密集烤房控制器控制模式自动切换装置的制作方法

1.本实用新型涉及烟草生产设备技术领域，特别是涉及一种密集烤房控制器控制模式自动切换装置。


背景技术：

2.密集烤房是生产香烟的重要设备之一，去除烟叶中的水分，延长其保质期，其温度控制关系到生产香烟的质量。
3.《密集烤房技术规范(试行)修订版》(国烟办综〔2009〕418号)规定了密集烤房的干湿球温度传感器技术标准，该传感器包括4个ds18b20温度传感器，分别测量上棚干球温度、上棚湿球温度、下棚干球温度、下棚湿球温度，采用5569-6p插头并规定了引脚顺序。根据技术规范的要求，控制器上有一个手动拨码开关，用于选择控制模式(分别为上棚控制模式、下棚控制模式)，烘烤人员根据烤房结构通过设置拨码开关来选择控制模式。在正常情况下，对于气流下降式烤房，采用上棚控制模式，只需要使用上棚干球温度、上棚湿球温度两个传感器，对于气流上升式烤房，采用下棚控制模式，只需要使用下棚干球温度、下棚湿球温度两个传感器。在烘烤过程中，由于水壶缺水、传感器故障等原因，控制模式对应的传感器不能正常工作，只能切换控制模式，但是需要人工判断是否进行切换，并进行手工切换。由于烘烤人员巡查烤房的间隔时间一般在两个小时甚至更久，造成控制模式切换不及时，容易造成烘烤损失。因此在不更换控制器的情况下，如何实现控制模式的自动切换具有一定的实用性。


