專利名稱：鍋爐用帶液晶屏的控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種爐窯控制器，尤其涉及一種鍋爐用帶液晶屏的控制器。
背景技術(shù)：
目前用于控制爐窯工作的控制器通常包括二次儀表控制方式的控制器、采用通用程控控制方式的控制器、采用單片機(jī)控制方式的控制器等三種。
二次儀表控制方式的控制器的缺點是(1)有關(guān)運(yùn)行參數(shù)和故障情況均以數(shù)碼管所顯示的數(shù)字的方式表示，操作人員必須對照需要對照《數(shù)字對應(yīng)表》進(jìn)行查詢才能知道這些數(shù)字所表示的是什么故障，因此比較繁瑣；(2)另外其功能少且簡單，使之不能適應(yīng)爐窯生產(chǎn)過程中所出現(xiàn)的多種控制的要求和精度控制的要求。
采用單片機(jī)控制方式的控制器的優(yōu)點是，功能比二次儀表控制方式的功能多，其缺點是(1)若顯示器采用數(shù)碼管則有關(guān)運(yùn)行參數(shù)和故障情況只能以數(shù)碼管所顯示的數(shù)字和英文字母的方式表示，使之不僅不直觀，而且必須提高對操作人員的素質(zhì)要求，(2)控制過程為一次成型，出廠后就不能再作修改，因此通用性差。
采用通用程控控制方式的控制器的優(yōu)點是，功能比二次儀表控制方式的功能多，其缺點是，但是若配置中文顯示器和模擬量輸入模塊，其價格較高。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種改進(jìn)的鍋爐用帶液晶屏的控制器，它能給用戶一個直觀易懂的操作界面，并且具有二次開發(fā)的功能，允許用戶修改控制過程。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的
一種鍋爐用帶液晶屏的控制器，包括中央控制單元(1)，其特征在于還包括一時鐘控制單元，該時鐘控制單元中的時鐘控制端、時鐘端、片選端、輸入/輸出[0...7]端分別與中央控制單元的時鐘控制端、時鐘端、片選端、輸入/輸出[0...7]端連接；一門陣列單元，該門陣列單元的輸入/輸出[0...7]端、發(fā)光管輸出[0...7]端、發(fā)光管選通、片選[0...2]端、通訊端、復(fù)位端分別與中央控制單元(1)的輸入/輸出[0...7]端、發(fā)光管輸出[0...7]端、發(fā)光管選通、片選[0...2]端、通訊端、復(fù)位端連接；門陣列單元的片選端、選通線0和1端、通訊端、選通端分別與時鐘控制單元(2)片選端、選通線0和1端、通訊端、選通端連接；一輸出單元，該輸出單元的數(shù)字量輸出[0...9]端與中央控制單元的數(shù)字量[0...9]端連接；輸出單元的顯示量輸出[0...11]端與門陣列單元的顯示量[0...11]端連接；一模數(shù)輸入單元，該模數(shù)輸入單元的數(shù)字量輸入[0...13]端與與門陣列單元的數(shù)字量[0...13]端連接；模數(shù)輸入單元的模擬量輸入輸入[0...7]端與中央控制單元的模擬量[0...7]端連接。
在上述的鍋爐用帶液晶屏的控制器中，其中，所述的中央控制單元包括，一由型號為89C51的微處理器集成電路芯片U2構(gòu)成的數(shù)據(jù)處理電路和兩排阻IR1和IR2；在所述的89C51微處理機(jī)集成電路U2的X1端和X2端之間設(shè)置一由一晶振、三電容、一電阻組成的提供中央控制單元頻率的晶振電路。
