燃气壁挂炉控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种燃气壁挂炉控制系统及其控制方法。包括主控板及与该主控板连接的用于传输传感器采集信号的传感器接口电路，用于控制风机、水泵、三通换向阀的继电器驱动电路，用于检测燃气壁挂炉点火火焰的火焰检测电路，用于实现燃气壁挂炉点火的脉冲点火电路，用于实现按键输入、显示输出的显示设置板，用于实现燃气壁挂炉出水温度自动恒定的比例阀驱动电路，以及用于为整个系统供电的开关电源电路。本发明专利技术能够实现对燃气壁挂炉的自动控制，且整个系统工作稳定。

【技术实现步骤摘要】
燃气壁挂炉控制系统及其控制方法
本专利技术涉及一种燃气壁挂炉控制系统及其控制方法。
技术介绍
燃气壁挂炉是一种集采暖、供生活热水两用的家用电器，是未来小康型住宅必不可少的设施。燃气壁挂炉由于采用清洁能源，它能最大限度满足环保要求，比使用燃煤或石油类其它燃料优越很多。这些年来我国各大城市，特别是大、中城市天然气管网已基本普及，这使得燃气壁挂炉采暖和供应热水被广泛应用，近年来就以其更节能、环保、更能满足用户个性化需求的特点迅速火爆起来，成为目前较为受欢迎的家用电产品之一。燃气壁挂炉随着煤改气的国家政策的推行将进入发展壮大期。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种燃气壁挂炉控制系统及其控制方法，能够实现对燃气壁挂炉的自动控制，且整个系统工作稳定。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种燃气壁挂炉控制系统，包括主控板及与该主控板连接的用于传输传感器采集信号的传感器接口电路，用于控制风机、水泵、三通换向阀的继电器驱动电路，用于检测燃气壁挂炉点火火焰的火焰检测电路，用于实现燃气壁挂炉点火的脉冲点火电路，用于实现按键输入、显示输出的显示设置板，用于实现燃气壁挂炉出水温度自动恒定的比例阀驱动电路，以及用于为整个装置供电的开关电源电路。在本专利技术一实施例中，所述传感器接口电路包括风压开关检测接口电路、水压开关检测接口电路、过热保护接口电路、水流传感器接口电路、卫浴/采暖温度检测接口电路、室温检测接口电路。在本专利技术一实施例中，所述继电器驱动电路包括风机输出控制电路、水泵输出控制电路、三通换向阀输出控制电路、电磁阀输出控制电路。在本专利技术一实施例中，所述继电器驱动电路采用ULN2003。在本专利技术一实施例中，所述火焰检测电路采用比较器LM393实现。在本专利技术一实施例中，所述脉冲点火电路由AC220V交流电接驱动，通过高压包次级绕组产生约12～16kV的点火高压并施加在燃气壁挂炉的点火电极上，完成点火功能。在本专利技术一实施例中，所述主控板采用瑞萨R5F100DA。在本专利技术一实施例中，所述显示设置板包括R7F0C907B单片机电路及与该R7F0C907B单片机电路连接的数码管驱动电路、按键电路。本专利技术还提供了一种基于上述所述的燃气壁挂炉控制系统的控制方法，实现如下：(1)待机模式：主控板控制继电器驱动电路、脉冲点火电路停止工作；(2)供暖模式下的正常工作：①当循环水温度T≤设定温度TS-设定启/停温差△t时，燃气壁挂炉控制系统工作在取暖加热状态；主控板通过继电器驱动电路启动水泵运行10S后通过继电器驱动电路启动风机，若为检水状态，当检测到水流信号后再通过继电器驱动电路启动风机，检测到风压信号正常后通过脉冲点火电路开始点火，点火0.5秒后通过火焰检测电路检测到有火焰信号后停止点火；②着火后，2分钟内燃气壁挂炉控制系统由小火逐渐加到大火燃烧，加热到循环水温度T＝TS-5℃时，燃气壁挂炉控制系统逐级调整转入小火加热，直到循环水温度T到达设定温度停止燃烧并进入保温状态；在逐级转为小火加热过程中若温度又逐步降低T＜TS-5℃时，则又慢慢转为大火加热，以此循环，加热到设定温度后停止燃烧，通过继电器驱动电路继续控制水泵、风机清扫30S后，进入保温状态，在保温状态下水泵进入停8分钟转3分钟循环工作状态或长转工作状态；③如果小火加热在30分钟内循环水温度T仍不能达到Ts时，燃气壁挂炉控制系统将停止燃烧并通过继电器驱动电路保持水泵延时3分钟风机后清扫30秒，按水泵停8分钟转3分钟循环工作；(3)卫浴水模式：①.卫浴水水流检测：主控板通过传感器接口电路接收水流信号，当水流量≥3.5L/min启动卫浴功能，当流量≤3L/min关闭卫浴功能；②用户在显示设置板上设置卫浴水温温度，在卫浴水水流开关打开的情况下，实际温度低于目标温度，且风压信号正常，主控板通过脉冲点火电路开始点火燃烧后进入PID调节，当热负荷平衡后电流输出不变；当循环水温度T≥70℃时熄火，直到循环水温度T≤Ts又重新启动。在本专利技术一实施例中，供暖模式与卫浴水模式切换：1)在任意时间内均可通过显示设置板相应按键功能实现供暖模式与卫浴水模式切换；2)卫浴水模式优先功能，在供暖模式燃烧时若打开热水阀门，燃气壁挂炉控制系统立即停止水泵转为淋浴加热状态，根据负荷调节火力大小，卫浴水循环水温度达到设定温度后，按设定温度恒定工作；3)卫浴水模式结束后控制风机清扫30S，水泵转30S，燃气壁挂炉控制系统自动进入供暖模式。相较于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：能够实现对燃气壁挂炉的自动控制，且通过软件控制提高了系统的稳定性、抗干扰性和产品质量。附图说明图1是本专利技术燃气壁挂炉控制装置控制原理框图。图2是本专利技术开关电源电路原理图。图3是本专利技术继电器驱动电路原理图。图4是本专利技术火焰检测电路原理图。图5是本专利技术脉冲点火电路原理图。图6是本专利技术比例阀驱动电路原理图。图7是本专利技术传感器接口电路原理图。图8是本专利技术主控板电路原理图。图9是本专利技术数码管驱动电路原理图。图10是本专利技术按键电路原理图。图11是本专利技术单片机和EEPROM电路原理图。图12是主控板主程序流程图。图13是防冻运行水泵程序流程图。图14是燃烧控制程序流程图。图15是显示设置板主程序流程图。图16是主控板与显示设置板之间的通信模式。图17是基于遗传算法PID参数自适应控制系统结构框图。图18是遗传算法的PID参数整定寻优设计流程。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的技术方案进行具体说明。如图1所示，本专利技术提供了一种燃气壁挂炉控制系统，包括主控板及与该主控板连接的用于传输传感器采集信号的传感器接口电路，用于控制风机、水泵、三通换向阀的继电器驱动电路，用于检测燃气壁挂炉点火火焰的火焰检测电路，用于实现燃气壁挂炉点火的脉冲点火电路，用于实现按键输入、显示输出的显示设置板，用于实现燃气壁挂炉出水温度自动恒定的比例阀驱动电路，以及用于为整个系统供电的开关电源电路。本专利技术还提供了一种基于上述所述的燃气壁挂炉控制系统的控制方法，实现如下：(1)待机模式：主控板控制继电器驱动电路、脉冲点火电路停止工作；(2)供暖模式下的正常工作：①当循环水温度T≤设定温度TS-设定启/停温差△t时，燃气壁挂炉控制系统工作在取暖加热状态；主控板通过继电器驱动电路启动水泵运行10S后通过继电器驱动电路启动风机，若为检水状态，当检测到水流信号后再通过继电器驱动电路启动风机，检测到风压信号正常后通过脉冲点火电路开始点火，点火0.5秒后通过火焰检测电路检测到有火焰信号后停止点火；②着火后，2分钟内燃气壁挂炉控制系统由小火逐渐加到大火燃烧，加热到循环水温度T＝TS-5℃时，燃气壁挂炉控制系统逐级调整转入小火加热，直本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃气壁挂炉控制系统，其特征在于，包括主控板及与该主控板连接的用于传输传感器采集信号的传感器接口电路，用于控制风机、水泵、三通换向阀的继电器驱动电路，用于检测燃气壁挂炉点火火焰的火焰检测电路，用于实现燃气壁挂炉点火的脉冲点火电路，用于实现按键输入、显示输出的显示设置板，用于实现燃气壁挂炉出水温度自动恒定的比例阀驱动电路，以及用于为整个系统供电的开关电源电路。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃气壁挂炉控制系统，其特征在于，包括主控板及与该主控板连接的用于传输传感器采集信号的传感器接口电路，用于控制风机、水泵、三通换向阀的继电器驱动电路，用于检测燃气壁挂炉点火火焰的火焰检测电路，用于实现燃气壁挂炉点火的脉冲点火电路，用于实现按键输入、显示输出的显示设置板，用于实现燃气壁挂炉出水温度自动恒定的比例阀驱动电路，以及用于为整个系统供电的开关电源电路。