技术实现要素：

4.有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本实用新型的目的是提供一种密集烤房控制器控制模式自动切换装置，在不更换控制器的情况下，在干湿球温度传感器和控制器之间串联一个传感器通道自动切换装置，在检测到传感器故障或者水壶缺水的情况下，自动切换传感器与控制器之间的连接通道，实现控制模式的自动切换效果。
5.为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种密集烤房控制器控制模式自动切换装置，包括单片机，单片机的信号输入端组通过干湿球温度传感器信号输入接口连接上棚干球温度传感器、上棚湿球温度传感器、下棚干球温度传感器以及下棚湿球温度传感器，干湿球温度传感器信号输入接口经多路电子开关连接干湿球温度传感器信号输出接口，干湿球温度传感器信号输出接口用于连接密集烤房控制器，单片机还设置有控制端组，单片机的控制端组连接多路电子开关的切换端组，单片机还连接有设置开关。
6.干湿球温度传感器信号输入接口设置有din 1输入端、din 2输入端、din 3输入端、din 4输入端；din 1输入端、din 2输入端、din 3输入端、din 4输入端分别连接上棚干球温度传感器、上棚湿球温度传感器、下棚干球温度传感器、下棚湿球温度传感器，din 1输入端、din 2输入端、din 3输入端、din 4输入端还连接单片机的信号输入端组；din 1输入端、din 2输入端、din 3输入端、din 4输入端还连接多路电子开关。
7.干湿球温度传感器信号输出接口设置有dout 1输出端、dout 2输出端、dout 3输出端、dout 4输出端；所述多路电子开关包括第一电子开关u1和第二电子开关u2，din 1输入端连接第一电子开关u1的d1端和d2端，第一电子开关u1的s1端和s2端分别连接dout 1输出端、dout 3输出端；din 3输入端连接第一电子开关u1的d3端和d4端，第一电子开关u1的s3端和s4端分别连接dout 3输出端、dout 1输出端；
8.din 2输入端连接第二电子开关u2的d1端和d2端，第二电子开关u2的s1端和s2端分别连接dout 2输出端、dout 4输出端；din 4输入端连接第二电子开关u2的d3端和d4端，第二电子开关u2的s3端和s4端分别连接dout 4输出端、dout 2输出端。
9.单片机的控制端组包括sw ok控制端、sw err控制端，多路电子开关的切换端组包括第一电子开关u1和第二电子开关u2的in1切换端、in2切换端、in3切换端、in4切换端；第一电子开关u1和第二电子开关u2的in1切换端、in3切换端并接之后连接到sw ok控制端；第一电子开关u1和第二电子开关u2的in2切换端、in4切换端并接之后连接到sw err控制端。
10.单片机采用stm8s003f3p6单片机，第一电子开关u1和第二电子开关u2采用adg712多路电子开关。
11.dout 1输出端、dout 2输出端、dout 3输出端、dout 4输出端分别用于连接密集烤房控制器的上棚干球温度采集引脚、上棚湿球温度采集引脚、下棚干球温度采集引脚、下棚湿球温度采集引脚。
12.显著效果:本实用新型提供了一种密集烤房控制器控制模式自动切换装置，在不更换控制器的情况下，在干湿球温度传感器和控制器之间串联一个传感器通道自动切换装置，在检测到传感器故障或者水壶缺水的情况下，自动切换传感器与控制器之间的连接通道，实现控制模式的自动切换效果。
附图说明
13.图1为控制模式自动切换装置的连接位置示意图；
14.图2为控制模式自动切换装置的模块结构图；
15.图3为干湿球温度传感器信号输入接口的电路图；
16.图4为单片机的电路图；
17.图5为第一电子开关u1的电路图；
18.图6为第二电子开关u2的电路图；
19.图7为干湿球温度传感器信号输出接口的电路图；
20.图8为本实用新型的工作流程图。
具体实施方式
21.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
22.如图1-图8所示，一种密集烤房控制器控制模式自动切换装置，包括单片机，单片机的信号输入端组通过干湿球温度传感器信号输入接口p2连接上棚干球温度传感器、上棚湿球温度传感器、下棚干球温度传感器、下棚湿球温度传感器，干湿球温度传感器信号输入接口p2经多路电子开关连接干湿球温度传感器信号输出接口p1，干湿球温度传感器信号输出接口p1连接密集烤房控制器，单片机还设置有控制端组，单片机的控制端组连接多路电
子开关的切换端组，单片机还连接有设置开关。
23.其中，上棚干球温度传感器用于测量密集烤房的上棚温度，上棚湿球温度传感器用于测量密集烤房的上棚湿度；下棚干球温度传感器用于测量密集烤房的下棚温度，下棚湿球温度传感器用于测量密集烤房的下棚湿度。
24.在传感器故障或者水壶缺水的情况下，相应的上棚干球温度传感器、上棚湿球温度传感器、下棚干球温度传感器、下棚湿球温度传感器的数据不正常。在传感器故障时，传感器输出错误代码或不输出数据；当水壶缺水时，干球温度传感器、湿球温度传感器数据接近，当温度差小于设置阈值比如4度，即可判断缺水。
25.单片机设置有信号输入端组，信号输入端组包括pc4管脚、pc3管脚、pb4管脚、pb4管脚，通过干湿球温度传感器信号输入接口p2连接上棚干球温度传感器、上棚湿球温度传感器、下棚干球温度传感器、下棚湿球温度传感器。单片机获取上棚干球温度传感器、上棚湿球温度传感器、下棚干球温度传感器、下棚湿球温度传感器的信号判断其是否在正常范围内，如果不正常，则发出相应的切换信号。
26.图4为单片机的电路图；单片机的pc7管脚连接mode端，mode端通过设置开关s1接地，通过设置开关s1设置上棚控制模式还是下棚控制模式，单片机的led up端连接有指示灯d2；单片机的led down端连接有指示灯d3；上棚控制模式时指示灯d2点亮，下棚控制模式时指示灯d3点亮。
27.当密集烤房控制器设置为上棚控制模式时，上棚干球温度传感器、上棚湿球温度传感器的数据正常时，上棚干球温度传感器、上棚湿球温度传感器的信号经多路电子开关传送给密集烤房控制器的上棚干球温度输入端、上棚湿球温度输入端；当上棚干球温度传感器、上棚湿球温度传感器的数据不正常时，单片机的控制端组发出切换信号给多路电子开关的切换端组，多路电子开关动作，将下棚干球温度传感器、下棚湿球温度传感器的信号经多路电子开关传送给密集烤房控制器的上棚干球温度输入端、上棚湿球温度输入端。
