基于主从逻辑的风量控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于主从逻辑的风量控制系统，包括多台风机和风量检测装置，多台风机并联在一个风道上，每台风机配置一个控制器，其中一台风机的控制器为主控制器，其他风机的控制器为从控制器，风量检测装置设置在风道上，并与主控制器连接；主控制器接收风量检测装置和从控制器反馈的信号，并将风量检测值和风量设定值进行比较，决定是否对风机进行变频调速；从控制器接收主控制器的频率给定指令和启停指令，并根据主控制器的查询命令，将对应风机的运行状态信息反馈给主控制器。本实用新型专利技术的每台风机配置一个控制器，并对控制器进行主从设定，主控制器根据风量要求，决定是否对风机进行变频调速，以便使风道的风量快速达到风量设定值。

【技术实现步骤摘要】
基于主从逻辑的风量控制系统
本技术涉及一种风量控制系统，尤其是一种基于主从逻辑的风量控制系统，属于风机应用领域。
技术介绍
风量控制系统主要应用于地下人防工事、楼宇地下通道等领域，用于控制通风系统的风量控制。通过检测传感器和风量算法计算风道中的风量，根据风量控制要求，改变风机频率，达到改变进风量的目的。根据使用情况不同，对风量的要求也不同。如在地下人防工事则分为平时通风和战时通风两种方式。战时通风时滤毒器会接入管道，减小管道中的风量，因此，在平时和战时对管道内的风量要求并不一样。传统的风量控制系统一般采用大型的单台风机进行控制，这对控制器本身的功率等级要求较高。在对风量要求较大的情况下，大型风机可工作在接近额定状态下，而对于平时的风量要求较小的情况下，大型风机被要求工作在低频状态，则会出现大马拉小车的情况。并且电机长时间工作在低频时电机发热较严重，影响电机寿命。同时，单台大型风机的运行，对系统整体来说，可靠性并不太高。随着技术的发展，采用多台风机并联在一个风道中的应用也越来越广泛，控制系统越来越趋向于小型化、轻型化。目前，在采用多台风机并联的地下人防工事的应用中，很多都是根据风量大小的要求来判断应该手动开启风机的台数，控制精度不高。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种基于主从逻辑的风量控制系统，该系统将多台风机并联在一个风道上，每台风机配置一个控制器，并对控制器进行主从设定，主控制器根据风量要求，决定是否对风机进行变频调速，以便使风道的风量达到风量设定值。本技术的目的可以通过采取如下技术方案达到：基于主从逻辑的风量控制系统，包括多台风机和风量检测装置，所述多台风机并联在一个风道上，每台风机配置一个控制器，其中一台风机的控制器为主控制器，其他风机的控制器为从控制器，所述风量检测装置设置在风道上，并与主控制器连接，所述主控制器通过通讯总线与从控制器连接；所述主控制器，用于接收风量检测装置和从控制器反馈的信号，并将风量检测值和风量设定值进行比较，决定是否对风机进行变频调速；所述从控制器，用于接收主控制器的频率给定指令和启停指令，并根据主控制器的查询命令，将对应风机的运行状态信息反馈给主控制器。作为一种优选方案，所述主控制器和从控制器采用相同的结构，包括数字信号处理器、现场可编程门阵列、IGBT驱动电路、整流逆变模块、输入按键、显示面板和通讯接口，所述整流逆变模块分别与IGBT驱动电路、三相电源以及对应的风机连接，所述数字信号处理器分别与现场可编程门阵列、输入按键、显示面板、通讯接口以及风量检测装置连接，所述现场可编程门阵列与IGBT驱动电路连接。作为一种优选方案，所述整流逆变模块采用PIM模块，该PIM模块集成了三相桥式二极管整流器与三相桥式IGBT逆变器，所述三相桥式二极管整流器的三相输入端接三相电源，所述三相桥式IGBT逆变器的三相输出端与对应的风机连接。作为一种优选方案，所述数字信号处理器通过SPI总线与显示面板连接。作为一种优选方案，所述数字信号处理器通过数据总线和地址总线与现场可编程门阵列连接。作为一种优选方案，所述风量检测装置包括压力传感器、温湿度传感器和压差变送器。本技术相对于现有技术具有如下的有益效果：1、本技术将多台风机并联在一个风道上，每台风机配置一个控制器，并对控制器进行主从设定，主控制器根据风量要求，决定是否对风机进行变频调速，以便使风道的风量快速达到风量设定值，其中只有主控制器接收风量设定信号和反馈信号，而从控制器根据主控制器的频率给定指令和启停指令对其对应的风机进行控制，减少了传感器的使用数量，降低了传感器的使用成本；此外，使用通讯总线进行通讯，数据结构采用符合标准的通讯协议，通讯可靠。2、本技术只采用主控制器进行PID控制调节，可以减少系统调试时间，降低系统的复杂程度，并且通过多个风机的组合以及频率的调节，使得最终可以满足控制要求，使系统输出稳定的风量。3、本技术的主控制器通过给从控制器发送频率给定指令，控制从控制器对应的风机对实时风量进行粗调；而主控制器本身通过对实时风量进行采样，并且进行PID控制，从而达到对实时风量进行微调的效果；主、从控制器对应的风机相互配合，使得系统最终工作在稳定的状态；在保证系统快速响应的同时，又能够防止系统出现过大的超调，既达到了控制的要求，又起到了节能的效果。