全文摘要
本实用新型公开了一种电加热真空锅炉扩展控制装置，包括主控MCU、电压转换电路，所述主控MCU与电压转换电路连接，所述电压转换电路包括开关电源芯片、稳压二极管一D1、稳压二极管二D2、稳压二极管三D3、电容一C1、电容二C2、电容三C3、电容四C4、电容五C5、电阻一R1、电阻二R2、电阻三R3、电阻四R4、电阻五R5、电阻六R6、电阻七R7、电感一L1，本实用新型将各个扩展装置分别增设电源，大大降低了主控模块电源的负荷。
主设计要求
1.一种电加热真空锅炉扩展控制装置，其特征在于：包括主控MCU、电压转换电路，所述主控MCU与电压转换电路连接，所述电压转换电路包括开关电源芯片、稳压二极管一D1、稳压二极管二D2、稳压二极管三D3、电容一C1、电容二C2、电容三C3、电容四C4、电容五C5、电阻一R1、电阻二R2、电阻三R3、电阻四R4、电阻五R5、电阻六R6、电阻七R7、电感一L1，所述稳压二极管一D1一端连接开关电源芯片的VIN引脚，另一端接地，所述电阻一R1连接开关电源芯片的VIN引脚，另一端连接开关电源芯片的EN引脚，所述电容二C2连接开关电源芯片的VIN引脚，另一端接地，所述电阻二R2一端与开关电源芯片的FREDQ引脚连接，另一端接地，所述开关电源芯片的GND引脚接地，所述开关电源芯片的SW引脚、电容一C1、开关电源芯片的BST引脚依次连接；所述稳压二极管二D2一端与开关电源芯片的SW引脚连接，另一端接地；所述电感一L1一端与开关电源芯片的SW引脚连接，另一端连接电源正极，所述电容三C3一端连接在电源正极，另一端接地，所述稳压二极管三D3并联在电容三C3上，所述电阻三R3一端连接在电源正极上，另一端依次与电阻四R4、电阻五R5、电阻六R6依次连接，电阻六R6接地，所述开关电源芯片的FB引脚连接在电阻四R4与电阻五R5之间的导线上；所述电容四C4一端与开关电源芯片的COMP引脚连接，另一端与电阻七R7连接，电阻七R7接地，所述电容五C5一端与开关电源芯片的COMP引脚连接，另一端接地。
设计方案
1.一种电加热真空锅炉扩展控制装置，其特征在于：包括主控MCU、电压转换电路，所述主控MCU与电压转换电路连接，所述电压转换电路包括开关电源芯片、稳压二极管一D1、稳压二极管二D2、稳压二极管三D3、电容一C1、电容二C2、电容三C3、电容四C4、电容五C5、电阻一R1、电阻二R2、电阻三R3、电阻四R4、电阻五R5、电阻六R6、电阻七R7、电感一L1，所述稳压二极管一D1一端连接开关电源芯片的VIN引脚，另一端接地，所述电阻一R1连接开关电源芯片的VIN引脚，另一端连接开关电源芯片的EN引脚，所述电容二C2连接开关电源芯片的VIN引脚，另一端接地，所述电阻二R2一端与开关电源芯片的FREDQ引脚连接，另一端接地，所述开关电源芯片的GND引脚接地，所述开关电源芯片的SW引脚、电容一C1、开关电源芯片的BST引脚依次连接；所述稳压二极管二D2一端与开关电源芯片的SW引脚连接，另一端接地；所述电感一L1一端与开关电源芯片的SW引脚连接，另一端连接电源正极，所述电容三C3一端连接在电源正极，另一端接地，所述稳压二极管三D3并联在电容三C3上，所述电阻三R3一端连接在电源正极上，另一端依次与电阻四R4、电阻五R5、电阻六R6依次连接，电阻六R6接地，所述开关电源芯片的FB引脚连接在电阻四R4与电阻五R5之间的导线上；所述电容四C4一端与开关电源芯片的COMP引脚连接，另一端与电阻七R7连接，电阻七R7接地，所述电容五C5一端与开关电源芯片的COMP引脚连接，另一端接地。
2.根据权利要求1所述电加热真空锅炉扩展控制装置，其特征在于：还包括继电器驱动芯片、通讯接口电路，所述主控MCU通过通讯接口电路与继电器驱动芯片连接，所述通讯接口电路包括通讯接口芯片、电阻六零R60、电阻六一R61、电阻六三R63、电容十C10，所述电阻六零R60一端与电源正极连接，另一端与通讯接口芯片的RO引脚连接，所述通讯接口芯片的VCC引脚与电源正极连接，所述电容十C10一端与电源正极连接，另一端接地，所述电阻六一R61一端与电容十C10接地端连接，另一端与通讯接口芯片的B引脚连接，所述电阻六三R63一端与电源正极连接，另一端与通讯接口芯片的A引脚连接。
3.根据权利要求2所述电加热真空锅炉扩展控制装置，其特征在于：所述主控MCU采用STM32F103C8芯片。