28.反之，当密集烤房控制器设置为下棚控制模式时，下棚干球温度传感器、下棚湿球温度传感器的数据正常时，下棚干球温度传感器、下棚湿球温度传感器的信号经多路电子开关传送给密集烤房控制器的下棚干球温度输入端、下棚湿球温度输入端；当下棚干球温度传感器、下棚湿球温度传感器的数据不正常时，单片机的控制端组发出切换信号给多路电子开关的切换端组，多路电子开关动作，将上棚干球温度传感器、上棚湿球温度传感器的信号经多路电子开关传送给密集烤房控制器的下棚干球温度输入端、下棚湿球温度输入端。
29.干湿球温度传感器信号输入接口p2设置有din 1输入端、din 2输入端、din 3输入端、din 4输入端；din 1输入端、din 2输入端、din 3输入端、din 4输入端分别连接上棚干球温度传感器、上棚湿球温度传感器、下棚干球温度传感器、下棚湿球温度传感器，din 1输入端、din 2输入端、din 3输入端、din 4输入端还连接单片机的信号输入端组；信号输入端组包括pc4管脚、pc3管脚、pb4管脚、pb4管脚；din 1输入端、din 2输入端、din 3输入端、din 4输入端还连接多路电子开关。
30.干湿球温度传感器信号输出接口p1设置有dout 1输出端、dout 2输出端、dout 3输出端、dout 4输出端；所述多路电子开关包括第一电子开关u1和第二电子开关u2，din 1输入端连接第一电子开关u1的d1端和d2端，第一电子开关u1的s1端和s2端分别连接dout 1
输出端、dout 3输出端；din 3输入端连接第一电子开关u1的d3端和d4端，第一电子开关u1的s3端和s4端分别连接dout 3输出端、dout 1输出端；
31.din 2输入端连接第二电子开关u2的d1端和d2端，第二电子开关u2的s1端和s2端分别连接dout 2输出端、dout 4输出端；din 4输入端连接第二电子开关u2的d3端和d4端，第二电子开关u2的s3端和s4端分别连接dout 4输出端、dout 2输出端。
32.单片机的控制端组发出控制信号，第一电子开关u1、第二电子开关u2为上棚控制模式，当数据正常时，din 1输入端连接dout 1输出端；din 3输入端连接dout 3输出端；din 2输入端连接dout 2输出端；din 4输入端连接dout 4输出端；当数据不正常时，din 1输入端连接dout 3输出端；din 3输入端连接dout 1输出端；din 2输入端连接dout 4输出端；din 4输入端连接dout 2输出端；从而切换输入信号。下棚控制模式道理相同。
33.单片机的控制端组包括sw ok控制端、sw err控制端，多路电子开关的切换端组包括第一电子开关u1和第二电子开关u2的in1切换端、in2切换端、in3切换端、in4切换端；第一电子开关u1和第二电子开关u2的in1切换端、in3切换端并接之后连接到sw ok控制端；第一电子开关u1和第二电子开关u2的in2切换端、in4切换端并接之后连接到sw err控制端。
34.采用上述的结构，单片机的sw ok控制端、sw err控制端发出控制信号，即可控制第一电子开关u1和第二电子开关u2进行切换，使密集烤房控制器切换输入信号。
35.单片机采用stm8s003f3p6单片机，第一电子开关u1和第二电子开关u2采用adg712多路电子开关。
36.dout 1输出端、dout 2输出端、dout 3输出端、dout 4输出端分别连接连接密集烤房控制器的上棚干球温度输入端、上棚湿球温度输入端、下棚干球温度输入端、下棚湿球温度输入端。采用上述结构向密集烤房控制器输入相应的检测信号。
37.控制模式自动切换装置：
38.安装位置：串联在烤房控制器与传感器之间，因此有两个相同的传感器插座接口。
39.如图4所示，设置开关：s1为拨码开关，用于设置烤房气流方向(或正常控制模式)，分别为气流下降式烤房(上棚控制模式)、气流上升式烤房(下棚控制模式)。
40.状态指示：led_up和led_down为实际控制模式指示灯，分别在上棚控制模式和下棚控制模式时常亮。
41.图1为图2为控制模式自动切换装置的连接位置示意图和内部模块结构示意图。
42.如图8所示，工作流程图：
43.上电初始化之后，首先检测4路传感器状态，即判断各传感器是否正常，然后读取开关设置是上棚控制模式还是下棚控制模式，接着根据传感器故障情况，自动选择控制模式。逻辑为：
44.(1)当控制棚的传感器正常，或者非控制棚的传感器故障时，电子开关处于直通模式，即，上棚传感器连接至控制器的上棚传感器接口，下棚传感器连接至控制器的下棚传感器接口。
45.(2)当控制棚的传感器故障且非控制棚的传感器正常时，电子开关处于切换模式，即，上下棚传感器通道进行切换，即上棚传感器连接至控制器的下棚传感器接口，下棚传感器连接至控制器的上棚传感器接口。
46.上述控制流程为现有常用成熟技术手段，不再详细赘述。
47.电路图说明：
48.主要接口：
49.p2：连接干湿球温度传感器；
50.p1：烤房控制器接口，与烤房控制器的传感器接口相连；
51.p3：调试接口；
52.主要元件包括：
53.u1和u2：电子开关，型号adg712，用于切换上下棚温度传感器的连接；
54.u3：单片机，型号stm8s003，控制板的核心元件，实现控制逻辑；
55.led_up：上棚控制模式指示灯；
56.led_down：下棚控制模式指示灯；
57.led：运行状态指示灯；
58.主要网络标号：
59.din_1、din_2、din_3、din_4：分别为上棚干球温度传感器信号、上棚湿球温度传感器信号、下棚干球温度传感器信号、下棚湿球温度传感器信号；
60.dout_1、dout_2、dout_3、dout_4：分别连接烤房控制器上的上棚干球温度信号采集引脚、上棚湿球温度采集引脚、下棚干球温度采集引脚、下棚湿球温度采集引脚；
61.sw_ok：高电平时，电子开关处于直通模式，sw_ok和sw_err必须电平不同；
62.sw_err：高电平时，电子开关处于切换模式，sw_ok和sw_err必须电平不同。
63.本发明在不更换密集烤房控制器的情况下，在检测到传感器故障或者水壶缺水的情况下，自动切换传感器与控制器之间的连接通道，实现控制模式的自动切换效果，避免人工没有及时发现传感器故障，造成控制模式切换不及时。
64.最后，需要注意的是：以上列举的仅是本实用新型的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本实用新型进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本实用新型的保护范围。