[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

说明书

本发明公开了一种基于有限状态机的智能锅炉控制器及控制方法，该智能锅炉控制器主要包括单片机以及分别与单片机连接的温度采集模块、按键输入模块、液晶显示模块、A/D转换模块、继电器控制模块、时钟控制模块、掉电存储模块、电源模块、复位时钟模块和报警模块，其中单片机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，另外，还将有限状态机的概念应用到按键输入模块中，有效提高了控制器的可靠性和可维护性，能广泛用于偏远山区家庭燃煤锅炉供暖设备的控制。

技术领域

本发明属于锅炉技术领域，具体涉及一种基于有限状态机的智能锅炉控制器及控制方法。

背景技术

目前，在智能锅炉控制器的市场上，利用单片机作为主控芯片的锅炉控制器因其高可靠性、成本低廉、维修费用低、人性化的操作界面等优点，已逐渐取代传统的继电器型和PLC型的锅炉控制器。锅炉控制系统是一个典型的大惯性，大滞后，多变量的过程控制器系统。系统中既有连续量的反馈控制，又有开关量的顺序控制，各个模块之间独立编程，却互相关联，传统的控制方式是顺序执行各个功能模块，但是由于系统各个模块以及控制过程的耦合性，程序顺序执行可能产生逻辑错误，导致程序跑飞，控制器发生故障，并且给开发初期的测试带来了较大的难度。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的技术问题，提供一种可靠性和可维护性好的基于有限状态机的智能锅炉控制器。

本发明的另一个目的是为了提供一种基于有限状态机的智能锅炉控制方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种基于有限状态机的智能锅炉控制器，包括单片机以及分别与单片机连接的温度采集模块、按键输入模块、液晶显示模块、A/D转换模块、继电器控制模块、时钟控制模块、掉电存储模块、电源模块、复位时钟模块、报警模块，

所述温度采集模块用于锅炉出水温度和回水温度的采集；

所述按键输入模块包括六个独立按钮：电源键、自动启停键、参数设置键、时间设置键、增加键、减小键，用于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；

所述液晶显示模块用于显示温度、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；

所述继电器控制模块包括鼓风机继电器、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；

所述时钟控制模块用于实现控制器时钟显示；

所述掉电存储模块用于实现控制器掉电保存设置的参数；

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

所述复位时钟模块用于单片机的复位以及晶振的提供；

所述报警模块用于检测温度、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。

进一步地，所述温度采集模块为DS18B20温度传感器。