燃气热水器恒温控制系统的自动化检测.pdf

中国土木工程学会城市燃气分会应用专业委员会2009年年会论文集 燃气热水器恒温控制系统的自动化检测 刘治田，赵喜球，唐崇云，任宗华 (广东百威电子有限公司) 摘要：本文介绍了针对线性蝶阀恒温控制系统的特点研制和生产的蝶阀恒温控制器自动 检测台的原理、实现方法。本文介绍的检测台稍作改动也可用于目前的强排热水器控制器和 其它形式的恒温热水器控制器。 关键词：蝶阀控制器自动检测交互式对话 O引言 近年来，带有自动调节功能的蝶阀恒温燃气热水器的需求量逐步扩大，许多热水器生产厂开始批 量生产蝶阀恒温燃气热水器。蝶阀恒温燃气热水器的关键部件是蝶阀(燃气调节阀)和蝶阀恒温控制 器。蝶阀恒温热水器的控制器比普通强排热水器的控制器复杂的多，控制器性能的好坏直接影响热水 器的恒温性能。为了确保控制器的性能和质量，更好地满足整机生产厂的需求，必须加强和改善产品 的出厂检验。传统的检测手段主要是由检验员在普通的检测台手工检测，通过电流表或电压表观察吸 合(维持)电压、调节阀电流，通过开关模拟热水器的环境，然后按照验收标准，判断控制器是否合 格。多年来的经验证明：这种榆测手段有两个不足，一是效率低、检测过程受人为因素的影响太多， 二是对控制器输入通道和输出通道的性能不能定量测试。为了提高产品的质量水平，适应大批量生产 的需要，完善检测手段、对控制器的输入输出性能进行定量检测等越来越重要。就是在这样一种背景 下，我们设计和生产了一种既能定量检测控制器的输入输出性能，而又操作简单、自动化程度较高的 自动检测台。 1蝶阀恒温控制器的性能和特点 遵循国家标准GB 6932—2001家用燃气快速热水器设计的蝶阀恒温控制器，有以下功能和特点： (1)输入通道能够实时检测以下信号： ①水流量信号：脉冲信号。频率范围仁15Hz～160Hz： ②火焰信号：微弱的电流信号，控制器应有足够的灵敏度识别此信号； ③风压开关信号：开关信号； ④宜流风机转速信号：脉冲信号，它和水流量信号类似，频率范围f=10～150Hz(仅限于驱动 直流风机的控制器)： ⑤防过热温控开关信号：开关信号； ⑥冷热水温度探头信号：随温度变化的模拟信号； ⑦操作面板的“按键”信号：随按键变化的模拟信号。 中国土木工程学会城市燃气分会应用专业委员会2009年年会论文集 (2)输出通道具有以下特性： ①3个独立的电磁阀驱动通道(Dc24V)：吸合时间≥0．5s，保持信号的频率f≥100Hz； ②蝶阀(调节阀)驱动通道：与蝶阀连接后，驱动电流随设置温度和水流量大小的变化而变化， 最大驱动电流150InA； 风机： 的控制信号(仅限于使用直流风机的控制器)； 蝶阀恒温控制器有一个串行输出口，通过它与电脑连接，配合专用软件，可实时检测热水器的恒 温调节性能；另外，此通讯口和检测台连接，实现恒温控制器的自动检测。 除以上功能外，控制器有自诊断功能：如电磁阀检测，蝶阀检测，风压开关初态检测，温度传感 器检测等，确保热水器安全、可靠运行。 2蝶阀恒温控制器自动检测台的设计要求 根据以上内容介绍的蝶阀恒温控制器的特点和实现的功能，自动检测台应完成以下任务： ①检查控制器硬件功能是否正常，PCB板是否有虚焊，是否有漏装的元器件，能比较准确地确 定故障位置，指导工人在线返修； ②初步判断MCu是否有失效的功能： ③定量分析温度测量通道、水流测量通道、火焰检测通道和风机转速测量通道的性能； ④定量分析电磁阀驱动通道的吸合性能； ⑤定量分析蝶阀通道的调节性能； ⑥定量分析直流风机通道的调节性能(限于使用直流风机的控制器)； ⑦通过上面6个步骤，判断控制器硬件功能是否合格； ⑧用户程序写入控制器后，模仿人工检测过程，完成控制器的确认检验； ⑨程序烧写(ISP)、故障列表打印等； ⑩检测系统应操作简单，性能可靠，检测效率要高。 3蝶阀恒温控制器自动检测台的组成和实现方法 图l是自动检测台硬件组成功能框图，左边实线框图是蝶阀恒温控制器的输出，“风机驱动”包 号；右边是控制器需要接收的输入信号。 Rs-485C接口用于和上位机电脑连接，通过此接口将针对不同的控制器编写的检测程序写入检测 台中的单片机(MCU)：