智能型伺服控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及驅(qū)動電動執(zhí)行器領(lǐng)域，具體涉及一種智能型伺服控制器，包括主信號輸入回路、閥位反饋位置信號輸入回路、閥位反饋信號輸出回路、可控硅觸發(fā)驅(qū)動電機正反轉(zhuǎn)回路、按鍵輸入設(shè)置回路、碼盤參數(shù)設(shè)置回路、運行及故障指示燈回路和微處理器，主信號輸入回路和閥位反饋位置信號輸入回路的輸出端與微處理器的輸入端連接，按鍵輸入設(shè)置回路和碼盤參數(shù)設(shè)置回路的輸出端與微處理器的輸入端連接，微處理器的輸出端與閥位反饋信號輸出回路的輸入端、可控硅觸發(fā)驅(qū)動電機正反轉(zhuǎn)回路的輸入端和運行及故障指示燈回路的輸入端相連接。本實用新型既能通過按鍵的操作在現(xiàn)場任意調(diào)整閥門閥開閥關(guān)的精確位置，又能任意設(shè)置死區(qū)大小。
【專利說明】智能型伺服控制器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及驅(qū)動電動執(zhí)行器領(lǐng)域，具體涉及一種智能型伺服控制器。

【背景技術(shù)】
[0002]伺服控制器的設(shè)計和開發(fā)、已經(jīng)有很多類型和款式，但是目前現(xiàn)有國產(chǎn)的伺服控制器、以普通的模擬控制方式比較多，閥門的閥開閥關(guān)位置、還是通過電位器來調(diào)整，所以在現(xiàn)場調(diào)試的時候、經(jīng)常出現(xiàn)閥門關(guān)不死的情況；即使有部分智能的伺服控制器、但是驅(qū)動電機正反轉(zhuǎn)電路、采用機械觸點的方式、閥門要適應(yīng)不斷的調(diào)節(jié)、正反轉(zhuǎn)動作就比較頻繁、特別是閥門輸出力矩比較大的時候、由于慣性、閥門定位精度就不高、死區(qū)偏大、維護比較困難；還有部分控制器只有反作用模式、沒有正作用模式可選；甚至死區(qū)調(diào)整也不方便、易產(chǎn)生自激、總之各有不足；當(dāng)然進口品牌的電動執(zhí)行器、其核心部件伺服控制器、甚至都是原裝進口、而且價格也相當(dāng)?shù)陌嘿F、是國產(chǎn)的8?10倍、甚至更高。
實用新型內(nèi)容
[0003]針對上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種智能型伺服控制器，既能通過按鍵的操作在現(xiàn)場任意調(diào)整閥門閥開閥關(guān)的精確位置，又能任意設(shè)置死區(qū)大??；還可以任意選擇正、反作用的控制模式，并且閥門定位精度。
[0004]本實用新型提供了一種智能型伺服控制器，包括主信號輸入回路、閥位反饋位置信號輸入回路、閥位反饋信號輸出回路、可控硅觸發(fā)驅(qū)動電機正反轉(zhuǎn)回路、按鍵輸入設(shè)置回路、碼盤參數(shù)設(shè)置回路、運行及故障指示燈回路和微處理器，主信號輸入回路和閥位反饋位置信號輸入回路的輸出端與微處理器的輸入端連接，按鍵輸入設(shè)置回路和碼盤參數(shù)設(shè)置回路的輸出端與微處理器的輸入端連接，微處理器的輸出端與閥位反饋信號輸出回路的輸入端、可控硅觸發(fā)驅(qū)動電機正反轉(zhuǎn)回路的輸入端和運行及故障指示燈回路的輸入端相連接。
[0005]所述微處理器U6采用的是ATmegal6芯片。