在上述的鍋爐用帶液晶屏的控制器中，其中，所述的時鐘控制單元包括，一型號為DS1302的時鐘集成電路芯片U5構(gòu)成的時間控制電路，一型號為25045的數(shù)據(jù)存儲器U4，一由電容C44和電容C33組成的濾波電路；所述的25045數(shù)據(jù)存儲器U4的SCK端和SI端分別與DS1302時間控制電路U5的SCLK端和DIO端連接；在所述的DS1302時間控制電路U5的X1和X2兩端之間設(shè)置一晶振；在所述的DS1302時間控制電路U5的GND和/RST兩端之間連接一由電阻R2和放大器QI組成的開關(guān)電路，該放大器QI的基腳與中央控制單元的P2.7端連接。
在上述的鍋爐用帶液晶屏的控制器中，其中，所述的門陣列單元包括，一型號為XC9572PC84的大規(guī)模數(shù)據(jù)處理器U23、一型號為9PLN接插件J8、一型號為26PLN接插件J6；所述的接插件J8接收來自鍵盤的信號，其輸出端與XC9572PC84處理器U23連接，所述的接插件J6接收來自輸入單元的信號，其輸出端與XC9572PC84處理器U23連接。
在上述的鍋爐用帶液晶屏的控制器中，其中，所述的門陣列單元還包括，一由型號為75176的數(shù)據(jù)通訊電路芯片U24和一與75176通訊電路芯片連接的型號為4PLN接插件J3組成的通訊電路，75176數(shù)據(jù)通訊電路芯片U24與4PLN接插件J3的自由端與大屏幕中文顯示器連接。
在上述的鍋爐用帶液晶屏的控制器中，其中，所述的門陣列單元還包括，一型號為4PLN接插件J3組成的軟件下載的接口。
在上述的鍋爐用帶液晶屏的控制器中，其中，所述的輸出單元包括，由兩型號為MC1413驅(qū)動器U20和U21組成的驅(qū)動電路、大屏幕中文顯示器電路、型號為20PIN的大屏幕中文顯示器接插件J1；所述的MC1413驅(qū)動器U20的輸入端接收來自中央控制單元排阻IR1的信號，其輸出端與繼電器連接；所述的MC1413驅(qū)動器U21的輸入端接收來自門陣列單元XC9572PC84大規(guī)模數(shù)據(jù)處理器U23的信號，其輸出端與大屏幕中文顯示器電路連接；所述的20PIN接插件J1的輸出端與自門陣列單元XC9572PC84大規(guī)模數(shù)據(jù)處理器U23的I/O端連接。
在上述的鍋爐用帶液晶屏的控制器中，其中，所述的模數(shù)輸入單元在上述的鍋爐用帶液晶屏的控制器中，其中，包括，14個數(shù)字量輸入部件、8個模擬量輸入部件、一型號為145051的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路U3；所述的每一數(shù)字量輸入部件包括由二極管組成的信號接收和由光耦合器件組成的光隔離電路；所述的145051模數(shù)轉(zhuǎn)換電路U3的輸出端與中央控制單元89C51的微處理器集成電路芯片U2連接。
本實用新型鍋爐用帶液晶屏的控制器由于采用了上述的技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有明顯的優(yōu)點和積極效果。本實用新型鍋爐用帶液晶屏的控制器由于集成了中文文本顯示器和模擬量輸入模塊，相比較而言，功能比二次儀表控制要強(qiáng)，中文文本顯示器則給用戶一個直觀易懂的操作界面，減輕操作工人的勞動強(qiáng)度；同時，二次開發(fā)的功能則能給予用戶修改控制過程的靈活性；另外，被控制設(shè)備運(yùn)行安全，且價格比通用程控器低。


通過以下對本實用新型鍋爐用帶液晶屏的控制器的一實施例結(jié)合其附圖的描述，可以進(jìn)一步理解本實用新型的目的、具體結(jié)構(gòu)特征和優(yōu)點。其中，附圖為圖1是依據(jù)本實用新型提出的鍋爐用帶液晶屏的控制器的方框結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中中央控制單元的電原理圖；圖3是圖1中時鐘控制單元的電原理圖；圖4是圖1中門陣列單元的電原理圖；圖5是圖1中輸出單元的電原理圖；圖6是圖1中模數(shù)輸入單元的電原理圖。
