Gprs遠(yuǎn)程控制的pid電動(dòng)執(zhí)行器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種電動(dòng)執(zhí)行器，本電動(dòng)執(zhí)行器內(nèi)置PID計(jì)算功能，可以直接接收傳感器信號(hào)對(duì)工業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行控制;并且是一種可以使用上位機(jī)或便攜式控制器通過(guò)無(wú)線方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制的網(wǎng)絡(luò)化電動(dòng)執(zhí)行器。
【背景技術(shù)】
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[0002]在以往的工業(yè)自動(dòng)化閉環(huán)控制中，傳感器將信號(hào)送給PID調(diào)節(jié)器進(jìn)行計(jì)算，然后電動(dòng)執(zhí)行器接收來(lái)自PID調(diào)節(jié)器的模擬信號(hào)，驅(qū)動(dòng)閥門(mén)、擋板動(dòng)作。由于環(huán)境惡劣，PID調(diào)節(jié)器儀表不能安裝在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，要布線到控制室當(dāng)中，PID調(diào)節(jié)完成后，輸出信號(hào)再通過(guò)電纜傳回工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。本智能型電動(dòng)執(zhí)行器把工業(yè)自動(dòng)化控制用的PID調(diào)節(jié)器功能直接嵌入電動(dòng)執(zhí)行器內(nèi)部，使得電動(dòng)執(zhí)行器本身就可以完成工業(yè)自動(dòng)化控制的所有工作。這樣，在很多場(chǎng)合，就不需要單獨(dú)布置控制室了，使用簡(jiǎn)單，節(jié)省生產(chǎn)線的成本，也避免了測(cè)量信號(hào)和調(diào)節(jié)信號(hào)的長(zhǎng)距離傳輸被干擾的問(wèn)題。
[0003]而且，通過(guò)GPRS天線可以遠(yuǎn)程設(shè)定執(zhí)行器的各種參數(shù)及PID參數(shù)，還可以接收傳感器的測(cè)量值(管道內(nèi)介質(zhì)的實(shí)際情況)和反饋值(閥門(mén)的開(kāi)度)并直接上傳到遠(yuǎn)程終端，為不適宜布線的偏遠(yuǎn)地區(qū)及廠房高處等人不可直接觸及的地方時(shí)，實(shí)行遠(yuǎn)地監(jiān)測(cè)和控制提供可能，提高了自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率。
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004]電動(dòng)執(zhí)行器外殼上安裝設(shè)定器，電動(dòng)執(zhí)行器下部設(shè)置GPRS天線，內(nèi)部設(shè)置帶PID調(diào)節(jié)功能的控制模塊。
[0005]通過(guò)設(shè)定器設(shè)定PID運(yùn)算參數(shù)，來(lái)自傳感器的測(cè)量信號(hào)可以進(jìn)入控制模塊，根據(jù)PID運(yùn)算得出的控制值，控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。
[0006]電動(dòng)執(zhí)行器還包括通信模塊，電動(dòng)執(zhí)行器內(nèi)部的控制模塊可以通過(guò)通信模塊和GPRS天線與遠(yuǎn)程終端進(jìn)行聯(lián)系，遠(yuǎn)程終端可以在遠(yuǎn)程設(shè)定執(zhí)行器的各種參數(shù);遠(yuǎn)程終端通過(guò)所述通信模塊和GPRS天線可以直接控制電動(dòng)執(zhí)行器中的電機(jī)正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，從而控制閥門(mén)開(kāi)度;所述通信模塊和GPRS天線能把傳感器的測(cè)量值和反饋值直接上傳到遠(yuǎn)程終端，使得遠(yuǎn)程終端除了能控制所述執(zhí)行器外，還能了解管道內(nèi)介質(zhì)的實(shí)際情況。
【附圖說(shuō)明】
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[0007]圖1是本發(fā)明GPRS遠(yuǎn)程控制的PID電動(dòng)執(zhí)行器的組網(wǎng)拓?fù)涫疽鈭D
[0008]圖2是本發(fā)明GPRS遠(yuǎn)程控制的PID電動(dòng)執(zhí)行器的工作原理示意圖