[0006]所述主信號輸入回路包括2個濾波器、由電壓放大器U7-1和電壓跟隨器U7-2組成的運算放大器U7，由電阻R4、電容C13和電阻R5組成的第一濾波器的輸入端與上位機或調(diào)節(jié)器的輸出端連接，第一濾波器的輸出端與電壓放大器U7-1的輸入端連接，電壓放大器U7-1的輸出端與電壓跟隨器U7-2的輸入端相連接，電壓跟隨器U7-2的輸出端與由電阻R9和電容C14組成的第二濾波器輸入端連接，第二濾波器與微處理器的輸入端PaO連接。
[0007]所述閥位反饋位置信號輸入回路包括RV轉(zhuǎn)換電路、電壓放大器U8和由電阻R19和電容C17組成的濾波器，RV轉(zhuǎn)換電路包括由電阻R11-R14和塑料電位器組成的惠斯通電橋，塑料電位器設(shè)置于電阻Rll和R12之間，惠斯通電橋的輸出端分別設(shè)置于R13、R14之間和塑料電位器的滑動觸頭上，RV轉(zhuǎn)換電路的輸入端為閥位反饋位置信號輸入回路的輸入端，RV轉(zhuǎn)換電路的輸出端與電壓放大器U8的輸入端連接，電壓放大器U8的輸出端與濾波器連接，濾波器的輸出端與微處理器的輸入端Pal連接。
[0008]所述閥位反饋信號輸出回路包括光電隔離電路Ull和VI轉(zhuǎn)換電路，微處理器的輸出端Pd5與光電隔離電路Ull的輸入端連接，光電隔離電路的輸出端與波形整形電路U12連接，波形整形電路U12的輸出端與由電容C19、電阻R25、電容C20組成的Ji型濾波器輸入端連接，^型濾波器的輸出端與VI轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，VI轉(zhuǎn)換電路的輸出端為閥位反饋信號輸出回路的輸出端。
[0009]所述可控硅觸發(fā)驅(qū)動電機正反轉(zhuǎn)回路包括閥開控制電路和閥關(guān)控制電路，閥開控制電路包括功率開關(guān)器件Q2，閥關(guān)控制電路包括功率開關(guān)器件Q3，微處理器的閥門開啟和關(guān)閉信號輸出端PbO、Pbl分別與兩個功率開關(guān)器件Q2、Q3的基極相連，功率開關(guān)器件Q2、Q3的發(fā)射極接地，功率開關(guān)器件Q2的集電極與可控硅驅(qū)動器U14的輸入端相連，功率開關(guān)器件Q3的集電極與可控硅驅(qū)動器U15的輸入端相連，可控硅驅(qū)動器U14的輸出端與可控硅Q4輸入端連接，可控硅Q4的輸出端經(jīng)由電阻R34和電容組成的阻容吸收保護電路與電機啟動閥門ON開關(guān)連接，可控硅Q4的輸出端經(jīng)由電阻R35和電容組成的阻容吸收保護電路與和中線相連；可控娃驅(qū)動器U15的輸出端與可控娃Q5的輸入端連接,可控娃Q5的輸出端經(jīng)由電阻R39和電容組成的阻容吸收保護電路與電機啟動閥門OFF開關(guān)連接，可控硅Q5的輸出端經(jīng)由電阻R40和電容組成的阻容吸收保護電路與和中線相連；可控硅Q4、5與AC220V輸出端連接。
[0010]所述碼盤參數(shù)設(shè)置回路包括SA碼盤、SB碼盤和SC靈敏度調(diào)整碼盤，SA碼盤和微處理器的端口 Pb2、Pb3連接，SB碼盤和微處理器端口 Pd6、Pd7連接，SC靈敏度調(diào)整碼盤和微處理器端口 Pb4-7連接.[0011 ] 所述按鍵輸入設(shè)置回路包括按鍵KS、按鍵K0、按鍵KC，按鍵KS、按鍵K0、按鍵KC的輸出端分別與微處理器端口 Pc1、Pc6、Pc7連接。
[0012]本實用新型還包括存儲單元U9，所述存儲單元采用24C02芯片，微處理器的端口Pd3-4與存儲單元的SCL管腳和SDA管腳連接。
[0013]本實用新型還包括JTAG，所述JTAG和微處理器連接。
[0014]所述微處理器的RST端口經(jīng)二極管D9與微處理器的Vcc端口連接，微處理器的RST端口與二極管D9的陽極連接，微處理器的Vcc端口與二極管D9的陰極連接，二極管D9兩端并聯(lián)有電阻R10，微處理器的Vcc端口經(jīng)電容C16接地，處理器的RST端口經(jīng)電容C15接地。