具體實施方式
請參見圖1所示，這是本實用新型鍋爐用帶液晶屏的控制器的方框結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新型鍋爐用帶液晶屏的控制器包括，中央控制單元1、時鐘控制單元2、門陣列單元3、輸出單元4、模數(shù)輸入單元5。其中，所述的時鐘控制單元2中的時鐘控制端、時鐘端、片選端、輸入/輸出[0...7]端分別與中央控制單元1的時鐘控制端、時鐘端、片選端、輸入/輸出[0...7]端連接。
所述的門陣列單元3的輸入/輸出[0...7]端、發(fā)光管輸出[0...7]端、發(fā)光管選通、片選[0...2]端、通訊端、復(fù)位端分別與中央控制單元1的輸入/輸出[0...7]端、發(fā)光管輸出[0...7]端、發(fā)光管選通、片選[0...2]端、通訊端、復(fù)位端連接；門陣列單元3的片選端、選通線0和1端、通訊端、選通端分別與時鐘控制單元2片選端、選通線0和1端、通訊端、選通端連接。
所述的輸出單元4的數(shù)字量輸出[0...9]端與中央控制單元1的數(shù)字量[0...9]端連接；輸出單元4的顯示量輸出[0...11]端與門陣列單元3的顯示量[0...11]端連接。
所述的模數(shù)輸入單元5的數(shù)字量輸入[0...13]端與與門陣列單元3的數(shù)字量[0...13]端連接；模數(shù)輸入單元5的模擬量輸入輸入[0...7]端與中央控制單元(1)的模擬量[0...7]端連接。
請結(jié)合圖1參見圖2所示，圖2是本實用新型中中央控制單元的電原理圖。所述的中央控制單元1包括，一由型號為89C51的微處理器集成電路芯片U2構(gòu)成的數(shù)據(jù)處理電路和兩排阻IR1和IR2；在所述的89C51微處理機(jī)集成電路U2的X1端和X2端之間設(shè)置一由一晶振、三電容、一電阻組成的提供中央控制單元1時鐘頻率的晶振電路。中央控制單元1是本實用新型的核心，89C51的微處理器集成電路芯片U21的P0口、P1口、P2口、P3口為數(shù)據(jù)處理通道，RXD、TXD為通訊處理控制。
請結(jié)合圖1參見圖3所示，圖3是本實用新型中時鐘控制單元的電原理圖。所述的時鐘控制單元2是為本實用新型正確控制和處理各項問題提供精確的時間。時鐘控制單元2包括，一型號為DS1302的時鐘集成電路芯片U5構(gòu)成的時間控制電路，一型號為25045的數(shù)據(jù)存儲器U4，一由電容C44和電容C33組成的濾波電路；所述的25045數(shù)據(jù)存儲器U4用于存儲日常處理數(shù)據(jù)，25045數(shù)據(jù)存儲器U4的SCK端和SI端分別與DS1302時間控制電路U5的SCLK端和DIO端連接；在所述的DS1302時間控制電路U5的X1和X2兩端之間設(shè)置一晶振；在所述的DS1302時間控制電路U5的GND和/RST兩端之間連接一由電阻R2和放大器QI組成的開關(guān)電路，該放大器QI的基腳與中央控制單元1的P2.7端連接。
請結(jié)合圖1參見圖4所示，圖4是本實用新型中門陣列單元的電原理圖。所述的門陣列單元3是為本實用新型進(jìn)行控制、處理提供了邏輯原理，并進(jìn)行控制數(shù)字量信號輸入、數(shù)字量信號輸出口。該門陣列單元3包括，一型號為XC9572PC84的大規(guī)模數(shù)據(jù)處理器U23、一型號為9PLN接插件J8、一型號為26PLN接插件J6；所述的接插件J8接收來自鍵盤的信號，其輸出端與XC9572PC84處理器U23連接，所述的接插件J6接收來自輸入單元的信號，其輸出端與XC9572PC84處理器U23連接。
