一种具有三相电源智能相序检测与判断功能的温控器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有三相电源智能相序检测与判断功能的温控器，应用于数控机床附件之油冷机设备中，包括电源模块、CPU控制模块、输出驱动与控制模块、温度传感器模块、I/O输入模块、显示器模块、异常告警指示模块、按键模块和相位序列采集模块。该温控器结合机床油冷机的制冷技术，操作简单、控温简单、抗干扰能力强，具有记忆故障前运行模式功能，是适用于各种制冷设备的智能化控制系统，本产品针对机床压缩机制冷添加了三相鉴相功能，克服马达设备在使用三相交流电过程中电机由于正相、反相、缺相造成马达反转的物理硬损耗问题，根据外部环境的影响，由内外两个探头的温差来实现温度的合理调节。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电气自动化控制仪器的
，特别涉及一种具有三相电源智能相序检测与判断功能的温控器。
技术介绍
在日常生活和工农业生产中经常会需要对温度进行检测和控制，现有技术中温度控制器通过将受控对象的温度转化为电压、电阻、电流等信息实现对一定范围内的温度进行控制调节，配合微处理器后还能按用户要求设定各种时间段的开关和各种预设好的模式下自动运行调节温度，适用于冷库、中央空调、单户取暖、地暖及各种燃油、燃气锅炉以及数控机床附件之油冷机等设备的使用。温度控制器的种类繁多，目前工业上最为常用的温度控制器主要有凝露温度控制器和智能双温度控制器等。凝露温度控制器中一路凝露，一路温度实数显精密控制。按键设定控制值，自动控制相应负载来调节环境的温度和湿度。智能双温度控制器中二路温度实行数显精密控制，按键设定控制值，自动控制相应负载来调节环境的温度和湿度。以上这些温控器都是只能单方面对温度进行控制，这类温控器在家庭环境中对温度没有特殊要求的情况下问题不大，但是使用在一些对温度精度要求较高的环境时，比如工业上数控机床对机床主轴温度监测控制时，温差过大时产生水珠甚至于造成被冷却对象起锈，现有的温控器因缺乏报警提示组件，就需要采用人工的方式一直监控温度情况，十分不便，监控人员长时间监控工作也容易因疏忽大意造成损失。同时以上这些温控器也往往不能兼顾压缩机马达和油泵马达在使用三相交流电过程中电机由于正相、反相、缺相的给马达造成的物理硬损耗的问题，不具备三相交流电源鉴相功能。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种具有三相电源智能相序检测与判断功能的温控器。本技术的目的通过下述技术方案实现：一种具有三相电源智能相序检测与判断功能的温控器，应用于数控机床中，包括电源模块、CPU控制模块、输出驱动与控制模块、温度传感器模块，其中，电源模块，与CPU控制模块连接，用于为CPU模块提供工作电压；温度传感器模块，与CPU控制模块连接，用于获取环境温度，并将获取的温度数据传递给CPU控制模块；CPU控制模块，用于分析和处理温度传感器的反馈信息，并将输出的控制信号发送给输出驱动与控制模块；输出驱动与控制模块，与CPU控制模块连接，用于驱动放大CPU控制模块的控制指令，并将控制指令输出到油冷机设备以控制油泵机和压缩机工作；该温控器还包括相位序列采集模块，该模块通过使用耐高压的光耦隔离电路，将给外部机床设备供电的三相交流电采集后转换为鉴相所需的低压直流两相相序信号，然后传输到CPU控制模块用于鉴别三相交流电的相位。优选的，所述的电源模块可由三相交流电源提供，经变压器变换后得到9-12V交流电，经整流、滤波电路和直流降压后提供5V工作电压给CPU控制模块中单片机，也可连接外部12V直流电源，经整流、滤波电路和直流降压后提供5V直流工作电压给CPU控制模块中单片机。优选的，所述的三相交流电被耐高压的光耦隔离电路采集前经过串联电阻和二极管再连接到光耦隔离器件，其中串联电阻的电阻值可以调整，以适应外部三相交流电的电压变化，其中可适应的三相交流电的变化范围达到200～415V，50～60Hz。优选的，所述的温度传感器模块包括两个温度传感器探头，分别用于获取外部环境温度和冷却环境温度，其中温度探测器探头使用型号为DS18B20的温度传感器，和CPU控制模块采用单总线信号传输方式连接，不用外加A/D转换器。优选的，所述的CPU控制模块采用STC90C58RD单片机，具有1K字节RAM，具有片内Flash程序存储器，支持IAP在应用可编程和ISP在系统可编程，可实现在线软件升级，无需编程器。优选的，该控制器还包括I/O输入模块，与CPU控制模块连接，该模块通过外接外部的冷媒压力检测信号、油泵马达过载检测信号、压缩机过载检测信号、液位检测信号后通过光感耦合电路转换后传输到CPU控制模块。优选的，所述的输出驱动与控制模块接收到CPU控制模块的控制指令后，将控制指令信号放大，然后通过控制分别对应压缩机、异警、油泵、风扇四个回路通断的继电器的闭合来保证油泵机和压缩机工作在安全状态。优选的，该控制器还包括显示器模块，与CPU控制模块连接，该模块包括两组3位LED数码管，分别用于显示温度传感器模块测到的温度数据或是异常时的特殊符号。