[0015]本實用新型公開了一種智能型伺服控制器，屬于驅(qū)動電動執(zhí)行器的智能型伺服控制裝置。本實用新型接收上位機、或調(diào)節(jié)器傳送過來的調(diào)節(jié)信號DC4?20mA，對閥門的電機進行高精度的正反轉(zhuǎn)控制，精確定位閥門位置；并將閥門位置信號反饋給控制器，同時將閥門位置信號轉(zhuǎn)換成DC4?20mA送給計算機或閥位開度表。本實用新型既能通過按鍵的操作在現(xiàn)場任意調(diào)整閥門閥開閥關(guān)的精確位置，又能任意設(shè)置死區(qū)大??；還可以任意選擇正、反作用的控制模式，并且閥門定位精度。本實用新型采用環(huán)氧樹脂封裝、具有體積小、無維護、抗干擾、穩(wěn)定可靠，通過按鍵操作現(xiàn)場調(diào)試閥門相當(dāng)方便。本實用新型可運用于在石油、化工、鋼鐵、輕工、自來水等領(lǐng)域，主要應(yīng)用在電動執(zhí)行器、電動閥門上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型示意圖
[0017]圖2為本實用新型電路連接示意圖
[0018]其中，1-主信號輸入回路，2-閥位反饋位置信號輸入回路，3-閥位反饋信號輸出回路，4-可控硅觸發(fā)驅(qū)動電機正反轉(zhuǎn)回路，5-按鍵輸入設(shè)置回路，6-碼盤參數(shù)設(shè)置回路，7-運行及故障指示燈回路，8-微處理器。

【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明:
[0020]一種智能型伺服控制器，包括主信號輸入回路1、閥位反饋位置信號輸入回路2、閥位反饋信號輸出回路3、可控硅觸發(fā)驅(qū)動電機正反轉(zhuǎn)回路4、按鍵輸入設(shè)置回路5、碼盤參數(shù)設(shè)置回路6、運行及故障指示燈回路7和微處理器8，主信號輸入回路和閥位反饋位置信號輸入回路的輸出端與微處理器的輸入端連接，按鍵輸入設(shè)置回路和碼盤參數(shù)設(shè)置回路的輸出端與微處理器的輸入端連接，微處理器的輸出端與閥位反饋信號輸出回路的輸入端、可控硅觸發(fā)驅(qū)動電機正反轉(zhuǎn)回路的輸入端和運行及故障指示燈回路的輸入端相連接。
[0021 ] 微處理器U6采用的是ATmegal6芯片，它自帶8路10位A/D轉(zhuǎn)換電路。
[0022]主信號輸入回路包括2個濾波器、由電壓放大器U7-1和電壓跟隨器U7-2組成的運算放大器U7，由電阻R4、電容C13和電阻R5組成的第一濾波器的輸入端與上位機或調(diào)節(jié)器的輸出端連接，第一濾波器的輸出端與電壓放大器U7-1的輸入端連接。運算放大器的7腳與第二濾波器連接，運算放大器U7的7腳和6腳連接，電壓放大器的輸出端與電壓跟隨器的輸入端相連接即運算放大器U7的5腳和6腳連接，運算放大器U7的I腳經(jīng)電阻R8與2腳連接，2腳經(jīng)電阻R7接地，3腳經(jīng)電阻R6與第一濾波器連接。電壓跟隨器U7-2的輸出端與由電阻R9和電容C14組成的第二濾波器輸入端連接，第二濾波器與微處理器的輸入端PaO連接。上位機或調(diào)節(jié)器傳送過來的調(diào)節(jié)信號DC4?20mA，通過R4、C13、R5的RC濾波再分壓，然后通過電壓放大器U7-1的放大和電壓跟隨器U7-2的電壓跟隨，最后通過R9、C14的RC濾波,變成穩(wěn)定可靠的直流電壓信號,直接送入微處理器U6的PaO端口。