門陣列單元3還包括，一由型號為75176的數(shù)據(jù)通訊電路芯片U24和一與75176通訊電路芯片連接的型號為4PLN接插件J3組成的通訊電路，75176數(shù)據(jù)通訊電路芯片U24與4PLN接插件J3的自由端與大屏幕中文顯示器連接；從而使本實用新型具有控制大屏幕中文顯示器，為用戶實時控制鍋爐狀態(tài)提供了方便、可視的操作環(huán)境，同時提供了與上位機(jī)的通訊，且可進(jìn)行群控。
門陣列單元3還包括，一型號為4PLN接插件J3組成的接口，作為軟件下載的接口。
請結(jié)合圖1參見圖5所示，圖5是本實用新型中輸出單元的電原理圖。所述的輸出單元4包括，由兩型號為MC1413驅(qū)動器U20和U21組成的驅(qū)動電路、大屏幕中文顯示器電路、型號為20PIN的大屏幕中文顯示器接插件J1；其中，MC1413驅(qū)動器U20的輸入端及U20的5腳、7腳接收來自中央控制單元1排阻IR1的信號，其輸出端與繼電器連接，以提供驅(qū)動大電流繼電器進(jìn)行工作；MC1413驅(qū)動器U21的其余輸入端接收來自門陣列單元3的XC9572PC84大規(guī)模數(shù)據(jù)處理器U23的信號，其輸出端與發(fā)光二極管顯示器電路連接；所述的20PIN接插件J1上安裝液晶屏，20PIN接插件J1與自門陣列單元3中XC9572PC84大規(guī)模數(shù)據(jù)處理器U23的I/O端連接。
請結(jié)合圖1參見圖6所示，圖6是本實用新型中模數(shù)輸入單元的電原理圖。模數(shù)輸入單元5的工作是將模擬量輸入的信號經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路處理后送中央控制單元1處理開關(guān)量信號經(jīng)光電隔離送至XC9572PC84的大規(guī)模數(shù)據(jù)處理器U23處理。該模數(shù)輸入單元5包括，14個數(shù)字量輸入部件、8個模擬量輸入部件、一型號為145051的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路U3；其中，每一數(shù)字量輸入部件包括由二極管組成的信號接收和由光耦合器件組成的光隔離電路；145051模數(shù)轉(zhuǎn)換電路U3的輸出端與中央控制單元(1)89C51的微處理器集成電路芯片U2連接。
本實用新型是這樣工作的中央控制單元1控制模數(shù)輸入單元實時采樣；將數(shù)字量信號送至門陣列單元3中XC9572PC84大規(guī)模數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行運(yùn)算處理；將模擬量信號送至模數(shù)轉(zhuǎn)換單元5中MC145051模數(shù)轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；將經(jīng)XC9572PC84大規(guī)模數(shù)據(jù)處理器和MC145051模數(shù)轉(zhuǎn)換電路處理后的信號輸入至中央控制單元1中89C51微處理器集成電路芯片，經(jīng)過運(yùn)算處理后，將需控制信號送至輸出單元5及門陣列單元3，為實時控制及大屏幕顯示提供實時數(shù)據(jù)，進(jìn)行控制。如客戶需要還可開通與上位機(jī)(計算機(jī))的通訊，進(jìn)行群控。
通過以下表，可以看到本實用新型鍋爐用帶液晶屏的控制器與現(xiàn)有技術(shù)鍋爐控制器相比的具有的特點

