專利名稱：兩位式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)智能控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電動執(zhí)行器控制器領(lǐng)域，尤其是一種兩位式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)智能控 制電路。
背景技術(shù)：
電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)是工業(yè)過程控制系統(tǒng)中的末端執(zhí)行設(shè)備，其主要作用是將上位機(jī)控 制系統(tǒng)發(fā)出的控制信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的動作，達(dá)到控制閥門內(nèi)截流件的位置或其他調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 位置的目的，廣泛應(yīng)用于電力、冶金、石化、供熱、水泥、建材、輕紡、食品等行業(yè)。目前，市場 上廣泛使用開關(guān)量調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，這種開關(guān)量調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制功能比較 簡單，只能實現(xiàn)簡單的開、關(guān)操作，顯示面板也只能顯示簡單的開關(guān)信息。這種單一工作方 式的開關(guān)量調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)已經(jīng)不能滿足用戶對電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的特殊要求。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種功能豐富、控制方式靈活 的兩位式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)智能控制電路。本實用新型解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種兩位式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)智能控制電路，由微處理器、220V開關(guān)量輸入模塊、信號 檢測及電源監(jiān)控模塊、顯示輸出及按鍵輸入模塊、2路12V驅(qū)動輸出模塊和4路開關(guān)量輸出 模塊構(gòu)成，微處理器分別通過I/O接口與各模塊相連接。而且，所述的信號檢測及電源監(jiān)控模塊包括信號檢測部分和電源監(jiān)控部分，力矩、 位置及力矩選擇模式信號分別通過信號檢測接線端子和模式選擇接線端子連接到微處理 器的I/O接口上；電源監(jiān)控部分包括電壓監(jiān)控芯片，該電壓監(jiān)控芯片的輸出端與微處理器 的I/O接口相連接。而且，所述的2路12V驅(qū)動輸出模塊主要由光耦、三極管及12V驅(qū)動接線端子構(gòu) 成，微處理器的兩I/O接口分別與兩個光耦的輸入端相連接，該兩個光耦的輸出端分別通 過兩個三極管與12V驅(qū)動接線端子相連接。而且，所述的4路開關(guān)量輸出模塊主要由光耦、三極管及開關(guān)量接線端子構(gòu)成，微 處理器的四個I/O接口分別連接到四個光耦的輸入端，該四個光耦的輸出端分別通過四個 三極管與四個延時繼電器相連接，該四個延時繼電器的輸出端與開關(guān)量接線端子相連接。而且，所述的微處理器還通過兩個I/O接口直接與開關(guān)量接線端子相連接。而且，所述的微處理器采用的是ATMEGA48芯片。本實用新型的優(yōu)點和積極效果是1、本智能控制電路采用微處理器與220V開關(guān)量輸入模塊、信號檢測及電源監(jiān)控 模塊、顯示輸出及按鍵輸入模塊、2路12V驅(qū)動輸出模塊和4路開關(guān)量輸出模塊進(jìn)行連接， 能夠?qū)ν獠枯斎胄盘栠M(jìn)行檢測和分析并通過輸出12V驅(qū)動信號和開關(guān)量信號對電動執(zhí)行 機(jī)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的智能控制，使得控制電路的功能更加豐富、靈活，滿足了各種用戶的特殊要求。2、本智能控制電路的微處理器通過顯示及按鍵接線端子擴(kuò)展連接顯示屏及按鍵， 微處理器能夠?qū)z測及分析處理的結(jié)果通過顯示屏顯示，也可以通過按鍵進(jìn)行靈活多樣的 工作模式設(shè)置，給用戶的使用帶來極大的便利，擴(kuò)展了其應(yīng)用范圍。3、本實用新型設(shè)計合理，具有功能豐富、使用靈活、便于擴(kuò)展等特點，可廣泛適用 于兩位式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)領(lǐng)域。

