本實(shí)用新型涉及電磁閥控制領(lǐng)域，具體涉及一種基于兩線制的電磁閥控制設(shè)備。

背景技術(shù)：

電磁閥(Electromagnetic valve)是用電磁控制的工業(yè)設(shè)備，是用來(lái)控制流體的自動(dòng)化基礎(chǔ)元件，屬于執(zhí)行器，并不限于液壓、氣動(dòng)。用在工業(yè)控制系統(tǒng)中調(diào)整介質(zhì)的方向、流量、速度和其他的參數(shù)。電磁閥可以配合不同的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)期的控制，而控制的精度和靈活性都能夠保證。電磁閥有很多種，不同的電磁閥在控制系統(tǒng)的不同位置發(fā)揮作用，最常用的是單向閥、安全閥、方向控制閥、速度調(diào)節(jié)閥等。

現(xiàn)有電磁閥控制設(shè)備存在以下不足：1、當(dāng)電磁閥數(shù)量較多時(shí)，電源線數(shù)量成正比增加，成本升高，設(shè)備維護(hù)困難；2、主控制器接線座數(shù)量直接影響可以連接的電磁閥數(shù)量，電磁閥較多時(shí)，主控制器體積相應(yīng)增大，成本升高；3、電磁閥增減靈活性較差，主控制器接線座數(shù)量直接決定可連接電磁閥數(shù)量，如需增加，須另行增加控制器，或加裝擴(kuò)展模塊；4、無(wú)法在電磁閥端加裝傳感器，如需加裝傳感器，必須另行單獨(dú)接線；5、對(duì)于市面常用的幾種電磁閥類型：脈沖式、直流保持式、交流保持式，一個(gè)規(guī)格控制器一般只可以控制其中一種類型電磁閥，若系統(tǒng)中有2種或3種不同類型電磁閥的情況，則不提供支持；6、在規(guī)模較大的項(xiàng)目或者農(nóng)田、野外、山地等條件下，需架設(shè)專用線路提供電源給主控制器，成本高，且電源布線不靈活。雖個(gè)別廠家生產(chǎn)的主控制器也可接入太陽(yáng)能等電源設(shè)備，但未提供對(duì)相應(yīng)電源的優(yōu)化配置，使其在使用中故障率較高；7、在規(guī)模較大的項(xiàng)目或者農(nóng)田、野外、山地等條件下，需架設(shè)專用線路提供主控制器與電腦連接，成本高，且受制于線路信號(hào)損失，電腦與主控制器端的距離也不能過(guò)遠(yuǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于兩線制的電磁閥控制設(shè)備，以微處理器為控制核心，微處理器通過(guò)低壓載波模塊發(fā)送和接收待采集模塊的數(shù)據(jù)，讀取數(shù)據(jù)記錄和分析，經(jīng)過(guò)處理后，由控制及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊保存，確保數(shù)據(jù)掉電不丟失，減少工作量，提高工作效率，可準(zhǔn)確、及時(shí)地采集數(shù)據(jù)，便于進(jìn)行全面地分析匯總。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種基于兩線制的電磁閥控制設(shè)備，包括智能電磁閥控制器和主控制器；

智能電磁閥控制器連接到主控制器的第一低壓直流載波模塊，所述智能電磁閥控制器與主控制器之間采用兩線制連接，即采用兩線直流載波通信，供電和通信都集中在兩根導(dǎo)線上；電池、第一電源轉(zhuǎn)換電路、第一低壓直流載波模塊依次相連，所述第一電源轉(zhuǎn)換電路和第一低壓直流載波模塊還分別連接到微控制器，所述微控制器還分別連接到第一無(wú)線通信模塊和儲(chǔ)存器；

所述主控制器的第一低壓直流載波模塊連接到智能電磁閥控制器的第二低壓直流載波模塊，第二低壓直流載波模塊直接連接到第二ARM處理器，第二低壓直流載波模塊還通過(guò)第二電源轉(zhuǎn)換電路連接到第二ARM處理器，所述第二ARM處理器連接到電磁閥驅(qū)動(dòng)電路。