[0023]閥位反饋位置信號輸入回路包括RV轉(zhuǎn)換電路、電壓放大器U8和由電阻R19和電容C17組成的濾波器，RV轉(zhuǎn)換電路包括由電阻R11-R14和塑料電位器組成的惠斯通電橋，塑料電位器設(shè)置于電阻Rll和R12之間，惠斯通電橋的輸出端分別設(shè)置于R13、R14之間和塑料電位器的滑動觸頭上，惠斯通電橋的5V電源端設(shè)置于電阻Rll和電阻R13之間。RV轉(zhuǎn)換電路的輸入端為閥位反饋位置信號輸入回路的輸入端，RV轉(zhuǎn)換電路的輸出端與電壓放大器U8的輸入端連接，電壓放大器U8的輸出端與濾波器連接，濾波器的輸出端與微處理器的輸入端Pal連接。電壓放大器U8的3腳連接于電阻R13和電阻R14之間，2腳經(jīng)電阻R15接地，I腳經(jīng)電阻R16與2腳連接同時經(jīng)電阻R17與6腳連接，6腳經(jīng)電阻R18與7腳連接，5腳與塑料電位器的滑動觸頭連接，7腳經(jīng)電阻R19與微處理器的Pal端口連接。微處理器的Pal端口經(jīng)電容C17接地。閥位位置信號是采用了目前比較流行有高分辨率和耐磨性能的塑料電位器，其阻值范圍為O?IkQ，與4個電阻匹配成惠斯通電橋，作R/V轉(zhuǎn)換?；菟雇姌蜉敵龅碾妷盒盘栐偻ㄟ^電壓放大器U8的放大，最后通過R19、C17進行RC濾波，變成穩(wěn)定可靠的直流電壓信號，直接送入微處理器的Pal 口。
[0024]閥位反饋信號輸出回路包括光電隔離電路Ul I和VI轉(zhuǎn)換電路，光電隔離電路Ul I連接有5V電源輸入。微處理器的輸出端Pd5經(jīng)電阻R20與光電隔離電路Ull的輸入端連接。光電隔離電路Ull的一個輸出端經(jīng)電阻R21和穩(wěn)壓管D12與24V電源正極連接。光電隔離電路Ull的另一個輸出端經(jīng)電阻R22與毫安表連接，經(jīng)穩(wěn)壓管D1、D12與24V電源正極連接，穩(wěn)壓管DlO與電容C18并聯(lián)。穩(wěn)壓管DlO經(jīng)電阻R23和光電隔離電路Ull的輸出端連接。光電隔離電路的輸出端與波形整形電路U12連接，波形整形電路U12的輸出端經(jīng)電阻R24與由電容C19、電阻R25、電容C20組成的π型濾波器輸入端連接，^型濾波器的輸出端與VI轉(zhuǎn)換電路的運算放大器U13的正端連接，VI轉(zhuǎn)換電路的運算放大器U13經(jīng)電阻R26與三極管Ql的基極連接，運算放大器U13的負端經(jīng)電阻R27與三極管Ql發(fā)射極連接，三極管Ql的集中極經(jīng)毫安表連接24V電源的負極。三極管Ql的發(fā)射極經(jīng)電阻R28和穩(wěn)壓管D12與24V電源正極連接。VI轉(zhuǎn)換電路的輸出端為閥位反饋信號輸出回路的輸出端。閥位反饋輸出信號通過微處理器U6輸出頻率信號。再經(jīng)過光電隔離電路Ull的光電隔離后通過波形整形電路U12整形變成方波。再通過C19、R25、C20的π型濾波器濾波后變成直流，再通過VI轉(zhuǎn)換電路直接進行V/I轉(zhuǎn)換，輸出隔離的閥位反饋信號DC4?20mA。
[0025]可控硅觸發(fā)驅(qū)動電機正反轉(zhuǎn)回路包括閥開控制電路和閥關(guān)控制電路，閥開控制電路包括功率開關(guān)器件Q2，閥關(guān)控制電路包括功率開關(guān)器件Q3，上述兩個功率開關(guān)器件Q2、Q3為IGBT。微處理器的閥門開啟和關(guān)閉信號輸出端PbO、Pbl分別與兩個功率開關(guān)器件Q2、Q3的基極相連，功率開關(guān)器件Q2、Q3的發(fā)射極接地。功率開關(guān)器件Q2的集電極與可控硅驅(qū)動器U14的輸入端相連，功率開關(guān)器件Q2的發(fā)射極經(jīng)電阻R41和基極連接。功率開關(guān)器件Q3的集電極與可控硅驅(qū)動器U15的輸入端相連，功率開關(guān)器件Q3的發(fā)射極經(jīng)電阻R42和基極連接?？