优选的，该控制器还包括异常告警指示模块，与CPU控制模块连接，该模块根据接收到的CPU控制模块的控制指令，驱动对应电源、制冷、风扇、油泵、鉴相、异常和警告七路发光二极管指示灯工作。优选的，该控制器还包括按键模块，与CPU控制模块连接，按键模块包括<set>键、<down>键、<up>键。本技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：1、本技术以低成本实用型的51单片机控制系统做中央处理器，在保证温控器功能实现的基础上可以有效控制温控器的成本；温度探测器探头使用DS18B20，采用单总线技术，而且不用外加A/D转换器；寄生电源工作，不用单独搭建电源转换电路，各种I/O接口、驱动、显示与按键电路设计都采用上拉电阻设计，电路输出或输入为低电平变化有效，以上特点都使电路更简单，抗干扰能力更强，更能适应恶劣的环境下工作。同时温控系统采用的是相对温度控制技术，对被控制目标实现动态降温控制，该控制结果可以保证被控制目标相对恒温变化，同时防止被控制目标出现结露凝结而产生次生故障。2、三相鉴相电路部分使用耐高压的光耦隔离电路，直接将交流电源的相序信号转换为低压直流电源环境下供鉴相所需的两路相序信号，增强电路抗干扰和绝缘能力，鉴相方法是以采集三相电源相序脉冲电平状态信号为坐标，以一个相序脉冲为基准信号为基础，确定另2个相序与基准相序之间的夹角，产生2个不同相序方向的矢量信号为原则，计算机(单片机)根据这2个不同相序的矢量信号判断“缺相”、“反相”和“正相”序结果，与现有采集三相信号技术鉴别或阻容电路组成继电器电压差切换机械触点电路的基础比较节省了三分之一的信号分析资源，同比更加精确的反应马达侧与电源供应测之间的相序变化，更能保证执行马达正、反的结果，该鉴相设计原理可以有效防止因电机反转而造成的电机马达的物理损坏或次生故障。任何时刻计算机(单片机)侦测到相序异常时，不论是否排出异常故障都必须要再次断电，然后上电才能让温控器正常工作，这样设计的目的是防止高压带电操作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有三相电源智能相序检测与判断功能的温控器，应用于数控机床中，包括电源模块、CPU控制模块、输出驱动与控制模块、温度传感器模块，其中，电源模块，与CPU控制模块连接，用于为CPU模块提供工作电压；温度传感器模块，与CPU控制模块连接，用于获取环境温度，并将获取的温度数据传递给CPU控制模块；CPU控制模块，用于分析和处理温度传感器的反馈信息，并将输出的控制信号发送给输出驱动与控制模块；输出驱动与控制模块，与CPU控制模块连接，用于驱动放大CPU控制模块的控制指令，并将控制指令输出到油冷机设备以控制油泵机和压缩机工作；其特征在于：该温控器还包括相位序列采集模块，该模块通过使用耐高压的光耦隔离电路，将给外部机床设备供电的三相交流电采集后转换为鉴相所需的低压直流两相相序信号，然后传输到CPU控制模块用于鉴别三相交流电的相位。

【技术特征摘要】
1.一种具有三相电源智能相序检测与判断功能的温控器，应用于数控机
床中，包括电源模块、CPU控制模块、输出驱动与控制模块、温度传感器模块，
其中，电源模块，与CPU控制模块连接，用于为CPU模块提供工作电压；
温度传感器模块，与CPU控制模块连接，用于获取环境温度，并将获取的
温度数据传递给CPU控制模块；
CPU控制模块，用于分析和处理温度传感器的反馈信息，并将输出的控制
信号发送给输出驱动与控制模块；
输出驱动与控制模块，与CPU控制模块连接，用于驱动放大CPU控制模块
的控制指令，并将控制指令输出到油冷机设备以控制油泵机和压缩机工作；
其特征在于：该温控器还包括相位序列采集模块，该模块通过使用耐高压
的光耦隔离电路，将给外部机床设备供电的三相交流电采集后转换为鉴相所需
的低压直流两相相序信号，然后传输到CPU控制模块用于鉴别三相交流电的相
位。
2.根据权利要求1所述的一种具有三相电源智能相序检测与判断功能的
温控器，其特征在于：
所述的电源模块可由三相交流电源提供，经变压器变换后得到9-12V交流
电，经整流、滤波电路和直流降压后提供5V工作电压给CPU控制模块中单片
机，也可连接外部12V直流电源，经整流、滤波电路和直流降压后提供5V直
流工作电压给CPU控制模块中单片机。
3.根据权利要求1所述的一种具有三相电源智能相序检测与判断功能的
温控器，其特征在于：
所述的三相交流电被耐高压的光耦隔离电路采集前经过串联电阻和二极
管再连接到光耦隔离器件，其中串联电阻的电阻值可以调整，以适应外部三相
交流电的电压变化，其中可适应的三相交流电的变化范围达到200～415V，
50～60Hz。
4.根据权利要求1所述的一种具有三相电源智能相序检测与判断功能的
温控器，其特征在于：所述的温度传感器模块包括两个温度传感器探头，分别
用于获取外部环境温度和冷却环境温度，其中温度探测器探头使用型号为
DS18B20的温度传感器，和CPU...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建飞，谢唯，
申请(专利权)人：东莞市润星机械科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44