圖1是本實用新型的電路方框圖；圖2是微處理器部分的電路圖；圖3是信號檢測及電源監(jiān)控模塊的電路圖；圖4是220V開關(guān)量輸入模塊的電路圖；圖5是顯示輸出及按鍵輸入模塊的電路圖；圖6是2路12V驅(qū)動輸出模塊的電路圖；圖7是4路開關(guān)量輸出模塊的電路圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型實施例做進(jìn)一步詳述。一種兩位式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)智能控制電路，如圖1所示，由微處理器、220V開關(guān)量輸 入模塊、信號檢測及電源監(jiān)控模塊、顯示輸出及按鍵輸入模塊、2路12V驅(qū)動輸出模塊及4路 開關(guān)量輸出模塊構(gòu)成，微處理器分別通過I/O接口與相應(yīng)的模塊相連接，其具體連接關(guān)系 如下如圖2所示，控制電路中的微處理器采用的是ATMEGA48芯片，該微處理器作為控 制電路的核心與各個模塊相連接，進(jìn)行各種輸入信號的檢測、顯示輸出、按鍵操作、12V驅(qū)動 信號及開關(guān)量信號的輸出等檢測、分析及控制功能。如圖3所示，信號檢測及電源監(jiān)控模塊主要包括信號檢測部分、電源監(jiān)控部分、接 線端子。力矩信號及位置信號通過信號檢測接線端子J4連接到ATMEGA48芯片的PD5、PB5、 PB6接口上；力矩選擇模式信號通過模式選擇接線端子J5連接到ATMEGA48芯片的PC5接 口上；電源監(jiān)控部分采用的是IMP809電壓監(jiān)控芯片，該電壓監(jiān)控芯片的輸出端與ATMEGA48 芯片的PC6接口相連接。ATMEGA48芯片分別通過I/O接口檢測上述力矩、位置、力矩選擇模 式及電源等信號，并對上述信號進(jìn)行分析處理。如圖4所示，220V開關(guān)量輸入模塊主要包括一 220V至5V電源轉(zhuǎn)換模塊和220V開 關(guān)量接線端子J1，外部220V開關(guān)量信號連接到220V開關(guān)量接線端子J1上并通過220V至 5V電源轉(zhuǎn)換模塊與ATMEGA48芯片的PC5接口相連接。ATMEGA48芯片通過PC5接口采集 220V開關(guān)量信號。如圖5所示，顯示輸出及按鍵輸入模塊包括顯示及按鍵接線端子6，顯示屏的數(shù) 據(jù)線及控制線連接到顯示及按鍵接線端子J6上，并通過顯示及按鍵接線端子J6連接到 ATMEGA48芯片的PBO、PB1、PB2、PB3、PB7接口上；按鍵矩陣連接到顯示及按鍵接線端子J6 上，通過顯示及按鍵接線端子J6連接到ATMEGA48芯片的PD6、PD7接口上，實現(xiàn)對外接的顯示屏及按鍵進(jìn)行控制。如圖6所示，2路12V驅(qū)動輸出模塊主要由光耦、三極管及12V驅(qū)動接線端子J3構(gòu) 成，ATMEGA48芯片的兩個輸出接口 PC1和PC0與兩個光耦U5、U6的輸入端相連接，兩個光 耦U5、U6的輸出端分別通過兩個三極管Q5、Q6后與12V驅(qū)動接線端子J3相連接，ATMEGA48 芯片通過2路12V驅(qū)動輸出模塊經(jīng)12V驅(qū)動接線端子J3分別輸出兩路12V的驅(qū)動信號。如圖7所示，4路開關(guān)量輸出模塊主要由光耦、三極管及開關(guān)量接線端子構(gòu)成， ATMEGA48芯片的PB4、PC2、PC3、PC4接口分別連接到四個光耦Ul、U2、U3、U4的輸入端， 該四個光耦的輸出端分別經(jīng)過四個三極管Ql、Q2、Q3、Q4與四個延時繼電器RELAY1、 RELAY2、RELAY3、RELAY4相連接，該四個延時繼電器的輸出端連接到開關(guān)量接線端子J2上， ATMEGA48芯片經(jīng)4路開關(guān)量輸出模塊后通過開關(guān)量接線端子J2分別輸出4路開關(guān)量信號。 同時，ATMEGA48芯片還可以兩個I/O端口直接與開關(guān)量接線端子J2相連接作為可編程信 號擴(kuò)展輸出。本實用新型的工作過程如下U220V開關(guān)量模塊將用戶給定的220V開關(guān)量信號轉(zhuǎn)換成5V信號送給微處理器；2、微處理器對用戶給定信息進(jìn)行分析后，通過2路12V驅(qū)動輸出模塊向外輸出12V 驅(qū)動信號；3、微處理器輸出12V驅(qū)動信號后，通過信號檢測接線端子J4和電源監(jiān)控芯片輸入 的力矩、位置、電源等信息進(jìn)行實時監(jiān)控和分析處理；4、微處理器將分析處理的結(jié)果一方面通過顯示輸出及按鍵輸入模塊送給顯示屏 進(jìn)行顯示，另一方面通過4路開關(guān)量輸出模塊送給開關(guān)量接線端子J2，分析處理后的信息 包括開力矩狀態(tài)、關(guān)力矩狀態(tài)、開到位狀態(tài)、關(guān)到位狀態(tài)、就地操作狀態(tài)、遠(yuǎn)程控制狀態(tài)、開 運行狀態(tài)、關(guān)運行狀態(tài)、運行正狀態(tài)、運行錯誤狀態(tài)等，這些狀態(tài)可以根據(jù)用戶的預(yù)先編程 對4路可編程開關(guān)量輸出進(jìn)行設(shè)置，或者通過I/O端口對2路可編程擴(kuò)展輸出進(jìn)行設(shè)置。