4.根据权利要求3所述电加热真空锅炉扩展控制装置，其特征在于：所述开关电源芯片采用MP1584芯片。
5.根据权利要求4所述电加热真空锅炉扩展控制装置，其特征在于：所述继电器驱动芯片采用MC1413芯片。
6.根据权利要求5所述电加热真空锅炉扩展控制装置，其特征在于：所述通讯接口芯片采用SP3485E芯片。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种电加热真空锅炉扩展控制装置，锅炉自动控制技术领域。
背景技术
电加热锅炉，随着吨位的增加，需要的加热组数量越来越多。普通控制系统，一般都需要级联扩展开关量输出控制模块，才能控制如此多的加热组。一般的扩展控制模块，和主控制模块之间，通过排线级联电源线和通讯线，通讯采用标准MODBUS协议。各个扩展控制模块均通过主控模块电源提供负荷，增大了主控模块电源的负荷。
另外，排线压接节点较多，故障率偏高；每个模块都分配一个独立的MODBUS站号，主控模块轮询各扩展模块，当扩展模块数量较多时，通讯效率偏低。
实用新型内容
实用新型目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种降低主控模块电源负荷的电加热真空锅炉扩展控制装置。
技术方案：为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种电加热真空锅炉扩展控制装置，包括主控MCU、电压转换电路，所述主控MCU与电压转换电路连接，所述电压转换电路包括开关电源芯片、稳压二极管一D1、稳压二极管二D2、稳压二极管三D3、电容一C1、电容二C2、电容三C3、电容四C4、电容五C5、电阻一R1、电阻二R2、电阻三R3、电阻四R4、电阻五R5、电阻六R6、电阻七R7、电感一L1，所述稳压二极管一D1一端连接开关电源芯片的VIN引脚，另一端接地，所述电阻一R1连接开关电源芯片的VIN引脚，另一端连接开关电源芯片的EN引脚，所述电容二C2连接开关电源芯片的VIN引脚，另一端接地，所述电阻二R2一端与开关电源芯片的FREDQ引脚连接，另一端接地，所述开关电源芯片的GND引脚接地，所述开关电源芯片的SW引脚、电容一C1、开关电源芯片的BST引脚依次连接；所述稳压二极管二D2一端与开关电源芯片的SW引脚连接，另一端接地；所述电感一L1一端与开关电源芯片的SW引脚连接，另一端连接电源正极，所述电容三C3一端连接在电源正极，另一端接地，所述稳压二极管三D3并联在电容三C3上，所述电阻三R3一端连接在电源正极上，另一端依次与电阻四R4、电阻五R5、电阻六R6依次连接，电阻六R6接地，所述开关电源芯片的FB引脚连接在电阻四R4与电阻五R5之间的导线上；所述电容四C4一端与开关电源芯片的COMP引脚连接，另一端与电阻七R7连接，电阻七R7接地，所述电容五C5一端与开关电源芯片的COMP引脚连接，另一端接地。
进一步地：还包括继电器驱动芯片、通讯接口电路，所述主控MCU通过通讯接口电路与继电器驱动芯片连接，所述通讯接口电路包括通讯接口芯片、电阻六零R60、电阻六一R61、电阻六三R63、电容十C10，所述电阻六零R60一端与电源正极连接，另一端与通讯接口芯片的RO引脚连接，所述通讯接口芯片的VCC引脚与电源正极连接，所述电容十C10一端与电源正极连接，另一端接地，所述电阻六一R61一端与电容十C10接地端连接，另一端与通讯接口芯片的B引脚连接，所述电阻六三R63一端与电源正极连接，另一端与通讯接口芯片的A引脚连接。
优选的：所述主控MCU采用STM32F103C8芯片。
优选的：所述开关电源芯片采用MP1584芯片。
优选的：所述继电器驱动芯片采用MC1413芯片。
优选的：所述通讯接口芯片采用SP3485E芯片。
本实用新型相比现有技术，具有以下有益效果：
将各个扩展装置分别增设电源，大大降低了主控模块电源的负荷。各个扩展装置电源线和通讯线由端子引入，大大增加可靠性及现场操作的便捷性。
附图说明
图1为电压转换电路示意图。
图2为接口电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