煽毓栩?qū)動器U14的輸出端與可控硅Q4輸入端連接，可控硅Q4的輸出端經(jīng)由電阻R34和電容組成的阻容吸收保護電路與電機啟動閥門ON開關(guān)連接，可控硅Q4的輸出端經(jīng)由電阻R35和電容組成的阻容吸收保護電路與和中線相連；可控硅驅(qū)動器U15的輸出端與可控硅Q5的輸入端連接，可控硅Q5的輸出端經(jīng)由電阻R39和電容組成的阻容吸收保護電路與電機啟動閥門OFF開關(guān)連接，可控硅Q5的輸出端經(jīng)由電阻R40和電容組成的阻容吸收保護電路與和中線相連；可控硅Q4、Q5與AC220V輸出端連接。驅(qū)動閥門的閥開控制是通過微處理器U6的端口 PbO輸出開關(guān)信號。當(dāng)微處理器U6的端口 PbO輸出高電平的時候，功率開關(guān)器件Q2導(dǎo)通，使可控娃驅(qū)動器U14的M0C3063芯片導(dǎo)通,使可控娃Q4處于導(dǎo)通狀態(tài)，閥開控制信號驅(qū)動電動閥門正轉(zhuǎn)開閥。同樣的道理，閥關(guān)控制是通過微處理器U6的端口 Pbl輸出開關(guān)信號，當(dāng)微處理器U6的端口 PBl輸出高電平的時候，功率開關(guān)器件Q3導(dǎo)通，使可控娃驅(qū)動器U15的M0C3063芯片導(dǎo)通,此時可控娃Q5則處于導(dǎo)通狀態(tài)，閥關(guān)控制信號驅(qū)動電動閥門反轉(zhuǎn)關(guān)閥。
[0026]本實用新型通過控制微處理器端口 PbO和Pbl輸出的交替變化，來達到提高的閥門定位精度、減小慣性的作用。
[0027]首先通過接收調(diào)節(jié)器信號DC4?20mA，當(dāng)信號變化值超過設(shè)定的死區(qū)值時，伺服控制器啟動PbO輸出高電平，開始正轉(zhuǎn)開閥。因為閥門動作的時間始終是滯后于信號響應(yīng)的時間，所以當(dāng)閥門動作位置快接近預(yù)定位置的時候，突然PbO停止，輸出低電平，電機停止正轉(zhuǎn)。因受慣性的影響電機會繼續(xù)轉(zhuǎn)動并慢慢停下來。在PbO突然停止的同時立即啟動PBl輸出高電平，使電機反轉(zhuǎn)，然后又馬上突然停止Pbl的輸出。啟動反轉(zhuǎn)的一瞬間正好就是電機正轉(zhuǎn)失電后的一個電氣剎車，能加速電機正轉(zhuǎn)失電后快速的停止。同樣的道理，閥門反轉(zhuǎn)關(guān)閥的時候，伺服控制器啟動PBl輸出高電平，開始反轉(zhuǎn)關(guān)閥，所以當(dāng)閥門動作位置快接近預(yù)定位置的時候，突然PBl停止，輸出低電平，電機停止反轉(zhuǎn)，因受慣性的影響，電機會繼續(xù)轉(zhuǎn)動，在PBl突然停止的同時，立即啟動PBO輸出高電平，使電機正轉(zhuǎn)，然后又馬上突然停止ΡΒ0，啟動正轉(zhuǎn)的一瞬間，正好就是電機反轉(zhuǎn)失電后的一個電氣剎車，能加速電機反轉(zhuǎn)失電后快速的停止。一般把快接近預(yù)定位置的部分叫提前預(yù)定量，反向啟動又突然停止叫電氣剎車時間間隔。選擇統(tǒng)一的提前預(yù)定量，選擇合適的電氣剎車2時間間隔，能快速停機，并將閥門精確定位在某一位置。電機動作的同時，伴隨有指示燈的變化。
[0028]碼盤參數(shù)設(shè)置回路包括SA碼盤、SB碼盤和SC靈敏度調(diào)整碼盤，SA碼盤和微處理器的端口 Pb2、Pb3連接，SB碼盤和微處理器端口 Pd6、Pd7連接，SC靈敏度調(diào)整碼盤和微處理器端口 Pb4-7連接。SA碼盤、SB碼盤和SC靈敏度調(diào)整碼盤的各路開關(guān)均經(jīng)電阻和5V電源連接。