5、微處理器同時還可以通過模式選擇接線端子J5輸入的力矩選擇模式信號，改 變控制器的關(guān)斷模式，用來適應(yīng)工作現(xiàn)場的力矩關(guān)斷模式和限位關(guān)斷模式的不同要求。本實用新型所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本實用新型并不限 于具體實施方式
中所述的實施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案得出 的其他實施方式，同樣屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求一種兩位式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)智能控制電路，其特征在于由微處理器、220V開關(guān)量輸入模塊、信號檢測及電源監(jiān)控模塊、顯示輸出及按鍵輸入模塊、2路12V驅(qū)動輸出模塊和4路開關(guān)量輸出模塊構(gòu)成，微處理器分別通過I/O接口與各模塊相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩位式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)智能控制電路，其特征在于所述的信 號檢測及電源監(jiān)控模塊包括信號檢測部分和電源監(jiān)控部分，力矩、位置及力矩選擇模式信 號分別通過信號檢測接線端子和模式選擇接線端子連接到微處理器的I/O接口上；電源監(jiān) 控部分包括電壓監(jiān)控芯片，該電壓監(jiān)控芯片的輸出端與微處理器的I/O接口相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩位式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)智能控制電路，其特征在于所述的2 路12V驅(qū)動輸出模塊主要由光耦、三極管及12V驅(qū)動接線端子構(gòu)成，微處理器的兩I/O接口 分別與兩個光耦的輸入端相連接，該兩個光耦的輸出端分別通過兩個三極管與12V驅(qū)動接 線端子相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩位式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)智能控制電路，其特征在于所述的4 路開關(guān)量輸出模塊主要由光耦、三極管及開關(guān)量接線端子構(gòu)成，微處理器的四個I/O接口 分別連接到四個光耦的輸入端，該四個光耦的輸出端分別通過四個三極管與四個延時繼電 器相連接，該四個延時繼電器的輸出端與開關(guān)量接線端子相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的兩位式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)智能控制電路，其特征在于所述的微 處理器還通過兩個I/O接口直接與開關(guān)量接線端子相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5任一項所述的兩位式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)智能控制電路，其特征在于 所述的微處理器采用的是ATMEGA48芯片。
專利摘要本實用新型涉及一種兩位式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)智能控制電路，其主要技術(shù)特點是由微處理器、220V開關(guān)量輸入模塊、信號檢測及電源監(jiān)控模塊、顯示輸出及按鍵輸入模塊、2路12V驅(qū)動輸出模塊和4路開關(guān)量輸出模塊構(gòu)成，微處理器分別通過I/O接口與各模塊相連接。本實用新型設(shè)計合理，具有功能豐富、使用靈活、便于擴(kuò)展等特點，可廣泛適用于兩位式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)領(lǐng)域。
文檔編號G05B19/042GK201562146SQ200920250129
公開日2010年8月25日 申請日期2009年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月10日
發(fā)明者劉偉, 宋喆, 張中遠(yuǎn), 桑衛(wèi)東 申請人:天津市津達(dá)執(zhí)行器有限公司