一种电加热真空锅炉扩展控制装置，包括主控MCU、电压转换电路，所述主控MCU与电压转换电路连接，所述主控MCU采用STM32F103C8芯片，在每个扩展控制装置内部，增设电源模块，外电源由端子接入每个扩展控制装置，如图1所示，所述电压转换电路包括开关电源芯片、稳压二极管一D1、稳压二极管二D2、稳压二极管三D3、电容一C1、电容二C2、电容三C3、电容四C4、电容五C5、电阻一R1、电阻二R2、电阻三R3、电阻四R4、电阻五R5、电阻六R6、电阻七R7、电感一L1，所述开关电源芯片采用MP1584芯片，所述稳压二极管一D1、稳压二极管二D2、稳压二极管三D3采用SMBJ稳压二极管，所述稳压二极管一D1一端连接开关电源芯片的VIN引脚，另一端接地，所述电阻一R1连接开关电源芯片的VIN引脚，另一端连接开关电源芯片的EN引脚，所述电容二C2连接开关电源芯片的VIN引脚，另一端接地，所述电阻二R2一端与开关电源芯片的FREDQ引脚连接，另一端接地，所述开关电源芯片的GND引脚接地，所述开关电源芯片的SW引脚、电容一C1、开关电源芯片的BST引脚依次连接；所述稳压二极管二D2一端与开关电源芯片的SW引脚连接，另一端接地；所述电感一L1一端与开关电源芯片的SW引脚连接，另一端连接电源正极，所述电容三C3一端连接在电源正极，另一端接地，所述稳压二极管三D3并联在电容三C3上，所述电阻三R3一端连接在电源正极上，另一端依次与电阻四R4、电阻五R5、电阻六R6依次连接，电阻六R6接地，所述开关电源芯片的FB引脚连接在电阻四R4与电阻五R5之间的导线上；所述电容四C4一端与开关电源芯片的COMP引脚连接，另一端与电阻七R7连接，电阻七R7接地，所述电容五C5一端与开关电源芯片的COMP引脚连接，另一端接地。
还包括继电器驱动芯片、通讯接口电路，所述主控MCU通过通讯接口电路与继电器驱动芯片连接，所述继电器驱动芯片采用MC1413芯片，如图2所示，所述通讯接口电路包括通讯接口芯片、电阻六零R60、电阻六一R61、电阻六三R63、电容十C10，所述通讯接口芯片采用SP3485E芯片，支持3.3V供电，负载能力强，所述电阻六零R60一端与电源正极连接，另一端与通讯接口芯片的RO引脚连接，所述通讯接口芯片的VCC引脚与电源正极连接，所述电容十C10一端与电源正极连接，另一端接地，所述电阻六一R61一端与电容十C10接地端连接，另一端与通讯接口芯片的B引脚连接，所述电阻六三R63一端与电源正极连接，另一端与通讯接口芯片的A引脚连接。
SP3485E芯片的通讯协议格报文格式如下，将连接在总线上的各个模块作为一个整体，只分配一个统一站号，主控模块发出报文后，每个模块都接收该条报文，各模块自动查找报文中与自身匹配的地址信息，提取出对应的信息并执行。
报文格式：
统一站号 地址0 数据0高 数据0低 …… 地址4 数据4高 数据4低CRC16高 CRC16低
标准MODBUS通讯，对每个扩展装置逐个进行完整的通讯，由于主控模块和每个扩展装置都会有其它并行任务在执行，所以每两次通讯建立之间，会有数十毫秒至数百毫秒不等的时延。如果扩展装置数量较多，全部轮询一遍的时间会较长，影响扩展装置的响应速度。而采用本实用新型的SP3485E芯片，在允许连接的扩展装置数量之内，只需进行一次通讯，即可覆盖所有扩展装置，效率大大提高，也导致通讯可靠性明显提升。
本实用新型的扩展装置总共支持10路开关量输出能力。由主控MCU通过通讯口下发报文，扩展装置通过通讯接口电路接收报文，然后主控MCU再根据通讯协议查询属于该扩展装置的控制信息，再控制10个继电器的输出。电源线和通讯线均通过插拔式端子，引入内部电路，该种方法稳定可靠。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201921310328.8
申请日:2019-08-14
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:84(南京)
授权编号:CN209560342U
授权时间:20191029
主分类号:G05B 19/042
专利分类号:G05B19/042;F22B35/00;F24H9/20
范畴分类:40E;
申请人:南京中嘉自控系统有限公司
第一申请人:南京中嘉自控系统有限公司
申请人地址:211153 江苏省南京市江宁区将军大道开拓路12号
发明人:涂彩林;雷世运;倪红云
第一发明人:涂彩林
当前权利人:南京中嘉自控系统有限公司
代理人:周中民
代理机构:32296
代理机构编号:南京睿之博知识产权代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计