[0029]SA碼盤選擇碼盤參數(shù)設(shè)置回路的正反作用狀態(tài)，其中當(dāng)SA = I時為正作用模式；當(dāng)SA = 2即為在設(shè)置狀態(tài)；當(dāng)SA = 3時為反作用模式。輸入調(diào)節(jié)信號DC電流為4?20mA時，碼盤參數(shù)設(shè)置回路為正作用模式，當(dāng)輸入調(diào)節(jié)信號DC電流為4mA時，閥門在全關(guān)位置；輸入調(diào)節(jié)信號DC電流為20mA時，閥門在全開位置；輸入調(diào)節(jié)信號DC電流從4mA到20mA變化增加時，閥門從閥關(guān)到閥開，不斷的開閥。相反當(dāng)碼盤參數(shù)設(shè)置回路為反作用模式時，當(dāng)輸入調(diào)節(jié)信號DC電流為4mA時，閥門在全開位；當(dāng)輸入調(diào)節(jié)信號DC電流為20mA時，閥門在全關(guān)位；當(dāng)輸入調(diào)節(jié)信號DC電流從4?20mA變化時，閥門不斷的關(guān)閥。SB碼盤選擇故障閥門的位置，當(dāng)SB = I時，故障閥門處于全開位置；當(dāng)SB = 2時，故障閥門保持原位；當(dāng)SB = 3時，故障閥門處于全關(guān)位置。SC靈敏度調(diào)整碼盤的設(shè)置范圍I?10，對應(yīng)的死區(qū)為0.5?5.0 %、每一個刻度死區(qū)改變0.5%。
[0030]按鍵輸入設(shè)置回路包括按鍵KS、按鍵K0、按鍵KC，按鍵KS、按鍵K0、按鍵KC的輸出端分別與微處理器端口 Pc1、Pc6、Pc7連接，上述三個按鍵開關(guān)均通過電阻與5V電源電壓連接。伺服控制器設(shè)計了三個按健:設(shè)定鍵KS、開閥鍵K0、關(guān)閥鍵KC。在設(shè)置狀態(tài)下、必須將SA設(shè)置為2，標(biāo)定完成后，再將SA設(shè)回原來位置。按下關(guān)閥鍵KC，執(zhí)行器關(guān)運行，松開就停止；關(guān)閥鍵KC和設(shè)定鍵KS同時按下，即重新標(biāo)定全關(guān)位置。如果出現(xiàn)閥門關(guān)不死的情況，就可以重新標(biāo)定全關(guān)位置。按下開閥鍵K0，執(zhí)行器開運行。松開就停止；開閥鍵KO和設(shè)定鍵KS同時按下，即可重新標(biāo)定全開位置。閥位反饋輸出DC4?20mA，也是通過按鍵操作，通過控制器軟件校準(zhǔn)。通過按鍵操作可以標(biāo)定輸出信號零點4mA，在輸出通道串接直流電流表，當(dāng)輸出信號不準(zhǔn)時，可以操作開閥鍵KO或關(guān)閥鍵KC使電流表上顯示的數(shù)值改變，直到為標(biāo)準(zhǔn)4.0OmA準(zhǔn)確為止。同樣的方法可以標(biāo)定滿量程輸出20mA。
[0031]本實用新型還包括存儲單元U9，所述存儲單元采用24C02芯片，所述存儲單元連接有5V電源電壓，微處理器的端口 Pd3-4與存儲單元的SCL管腳和SDA管腳連接。
[0032]本實用新型還包括JTAG，所述JTAG和微處理器連接。具體電氣剎車時間間隔、是根據(jù)電動執(zhí)行器90度動作時間和產(chǎn)品死區(qū)的大小相剩后再綜合確定的。微處理器通過通過Pc2?Pc5端口連接JTAG，采用JTAG 口模式，通過在線軟件調(diào)試、軟件修改參數(shù)方便能確定合適的時間間隔。
[0033]微處理器的RST端口經(jīng)二極管D9與微處理器的Vcc端口連接，微處理器的RST端口與二極管D9的陽極連接，微處理器的Vcc端口與二極管D9的陰極連接，二極管D9兩端并聯(lián)有電阻R10，微處理器的Vcc端口經(jīng)電容C16接地，微處理器的RST端口經(jīng)電容C15接地，微處理器的Vcc端口與5V電源連接。