本實用新型鍋爐用帶液晶屏的控制器還具有以下的優(yōu)點和積極效果1.本實用新型由于自帶中文文本液晶顯示器，所有的運(yùn)行參數(shù)和故障情況均以中文顯示，不必像數(shù)碼管顯示的那樣，需要對著一張表來查詢1號故障是什么，2號故障是什么。
2.本實用新型由于自帶模擬量輸入模塊，可以將外界的溫度，壓力等信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量在操作顯示器上顯示出來。
3.本實用新型由于可在Windows環(huán)境下的編程軟件，編制/修改并通過標(biāo)準(zhǔn)的RS485通訊口下載至控制器，實現(xiàn)可編程效果。
4.本實用新型由于集成了RS485通訊口一個，可用于下載程序，或為上位機(jī)監(jiān)控/樓宇自控提供通訊接口。通過該通訊口，可以將運(yùn)行工況數(shù)據(jù)傳輸給上位機(jī)/樓宇自控系統(tǒng)。
5.本實用新型由于采用“一指開機(jī)，一指關(guān)機(jī)”的傻瓜式操作，從而降低了對鍋爐操作人員的素質(zhì)要求，減少了培訓(xùn)費用，給生產(chǎn)帶來了方便和提高了生產(chǎn)效率。
6.本實用新型由于還采用了抗干擾的布線措施，因此提高了抗干擾性能。
權(quán)利要求1.一種鍋爐用帶液晶屏的控制器，包括中央控制單元(1)，其特征在于還包括一時鐘控制單元(2)，該時鐘控制單元(2)中的時鐘控制端、時鐘端、片選端、輸入/輸出[0...7]端分別與中央控制單元(1)的時鐘控制端、時鐘端、片選端、輸入/輸出[0...7]端連接；一門陣列單元(3)，該門陣列單元(3)的輸入/輸出[0...7]端、發(fā)光管輸出[0...7]端、發(fā)光管選通、片選[0...2]端、通訊端、復(fù)位端分別與中央控制單元(1)的輸入/輸出[0...7]端、發(fā)光管輸出[0...7]端、發(fā)光管選通、片選[0...2]端、通訊端、復(fù)位端連接；門陣列單元(3)的片選端、選通線0和1端、通訊端、選通端分別與時鐘控制單元(2)片選端、選通線0和1端、通訊端、選通端連接；一輸出單元(4)，該輸出單元(4)的數(shù)字量輸出[0...9]端與中央控制單元(1)的數(shù)字量[0...9]端連接；輸出單元(4)的顯示量輸出[0...11]端與門陣列單元(3)的顯示量[0...11]端連接；一模數(shù)輸入單元(5)，該模數(shù)輸入單元(5)的數(shù)字量輸入[0...13]端與與門陣列單元(3)的數(shù)字量[0...13]端連接；模數(shù)輸入單元(5)的模擬量輸入輸入[0...7]端與中央控制單元(1)的模擬量[0...7]端連接。
2.如權(quán)利要求1所述的鍋爐用帶液晶屏的控制器，其特征在于所述的中央控制單元(1)包括，一由型號為89C51的微處理器集成電路芯片U2構(gòu)成的數(shù)據(jù)處理電路和兩排阻IR1和IR2；在所述的89C51微處理機(jī)集成電路U2的X1端和X2端之間設(shè)置一由一晶振、三電容、一電阻組成的提供中央控制單元(1)頻率的晶振電路。
3.如權(quán)利要求1所述的鍋爐用帶液晶屏的控制器，其特征在于所述的時鐘控制單元(2)包括，一型號為DS1302的時鐘集成電路芯片U5構(gòu)成的時間控制電路，一型號為25045的數(shù)據(jù)存儲器U4，一由電容C44和電容C33組成的濾波電路；所述的25045數(shù)據(jù)存儲器U4的SCK端和SI端分別與DS1302時間控制電路U5的SCLK端和DIO端連接；在所述的DS1302時間控制電路U5的X1和X2兩端之間設(shè)置一晶振；在所述的DS1302時間控制電路U5的GND和/RST兩端之間連接一由電阻R2和放大器QI組成的開關(guān)電路，該放大器QI的基腳與中央控制單元(1)的P2.7端連接。
