[发明专利]一种基于有限状态机的智能锅炉控制器及控制方法

权利要求书

1.一种基于有限状态机的智能锅炉控制器，其特征在于：包括单片机（111）以及分别与单片机（111）连接的温度采集模块（101）、按键输入模块（102）、液晶显示模块（107）、A/D转换模块（103）、继电器控制模块（106）、时钟控制模块（104）、掉电存储模块（105）、电源模块（109）、复位时钟模块（110）、报警模块（108），

所述温度采集模块（101）用于锅炉出水温度和回水温度的采集；

所述按键输入模块（102）包括六个独立按钮：电源键、自动启停键、参数设置键、时间设置键、增加键、减小键，使用CMOS8级静态移位寄存器CD402B将六路按键状态转换成串口数据输出给单片机进行相应动作，所述按键输入模块（102）的状态为弹起状态、正在按下状态、确认按下状态、释放状态；

所述液晶显示模块（107）用于显示温度、时间、液位、压力、控制器状态、设备运行状态和报警信息；

所述A/D转换模块（103）用于将锅炉中压力和液位传感器采集到的电压电流信号转换成数字信号送给单片机（111）；

所述继电器控制模块（106）包括鼓风机继电器、给煤机继电器、循环泵继电器、补水泵继电器、报警继电器，用于控制各设备的启停；

所述时钟控制模块（104）用于实现控制器时钟显示；

所述掉电存储模块（105）用于实现控制器掉电保存设置的参数；

所述电源模块（109）用于将交流220V电压转换成控制器所需的3V、5V、12V直流电压；

所述复位时钟模块（110）用于单片机（111）的复位以及晶振的提供；

所述报警模块（108）用于检测温度、液位、压力，当检测值超过设置的报警值时，控制器驱动蜂鸣器报警，并连锁关闭相应设备；

所述单片机（111）根据温度、压力、液位的大小来判断锅炉目前的状态，以便驱动相应的继电器动作，或者发出报警；所述单片机（111）采用有限状态机技术，将锅炉系统分为空闲状态、开机停止状态、自动运行状态、手动运行状态、参数设置状态、时间设置状态和报警状态，通过各个状态间的转移并执行相应动作来实现锅炉的自动控制；

该基于有限状态机的智能锅炉控制方法包括以下步骤：

A、控制器上电后，初始化温度采集模块（101）、按键输入模块（102）、液晶显示模块（107）、A/D转换模块（103）、继电器控制模块（106）、时钟控制模块（104）、掉电存储模块（105）、复位时钟模块（110）和报警模块（108），等待电源键按下，此状态定义为空闲状态，若无按键按下，则一直扫描等待；

B、若电源键按下后锅炉系统进入开机停止状态，液晶显示模块（107）显示出水温度、回水温度、时间、压力、液位、控制器状态和设备运行状态，若出水温度、回水温度、压力、液位中的某项超过设置的报警值，则进入报警状态，驱动蜂鸣器进行报警；若出水温度、回水温度、压力、液位均没有超过设置的报警值，等待有按键按下时执行相关动作；

C、按下自动启停键，进入自动运行状态，根据出水温度以及设置的上下限温度通过继电器控制模块（106）控制鼓风机和给煤机的启停，根据开关泵温度的大小以及出水温度通过继电器控制模块（106）控制循环泵的启停，根据液位状态通过继电器控制模块（106）控制补水泵的启停，自动运行状态中也需实时监测温度，压力，液位的大小，若出水温度、回水温度、压力、液位中的某项超过设置的报警值，则进入报警状态，驱动蜂鸣器进行报警；

D、若再次按下自动启停键则结束自动运行状态并回到开机停止状态，关闭相应设备的运行，在开机停止状态下，可进入手动运行状态，通过增加键和减少键手动启停循环泵和补水泵；

E、在开机停止状态下，按下参数设置键，进入参数设置状态，第一次按下参数设置键，显示报警温度，此时可通过增加键和减小键设置报警温度，再次按下参数设置键，报警温度设置完成，第三次按下参数设置键，显示上限温度，此时可通过增加键和减小键设置上限温度，再次按下参数设置键，上限温度设置完成，依次类推，可分别设置下限温度、开泵温度、关泵温度，关泵温度设置完成后，再次按下参数设置键，则退出参数设置状态并回到开机停止状态；

F、在开机停止状态下，按下时间设置键，进入时间设置状态，第一次按下时间设置键，显示定时时间段，此时可通过增加键和减小键设置定时时间段，再次按下时间设置键，定时时间段设置完成，第三次按下时间设置键，显示实时时间，可通过增加键和减小键设置实时时间，再次按下时间设置键，实时时间设置完成，设置完成后再次按下时间设置键，退出时间设置状态，回到开机停止状态。