根據(jù)上述方案，所述電池還與充電控制電路、太陽(yáng)能電池板依次相連。

根據(jù)上述方案，所第一低壓直流載波模塊還連接有第一保護(hù)電路。

根據(jù)上述方案，所述微控制器還分別連接到第一WIFI通信和第一GPRS通信。

根據(jù)上述方案，所述微控制器還分別連接到485通信擴(kuò)展、溫濕度傳感器和第一土壤濕度傳感器。

根據(jù)上述方案，所述第二低壓直流載波模塊還連接有第二保護(hù)電路。

根據(jù)上述方案，所述第二ARM處理器還分別連接到水壓傳感器、流量傳感器和第二土壤濕度傳感器。

根據(jù)上述方案，還包括USB集中器，所述USB集中器具體為：第三ARM處理器通過(guò)第三無(wú)線通信模塊連接到915MHz天線，通過(guò)第三電源轉(zhuǎn)換電路連接外置適配器，第三ARM處理器還連接USB端口，所述第三電源轉(zhuǎn)換電路與第三無(wú)線通信模塊相連。

根據(jù)上述方案，所述第三ARM處理器還通過(guò)第三WIFI通信連接到WIFI天線。

根據(jù)上述方案，所述第三ARM處理器還通過(guò)第三GPRS通信連接到GPRS天線。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：1、主控制器采用兩線制連接各電磁閥，電源、數(shù)據(jù)共線使用，布線簡(jiǎn)單，維護(hù)容易，大大簡(jiǎn)化了安裝過(guò)程，降低了安裝成本；2、控制器采用兩線制，電磁閥數(shù)量增減靈活，可連接2～48個(gè)電磁閥，連接數(shù)量可根據(jù)項(xiàng)目需要，隨時(shí)增減，不必改變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，也簡(jiǎn)化了控制器的型號(hào)類型，一種型號(hào)即可兼顧不同電磁閥連接需求的客戶；3、可在電磁閥端加裝傳感器，通過(guò)單片機(jī)數(shù)據(jù)處理后上傳到控制器；4、對(duì)于市面常用的幾種電磁閥類型：脈沖式、直流保持式、交流保持式，可通過(guò)對(duì)解碼器端的簡(jiǎn)單設(shè)置，使一個(gè)規(guī)格控制器可以控制上述任何一種類型電磁閥；5、在規(guī)模較大或供電不便的使用環(huán)境中，無(wú)需架設(shè)專用線路提供電源給主控制器，主控制器架設(shè)布點(diǎn)靈活。主控制器設(shè)計(jì)之初就考慮太陽(yáng)能作為標(biāo)配電源，可以優(yōu)化電路設(shè)計(jì)及使用體驗(yàn)；6、主控制器采用無(wú)線方式(無(wú)線通訊模塊、GPRS、WiFi)連接到USB集中器連接，實(shí)現(xiàn)和電腦的連接。使其在規(guī)模較大或供電不便的使用環(huán)境中，無(wú)需架設(shè)專用線路提供主控制器與電腦的連接方案，使控制人員遠(yuǎn)在千里之仍然可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的操控；7、通過(guò)“USB集中器—電腦”的連接，可以將本地?cái)?shù)據(jù)采集到云服務(wù)器，通過(guò)服務(wù)器的統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，能夠更好得制定灌溉方案，也使控制人員遠(yuǎn)在千里之仍然可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的操控；8、清潔能源，主控制器具備太陽(yáng)能電池板供電的功能，最大限度節(jié)約了電能的損耗。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型基于兩線制的電磁閥控制設(shè)備的電路架構(gòu)框圖總圖。

圖2是本實(shí)用新型基于兩線制的電磁閥控制設(shè)備的主控制器內(nèi)部電路框圖。

圖3是本實(shí)用新型基于兩線制的電磁閥控制設(shè)備的智能電磁閥控制器內(nèi)部電路框圖。

圖4是本實(shí)用新型于兩線制的電磁閥控制設(shè)備的USB集中器內(nèi)部電路框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)用新型提供的一種基于兩線制的電磁閥控制設(shè)備，包括智能電磁閥控制器和主控制器、USB集中器三大部分。一個(gè)主控制器可以連接最多48個(gè)智能電磁閥控制器，主控制器和智能電磁閥控制器之間采用2線直流載波通信，包含供電和通信都集中在兩根導(dǎo)線上，給現(xiàn)場(chǎng)施工帶來(lái)極大的方便。

