集中式加氢机控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种集中式加氢机控制系统，以解决现有的加氢机控制系统集成度低技术问题。本实用新型专利技术包括安装在防爆盒内的供电模块、感应模块、主控模块、负载模块、通讯模块；供电模块用于将交流供电转换为直流供电；感应模块和主控模块的输入端对应连接，用于获取加氢机的工作状态；负载模块包括计量单元和至少一个阀门，用于控制加氢过程；通讯模块连接有人机交互单元，用于查看或改变加氢机的运行参数。本实用新型专利技术的有益效果在于：集成度高，安全性强。

【技术实现步骤摘要】
集中式加氢机控制系统
本技术涉及加氢机
，具体涉及一种集中式加氢机控制系统。
技术介绍
氢燃料是新兴的一种补给能源，与之配套的生态环境目前正在逐步构建中。加氢机作为重要的终端设备，起着连通储氢罐和用户的作用。对于加氢机来讲，不仅需要控制加氢的开始和结束，而且还要检测加氢管道的情况，科学操作，保障安全。现有的加氢机主要还是注重基本加注功能的实现，控制部分不是十分完善，部分加氢机要么对自身状态的实时数据采集不够，要么控制系统无法做到在故障状态下对加氢机及时采取必要控制措施，存在比较大的安全隐患。
技术实现思路
本技术提供一种集中式加氢机控制系统，以解决现有的加氢机控制系统集成度低、存在安全隐患的技术问题。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：设计一种集中式加氢机控制系统，包括安装在防爆盒内的供电模块、感应模块、主控模块、负载模块、通讯模块；供电模块用于将交流供电转换为直流供电；感应模块和主控模块的输入端对应连接，用于获取加氢机的工作状态；负载模块包括计量单元和至少一个阀门，用于控制加氢过程；通讯模块连接有人机交互单元，用于查看或改变加氢机的运行参数。优选的，供电模块包括AC/DC单元、非隔离DC/DC单元、DC/DC隔离限能单元，非隔离DC/DC单元、DC/DC隔离限能单元的输入端与AC/DC单元的输出端对应连接，非隔离DC/DC单元的输出端与主控模块的供电端对应连接，DC/DC隔离限能单元与通讯模块的供电端对应连接。优选的，主控模块包括STM32F413VCT6型处理器。优选的，感应模块包括均带有4-20MA接口的压力传感器、温度传感器和气体泄漏传感器。优选的，计量单元为质量型流量计（RHE21），其与主控模块通过485接口通讯连接。优选的，阀门通过继电器与主控模块对应连接。优选的，通讯模块包括MAX3232通讯芯片，利用串口将HMI操作界面主控模块相连。与现有技术相比，本技术的有益技术效果在于：1.本技术以“主控模块”为核心将氢气加注设备所有的外围部件紧密联系起来，通过传感器和用户设置的相关参数就可以在“本地”实现就地工作和保护，体现了“集中式”设备控制系统“自成一体”、“反应迅速”的优点。2.本技术控制电路板安装在防爆盒内，并且在和外部的人机交互单元通信的时候采用隔离限能电源，确保安全。附图说明图1为本技术集中式加氢机控制系统的电路结构示意图。图2为本技术集中式加氢机控制系统的主控模块电路图。图3为本技术集中式加氢机控制系统的DC/DC隔离限能单元的电路图。图4为本技术集中式加氢机控制系统的非隔离DC/DC单元的电路图。图5为本技术集中式加氢机控制系统的阀门驱动电路的电路图。图6为本技术集中式加氢机控制系统的通讯模块的电路图。具体实施方式下面结合附图和实施例来说明本技术的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本技术，并不以任何方式限制本技术的范围。实施例1：一种集中式加氢机控制系统，参见图1，包括安装在防爆盒内控制电路板，该电路板上设置供电模块、感应模块、主控模块、负载模块、通讯模块；以主控模块为核心，输入端连接感应模块，用来检测加氢机内部管路的压力、温度情况以及是否有气体泄漏；负载模块主要是计量单元和阀门，该系统中计量单元采用进口流量计RHE21，属于有源器件，需要主板提供供电和通讯接口与其进行连接，因此其定性为负载，而阀门则依靠继电器驱动，根据HMI输入的参数，或者感应模块采集的数据进行动作，通讯模块则用来连接主控模块和HMI以完成人机交互操作。由于电路板安装在防爆盒内，本身包括多个用电器件，各电源无需进行隔离，因此电路板的供电电路采用非隔离DC/DC，参见图4，其输入端V5_1由AC/DC模块提供，AC/DC模块采用台湾明纬电源模块LRS-75-24提供24伏电源直流电，然后通过VRB_YMD_15WR3转换为DC5V，并由图4所示的URB2405S进行稳压输出。该系统的主控模块采用STM32F413VCT6型处理器，参见图2，它的输入端连接各传感器部件，主要包括氢气泄露检测：BS01；压力检测：DG2104-C-70-D；温度检测：ST-WZPB-241/BG，上述传感器均采用4-20MA接口，该系统主控模块通过图5所示的阀门驱动控制电磁阀的工作状态，前端利用光耦OP7-OP9进行强弱电隔离，后端采用SSR驱动方式驱动电磁阀。该系统含有HMI人机交互单元，其通过图6所示的通讯模块与主控模块连接，主要完成键盘操作和加氢过程数据的显示功能。由于HMI部分是完成和人的交互功能，所以该部分不能装到防爆盒中，该部分电路参照GB3836.4-2010要做成本安型的。根据本安电路的特点，其供电部分要实现隔离限能的功能，参见图3，通过稳压二极管SZ655B降压限能，由MOS管Q1的集电极输出，MOS管Q1的栅极连接比较器U1A用来检测异常电压，当电压忽高时及时切断Q1的栅极，保护HMI。设置两组MOS管以及栅极检测电路，在一组出现问题时另一组仍能正常工作。上面结合附图和实施例对本技术作了详细的说明，但是，所属
的技术人员能够理解，在不脱离本技术宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本技术的常见变化范围，在此不再一一详述。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集中式加氢机控制系统，其特征在于：包括安装在防爆盒内的供电模块、感应模块、主控模块、负载模块、通讯模块；所述供电模块用于将交流供电转换为直流供电；所述感应模块和所述主控模块的输入端对应连接，用于获取加氢机的工作状态；所述负载模块包括计量单元和至少一个阀门，用于控制加氢过程；所述通讯模块连接有人机交互单元，用于查看或改变加氢机的运行参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种集中式加氢机控制系统，其特征在于：包括安装在防爆盒内的供电模块、感应模块、主控模块、负载模块、通讯模块；所述供电模块用于将交流供电转换为直流供电；所述感应模块和所述主控模块的输入端对应连接，用于获取加氢机的工作状态；所述负载模块包括计量单元和至少一个阀门，用于控制加氢过程；所述通讯模块连接有人机交互单元，用于查看或改变加氢机的运行参数。


2.根据权利要求1所述的集中式加氢机控制系统，其特征在于：所述供电模块包括AC/DC单元、非隔离DC/DC单元、DC/DC隔离限能单元，所述非隔离DC/DC单元、DC/DC隔离限能单元的输入端与所述AC/DC单元的输出端对应连接，所述非隔离DC/DC单元的输出端与所述主控模块的供电端对应连接，所述DC/DC隔离限能单元与所述通讯模块的供电端...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭德强，周亮，赵兵兵，
申请(专利权)人：正星科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41