[0034]本實用新型利用主信號輸入回路接收上位機或調(diào)節(jié)器傳送過來的調(diào)節(jié)信號DC4?20mA，微處理器對調(diào)節(jié)信號、閥位反饋輸入信號、按鍵輸入信號和碼盤設(shè)置信號進行計算分析后，輸出控制信號，對閥門的電機進行高精度的正反轉(zhuǎn)控制，精確定位閥門位置，并將閥門位置信號反饋給控制器，同時將閥門位置信號轉(zhuǎn)換成直流信號DC4?20mA送給計算機或閥位開度表。本實用新型采用軟件校準(zhǔn)、無電位器設(shè)計、所以在正式校準(zhǔn)之前、必須簡單的判斷硬件的正確性，當(dāng)硬件出現(xiàn)異常的時候，會出現(xiàn)無法校準(zhǔn)的現(xiàn)象；所以在整個電路中設(shè)計了幾個監(jiān)測點，判斷硬件電路是否正常，特別是開關(guān)電源的檢查。為了提高抗干擾能力，本產(chǎn)品設(shè)計了軟件濾波，使產(chǎn)品更加穩(wěn)定、可靠、提高產(chǎn)品的適用性。為了達到精確定位，除了計算電氣剎車的時間間隔外，在線軟件調(diào)試的時候最好加裝真實閥門，進行比對測試，再修改電氣剎車時間間隔。
[0035]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。本說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種智能型伺服控制器，其特征在于包括主信號輸入回路、閥位反饋位置信號輸入回路、閥位反饋信號輸出回路、可控硅觸發(fā)驅(qū)動電機正反轉(zhuǎn)回路、按鍵輸入設(shè)置回路、碼盤參數(shù)設(shè)置回路、運行及故障指示燈回路和微處理器，主信號輸入回路和閥位反饋位置信號輸入回路的輸出端與微處理器的輸入端連接，按鍵輸入設(shè)置回路和碼盤參數(shù)設(shè)置回路的輸出端與微處理器的輸入端連接，微處理器的輸出端與閥位反饋信號輸出回路的輸入端、可控硅觸發(fā)驅(qū)動電機正反轉(zhuǎn)回路的輸入端和運行及故障指示燈回路的輸入端相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述智能型伺服控制器，其特征在于微處理器采用的是ATmegaie芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能型伺服控制器，其特征在于主信號輸入回路包括2個濾波器、由電壓放大器和電壓跟隨器組成的運算放大器U7，由電阻R4、電容C13和電阻R5組成的第一濾波器的輸入端與上位機或調(diào)節(jié)器的輸出端連接，第一濾波器的輸出端與電壓放大器U7-1的輸入端連接，電壓放大器的輸出端與電壓跟隨器的輸入端相連接，電壓跟隨器的輸出端與由電阻R9和電容C14組成的第二濾波器輸入端連接，第二濾波器與微處理器的輸入端PaO連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能型伺服控制器，其特征在于閥位反饋位置信號輸入回路包括RV轉(zhuǎn)換電路、電壓放大器U8和由電阻R19和電容C17組成的濾波器，RV轉(zhuǎn)換電路包括由電阻R11-R14和塑料電位器組成的惠斯通電橋，塑料電位器設(shè)置于電阻Rll和R12之間，惠斯通電橋的輸出端分別設(shè)置于R13、R14之間和塑料電位器的滑動觸頭上，RV轉(zhuǎn)換電路的輸入端為閥位反饋位置信號輸入回路的輸入端，RV轉(zhuǎn)換電路的輸出端與電壓放大器U8的輸入端連接，電壓放大器U8的輸出端與濾波器連接，濾波器的輸出端與微處理器的輸入端Pal連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能型伺服控制器，其特征在于閥位反饋信號輸出回路包括光電隔離電路Ul