如圖2所示，智能電磁閥控制器連接到主控制器的第一低壓直流載波模塊，所述智能電磁閥控制器與主控制器之間采用兩線制連接，即采用兩線直流載波通信，供電和通信都集中在兩根導(dǎo)線上；電池、第一電源轉(zhuǎn)換電路、第一低壓直流載波模塊依次相連，所述第一電源轉(zhuǎn)換電路和第一低壓直流載波模塊還分別連接到微控制器，所述微控制器還分別連接到第一無(wú)線通信模塊和儲(chǔ)存器。如圖3所示，所述主控制器的第一低壓直流載波模塊連接到智能電磁閥控制器的第二低壓直流載波模塊，第二低壓直流載波模塊直接連接到第二ARM處理器，第二低壓直流載波模塊還通過(guò)第二電源轉(zhuǎn)換電路連接到第二ARM處理器，所述第二ARM處理器連接到電磁閥驅(qū)動(dòng)電路。

主控制器內(nèi)部電路包含太陽(yáng)能電池板、電池、第一電源轉(zhuǎn)換電路、充電控制電路、第一低壓直流載波模塊、第一保護(hù)電路、微控制器、存儲(chǔ)器、第一無(wú)線通信模塊、485通信擴(kuò)展、溫濕度傳感器、第一土壤濕度傳感器、第一WIFI通信、第一GPRS通信。它們的連接關(guān)系如圖2所示，所述電池還與充電控制電路、太陽(yáng)能電池板依次相連。所第一低壓直流載波模塊還連接有第一保護(hù)電路。所述微控制器還分別連接到第一WIFI通信和第一GPRS通信。所述微控制器還分別連接到485通信擴(kuò)展、溫濕度傳感器和第一土壤濕度傳感器。

如圖3所示，所述第二低壓直流載波模塊還連接有第二保護(hù)電路。所述第二ARM處理器還分別連接到水壓傳感器、流量傳感器和第二土壤濕度傳感器。

如圖4所示，還包括USB集中器，所述USB集中器具體為：第三ARM處理器通過(guò)第三無(wú)線通信模塊連接到915MHz天線，通過(guò)第三電源轉(zhuǎn)換電路連接外置適配器，第三ARM處理器還連接USB端口，所述第三電源轉(zhuǎn)換電路與第三無(wú)線通信模塊相連。一個(gè)USB集中器可以和16個(gè)主控制器通過(guò)915MHz無(wú)線通信連接，通過(guò)USB接口把USB集中器和PC相連，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C或服務(wù)器上，也可以通過(guò)電腦上運(yùn)行的上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制智能電磁閥控制器；主控制器也可通過(guò)其內(nèi)部的WIFI通信或GPRS通信直接連接到位于廣域網(wǎng)上的服務(wù)器，將數(shù)據(jù)等信息傳輸?shù)轿挥趶V域網(wǎng)上的服務(wù)器存儲(chǔ)。

所述第三ARM處理器還通過(guò)第三WIFI通信連接到WIFI天線。所述第三ARM處理器還通過(guò)第三GPRS通信連接到GPRS天線。

可以采用485通信替代低壓直流載波模塊，485通信相較低壓直流載波模塊的優(yōu)缺點(diǎn)如下：優(yōu)點(diǎn)：1、通信更可靠；2、使得主控制器能夠帶128個(gè)智能電磁閥控制器；缺點(diǎn)：1、現(xiàn)場(chǎng)施工需要4線電纜；2、施工難度增加；3、線纜成本增加。

總的來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型采用了新的電路結(jié)構(gòu)，主控制器和智能電磁閥控制器之間的連接采用2線連接，通信方式采用低壓直流載波通信。智能電磁閥控制器采用ARM單片機(jī)為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，可方便增加各種傳感器。主控制器采用無(wú)線方式(無(wú)線通訊模塊、GPRS、WiFi)連接到USB集中器連接，實(shí)現(xiàn)和電腦的連接。云服務(wù)，主控制器能夠?qū)⒈镜財(cái)?shù)據(jù)采集到云服務(wù)器，通過(guò)服務(wù)器的統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，能夠更好得制定灌溉方案，以及提供方便的遠(yuǎn)程操控。清潔能源，主控制器具備太陽(yáng)能電池板供電的功能，最大限度節(jié)約了電能的損耗。