附图说明图1为本技术的基于主从逻辑的风量控制系统结构图。图2为本技术的基于主从逻辑的风量控制系统中主控制器与从控制器的结构图。图3为本技术的基于主从逻辑的风量控制系统实现的风量控制方法流程图。其中，1-风量检测装置，2-风道，3-主控制器，4-从控制器，5-主风机，6-从风机。具体实施方式下面结合实施例及附图对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施方式不限于此。实施例1：如图1所示，本实施例的基于主从逻辑的风量控制系统包括多台风机和风量检测装置1，所述多台风机并联在一个风道2上，每台风机配置一个控制器，其中一台风机的控制器为主控制器3，其他风机的控制器为从控制器4(图中所示第一从控制器、第二从控制器、第三从控制器、第四从控制器、第五从控制器……)，所述风量检测装置1设置在风道2上，并与主控制器3连接，所述主控制器3通过通讯总线与从控制器4连接；主控制器3对应的风机为主风机5，从控制器4对应的风机为从风机6；所述主控制器3，用于接收风量检测装置1和从控制器4反馈的信号，并将风量检测值和风量设定值进行比较，决定是否对风机(含主风机5和从风机6)进行变频调速；所述从控制器4，用于接收主控制器3的频率给定指令和启停指令，并根据主控制器的查询命令，将从风机6的运行状态信息反馈给主控制器3；如图2所示，所述主控制器3和从控制器4采用相同的结构，由于结构相同，主控制器与从控制器之间可以进行灵活的切换，包括数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)、现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray，FPGA)、IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)驱动电路、整流逆变模块、输入按键、显示面板和通讯接口；所述整流逆变模块分别与IGBT驱动电路、三相电源以及对应的风机(若是主控制器，则是主风机，若是从控制器，则是从风机)连接，所述数字信号处理器分别与现场可编程门阵列、输入按键、显示面板、通讯接口以及风量检测装置连接，所述现场可编程门阵列与IGBT驱动电路连接；其中，所述数字信号处理器通过SPI总线与显示面板连接，通过数据总线和地址总线与现场可编程门阵列连接；现场可编程门阵列通过IGBT驱动电路可以驱动整流逆变模块的IGBT，可以对整流逆变模块进行是否过流、过压、过温(是否电流过高、电压过高、温度过高)进行检测，对系统过流、过压、过温等情况做硬件保护，保护动作速度快；数字信号处理器主要用于风机控制算法的实现、AD采样、输入按键的操作、与显示面板的通信以及各控制器间进行通讯；利用输入按键可以设置风量设定值，并由显示面板进行显示；数字信号处理器具有ADC转换器，可以对母线电压和风机三相电流进行采样，利用通讯接口可以实现控本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于主从逻辑的风量控制系统，其特征在于：包括多台风机和风量检测装置，所述多台风机并联在一个风道上，每台风机配置一个控制器，其中一台风机的控制器为主控制器，其他风机的控制器为从控制器，所述风量检测装置设置在风道上，并与主控制器连接，所述主控制器通过通讯总线与从控制器连接；所述主控制器，用于接收风量检测装置和从控制器反馈的信号，并将风量检测值和风量设定值进行比较，决定是否对风机进行变频调速；所述从控制器，用于接收主控制器的频率给定指令和启停指令，并根据主控制器的查询命令，将对应风机的运行状态信息反馈给主控制器。

【技术特征摘要】
1.基于主从逻辑的风量控制系统，其特征在于：包括多台风机和风量检测装置，所述多台风机并联在一个风道上，每台风机配置一个控制器，其中一台风机的控制器为主控制器，其他风机的控制器为从控制器，所述风量检测装置设置在风道上，并与主控制器连接，所述主控制器通过通讯总线与从控制器连接；所述主控制器，用于接收风量检测装置和从控制器反馈的信号，并将风量检测值和风量设定值进行比较，决定是否对风机进行变频调速；所述从控制器，用于接收主控制器的频率给定指令和启停指令，并根据主控制器的查询命令，将对应风机的运行状态信息反馈给主控制器。2.根据权利要求1所述的基于主从逻辑的风量控制系统，其特征在于：所述主控制器和从控制器采用相同的结构，包括数字信号处理器、现场可编程门阵列、IGBT驱动电路、整流逆变模块、输入按键、显示面板和通讯接口，所述整流逆变模块分别与IGBT驱动电路、三相电源以及对应的风机连...

【专利技术属性】
技术研发人员：王孝洪，周小壮，杨金明，叶健豪，詹鑫泰，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东,44