2.根据权利要求1所述的燃气壁挂炉控制系统，其特征在于，所述传感器接口电路包括风压开关检测接口电路、水压开关检测接口电路、过热保护接口电路、水流传感器接口电路、卫浴/采暖温度检测接口电路、室温检测接口电路。


3.根据权利要求1所述的燃气壁挂炉控制系统，其特征在于，所述继电器驱动电路包括风机输出控制电路、水泵输出控制电路、三通换向阀输出控制电路、电磁阀输出控制电路。


4.根据权利要求1所述的燃气壁挂炉控制系统，其特征在于，所述继电器驱动电路采用ULN2003。


5.根据权利要求1所述的燃气壁挂炉控制系统，其特征在于，所述火焰检测电路采用比较器LM393实现。


6.根据权利要求1所述的燃气壁挂炉控制系统，其特征在于，所述脉冲点火电路由AC220V交流电接驱动，通过高压包次级绕组产生约12~16kV的点火高压并施加在燃气壁挂炉的点火电极上，完成点火功能。


7.根据权利要求1所述的燃气壁挂炉控制系统，其特征在于，所述主控板采用瑞萨R5F100DA。


8.根据权利要求1所述的燃气壁挂炉控制系统，其特征在于，所述显示设置板包括R7F0C907B单片机电路及与该R7F0C907B单片机电路连接的数码管驱动电路、按键电路。


9.一种基于权利要求1-8任一所述的燃气壁挂炉控制系统的控制方法，其特征在于，实现如下：
（1）待机模式：
主控板控制继电器驱动电路、脉冲点火电路停止工作；
（2）供暖模式下的正常工作：
①当循环水温度T≤设定温度TS-设定启...

【专利技术属性】
技术研发人员：武永华，羊富贵，张浩，张禹，颜峰坡，
申请(专利权)人：福建江夏学院，
类型：发明
国别省市：福建;35