会产生RFG方波信号，控制模块1通过检测PCA端的方波(即经过第三三极管Q3整形后的方波)计算风机的实际转速；

故控制模块1检测PCA信号得知风机转速从而调整PWM的占空比调整风机转速，实现风机转速的闭环控制。

在具体实施例中：

如图7所示，所述油烟净化模块7包括第八芯片CN8，所述第八芯片CN8与继电器RY1连接，所述继电器RY1还通过第四十八电阻R48与+12V连接，所述继电器RY1还与第四三极管Q4的集电极连接，所述第四三极管Q4的基极一路与第四十六电阻R46的一端连接，另一路与第四十七电阻R47的一端连接，所述第四十六电阻R46的另一端与端口Relay1连接，所述第四十七电阻R47的另一端与第四三极管Q4的发射极共接地；

更具体地，所述第八芯片CN8为油烟净化器端子；

这样，控制模块1通过控制Relay1端为高电平时，第四三极管Q4导通，继电器RY1吸合使RE1_1和RE1_2接通开启第八芯片CN8；反之控制Relay1端为低电平时，第四三极管Q4截止，继电器RY1释放RE1_1和RE1_2断开关闭第八芯片CN8。

本实施例提供的集排烟机的主机控制系统，其工作流程为：

用户通过输入模块4实现系统配置信息参数的输入；

控制模块1根据输入的信息调节变频风机模块2的状态；同时将参数通过显示模块3进行显示；可显示的参数包括各个负载的工作与否状态，数码管可显示时间、工作模式、风机转速、系统配置信息等；

在集排烟机运行的过程中，当主机上收集了较多的油污时，可通油烟净化模块7进行净化；当然，也可定期启动油烟净化模块7；

在集排烟机运行的过程中，控制模块1与温湿度模块5通过I

并且，本实施例提供的集排烟机控制系统结合无线通讯模块8，控制模块1可将读取到的主机内部温湿度值实时上传至云端，以对集排烟机主机内部的温湿度进行实时监控。

实施例2

本发明实施例2提供一种集排烟机的主机控制方法，如图8所示，其应用实施例1所述的集排烟机的主机控制系统，具体按照如下步骤实施：

S1，温湿度模块5检测主机内温度和湿度，并将检测的温度值和湿度值传递至控制模块1；

S2，所述控制模块1根据温度值和湿度值控制散热除湿模块6的工作状态。

所述S2中控制模块根据温度值控制散热除湿模块6的工作状态，具体为：

当T≥30℃成立时，控制散热除湿模块6中的风机以1000rpm转速进行散热；当50℃≤T＜70℃成立时，控制散热除湿模块6中的风机以2000rpm转速进行散热；当90℃≤T＜90℃成立时，控制风机以3000rpm转速进行散热；当T≥90℃成立时，控制风机以3000rpm转速进行散热，且控制变频风机以最低转速运行以减少主机内部热量产生；其中，T为检测到的温度值。

其中，当T≥90℃成立时，控制风机以3000rpm转速进行散热，且控制变频风机以最低转速运行以减少主机内部热量产生，确保主机内部处于正常的工作温度范围。

所述S2中控制模块根据湿度值控制散热除湿模块6的工作状态，具体为：

当W≥60％成立时，控制散热除湿模块6中的风机以1000rpm转速进行风冷除湿；当70％≤W＜80％成立时，控制散热除湿模块6中的风机以2000rpm转速进行风冷除湿；当80％≤W＜90％成立时，控制风机以3000rpm转速进行风冷除湿；当W≥90％成立时，控制模块1切断主机电源；其中，W为检测到的湿度值。

其中，当W≥90％成立时，说明主机内部潮湿严重，为确保安全，控制模块1切断主机电源，避免事故发生。

另外，本实施例提供的控制方法还包括：

定期启动油烟净化模块7对主机上的油烟进行净化，避免油污过多影响主机性能。

本实施例通过对主机的温度和湿度进行实时监控并调整、对附着的油污进行定期清理，使得集排烟机具有较高的可靠性，避免工况对其造成影响。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。