4.如權(quán)利要求1所述的鍋爐用帶液晶屏的控制器，其特征在于所述的門陣列單元(3)包括，一型號為XC9572PC84的大規(guī)模數(shù)據(jù)處理器U23、一型號為9PLN接插件J8、一型號為26PLN接插件J6；所述的接插件J8接收來自鍵盤的信號，其輸出端與XC9572PC84處理器U23連接，所述的接插件J6接收來自輸入單元的信號，其輸出端與XC9572PC84處理器U23連接。
5.如權(quán)利要求4所述的鍋爐用帶液晶屏的控制器，其特征在于所述的門陣列單元(3)還包括，一由型號為75176的數(shù)據(jù)通訊電路芯片U24和一與75176通訊電路芯片連接的型號為4PLN接插件J3組成的通訊電路，75176數(shù)據(jù)通訊電路芯片U24與4PLN接插件J3的自由端與大屏幕中文顯示器連接。
6.如權(quán)利要求4所述的鍋爐用帶液晶屏的控制器，其特征在于所述的門陣列單元(3)還包括，一型號為4PLN接插件J3組成的軟件下載的接口。
7.如權(quán)利要求1所述的鍋爐用帶液晶屏的控制器，其特征在于所述的輸出單元(4)包括，由兩型號為MC1413驅(qū)動器U20和U21組成的驅(qū)動電路、大屏幕中文顯示器電路、型號為20PIN的大屏幕中文顯示器接插件J1；所述的MC1413驅(qū)動器U20的輸入端接收來自中央控制單元(1)排阻IR1的信號，其輸出端與繼電器連接；所述的MC1413驅(qū)動器U21的輸入端接收來自門陣列單元(3)XC9572PC84大規(guī)模數(shù)據(jù)處理器U23的信號，其輸出端與大屏幕中文顯示器電路連接；所述的20PIN接插件J1的輸出端與自門陣列單元(3)XC9572PC84大規(guī)模數(shù)據(jù)處理器U23的I/O端連接。
8.如權(quán)利要求1所述的鍋爐用帶液晶屏的控制器，其特征在于所述的模數(shù)輸入單元(5)包括，14個數(shù)字量輸入部件、8個模擬量輸入部件、一型號為145051的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路U3；所述的每一數(shù)字量輸入部件包括由二極管組成的信號接收和由光耦合器件組成的光隔離電路；所述的145051模數(shù)轉(zhuǎn)換電路U3的輸出端與中央控制單元(1)89C51的微處理器集成電路芯片U2連接。
專利摘要本實用新型鍋爐用帶液晶屏的控制器，包括中央控制單元，其特點是還包括時鐘控制、門陣列、輸出、模數(shù)輸入單元；時鐘控制單元中的時鐘控制、時鐘、片選、輸入/輸出與中央控制單元時鐘控制、時鐘、片選、輸入/輸出連接；門陣列單元的輸入/輸出、發(fā)光管輸出、發(fā)光管選通、片選、通訊、復(fù)位與中央控制單元輸入/輸出、發(fā)光管輸出、發(fā)光管選通、片選、通訊、復(fù)位連接；片選、選通線0和1、通訊、選通與時鐘控制單元片選、選通線0和1、通訊、選通連接；輸出單元的數(shù)字量輸出與中央控制單元的數(shù)字量連接；顯示量輸出與門陣列單元的顯示量連接；模數(shù)輸入單元的數(shù)字量輸入端與門陣列單元的數(shù)字量連接；模擬量輸入與中央控制單元的模擬量連接。
文檔編號F24H9/20GK2630743SQ0323123
公開日2004年8月4日 申請日期2003年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月16日
發(fā)明者董瑛 申請人:上海杜比技術(shù)有限公司