I和VI轉(zhuǎn)換電路，微處理器的輸出端Pd5與光電隔離電路Ul I的輸入端連接，光電隔離電路的輸出端與波形整形電路U12連接，波形整形電路U12的輸出端與由電容C19、電阻R25、電容C20組成的Ji型濾波器輸入端連接，^型濾波器的輸出端與VI轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，VI轉(zhuǎn)換電路的輸出端為閥位反饋信號輸出回路的輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能型伺服控制器，其特征在于可控硅觸發(fā)驅(qū)動電機正反轉(zhuǎn)回路包括功率開關(guān)器件Q2和功率開關(guān)器件Q3，微處理器的閥門開啟和關(guān)閉信號輸出端PbO、Pbl分別與兩個功率開關(guān)器件Q2、Q3的基極相連，功率開關(guān)器件Q2、Q3的發(fā)射極接地，功率開關(guān)器件Q2的集電極與可控硅驅(qū)動器U14的輸入端相連，功率開關(guān)器件Q3的集電極與可控硅驅(qū)動器U15的輸入端相連，可控硅驅(qū)動器U14的輸出端與可控硅Q4輸入端連接，可控硅Q4的輸出端經(jīng)由電阻R34和電容組成的阻容吸收保護電路與電機啟動閥門ON開關(guān)連接，可控硅Q4的輸出端經(jīng)由電阻R35和電容組成的阻容吸收保護電路與和中線相連；可控娃驅(qū)動器U15的輸出端與可控娃Q5的輸入端連接,可控娃Q5的輸出端經(jīng)由電阻R39和電容組成的阻容吸收保護電路與電機啟動閥門OFF開關(guān)連接，可控硅Q5的輸出端經(jīng)由電阻R40和電容組成的阻容吸收保護電路與和中線相連；可控硅Q4、5與AC220V輸出端連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能型伺服控制器，其特征在于碼盤參數(shù)設(shè)置回路包括SA碼盤、SB碼盤和SC靈敏度調(diào)整碼盤，SA碼盤和微處理器的端口 Pb2、Pb3連接，SB碼盤和微處理器端口 Pd6、Pd7連接，SC靈敏度調(diào)整碼盤和微處理器端口 Pb4-7連接.
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能型伺服控制器，其特征在于按鍵輸入設(shè)置回路包括按鍵KS、按鍵K0、按鍵KC，按鍵KS、按鍵K0、按鍵KC的輸出端分別與微處理器端口 Pcl、Pc6、Pc7連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能型伺服控制器，其特征在于還包括存儲單元U9和JTAG，所述存儲單元采用24C02芯片，微處理器的端口 Pd3-4與存儲單元的SCL管腳和SDA管腳連接，所述JTAG和微處理器連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能型伺服控制器，其特征在于微處理器的RST端口經(jīng)二極管D9與微處理器的Vcc端口連接，微處理器的RST端口與二極管D9的陽極連接，微處理器的Vcc端口與二極管D9的陰極連接，二極管D9兩端并聯(lián)有電阻R10，微處理器的Vcc端口經(jīng)電容C16接地，處理器的RST端口經(jīng)電容C15接地。
【文檔編號】G05B19/04GK204101913SQ201420429590
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】陳龍軍, 李梓固 申請人:武漢松野智能儀表有限公司