[0009]圖3是本，發(fā)明GPRS遠(yuǎn)程控制的PID電動(dòng)執(zhí)行器的現(xiàn)場(chǎng)示意圖圖
[0010]圖4是本發(fā)明內(nèi)置GPRSDTU遠(yuǎn)程終端模塊電路設(shè)計(jì)圖[0011 ]其中各附圖標(biāo)記的含義如下
[0012] 1.傳感器2.控制模塊3.通信模塊4.設(shè)定器5.GPRS天線6.電機(jī)
[0013]7.減速器8.皮帶輪9.皮帶10.皮帶輪11.執(zhí)行機(jī)構(gòu)12.反饋機(jī)構(gòu)
[0014]13.輸出軸14.閥門(mén)15.避雷針16.電動(dòng)執(zhí)行器17.管道
【具體實(shí)施方式】
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[0015]下面結(jié)合附圖描述本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】:
[0016]圖2為本發(fā)明GPRS遠(yuǎn)程控制的PID電動(dòng)執(zhí)行器的工作原理示意圖。用戶(hù)向中國(guó)和移動(dòng)公司申請(qǐng)一個(gè)GPRS號(hào)碼，取得S頂卡，把S頂卡安裝在電動(dòng)執(zhí)行器16內(nèi)的通信模塊3中，通過(guò)設(shè)定器4，可設(shè)定通信模塊的地址，波特率等參數(shù)。電動(dòng)執(zhí)行器就可通過(guò)安裝在電動(dòng)執(zhí)行器的下部的GPRS天線5與GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系。用戶(hù)在遠(yuǎn)程終端，通過(guò)專(zhuān)線(光纖、無(wú)線上網(wǎng))等手段接入Internet網(wǎng)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)入中國(guó)移動(dòng)的GRPS網(wǎng)絡(luò)，即可與本電動(dòng)執(zhí)行器聯(lián)系O
[0017]傳感器I的測(cè)量值(管道內(nèi)介質(zhì)的實(shí)際壓力值、流量值、溫度值等參數(shù))和反饋機(jī)構(gòu)12的反饋值(閥門(mén)開(kāi)度)直接進(jìn)入控制模塊2，控制模塊2通過(guò)通信模塊3進(jìn)入GPRS網(wǎng)絡(luò)，把這個(gè)關(guān)鍵參數(shù)上傳到遠(yuǎn)程終端。使得遠(yuǎn)程終端能實(shí)時(shí)監(jiān)視這些數(shù)據(jù)的變化。
[0018]來(lái)自傳感器I的測(cè)量信號(hào)，直接進(jìn)入電動(dòng)執(zhí)行器16內(nèi)部的控制模塊2，然后通過(guò)電動(dòng)執(zhí)行器16外殼上的設(shè)定器4對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行設(shè)定，并同時(shí)設(shè)定PID計(jì)算的目標(biāo)值、積分常數(shù)、微分常數(shù)、比例帶等參數(shù)，也可以通過(guò)通信模塊3聯(lián)系GPRS網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)程終端在遠(yuǎn)程對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行設(shè)定。并同時(shí)設(shè)定PID計(jì)算的目標(biāo)值、積分常數(shù)、微分常數(shù)、比例帶等參數(shù)。然后，在控制模塊2中的A/D轉(zhuǎn)換進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，然后單片機(jī)STC12C5410通過(guò)對(duì)目標(biāo)值和反饋值比較計(jì)算出相應(yīng)的控制值。
[0019]在控制模塊2中，目標(biāo)值與測(cè)量信號(hào)反饋值反復(fù)進(jìn)行比較，控制值輸出信號(hào)通過(guò)總線傳給的伺服電路控制電機(jī)6正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，直到測(cè)量信號(hào)反饋值和目標(biāo)值相等后電機(jī)停止。
[0020]電機(jī)6通過(guò)安裝在其上部的減速機(jī)構(gòu)7上的皮帶輪8以及皮帶9，皮帶輪10，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)11的下部輸出軸13的上下運(yùn)動(dòng)來(lái)控制閥門(mén)14的開(kāi)度。通過(guò)控制閥門(mén)開(kāi)度來(lái)使管道17內(nèi)的介質(zhì)的溫度、壓力、流量等生產(chǎn)要素達(dá)到穩(wěn)定。從而獨(dú)立完成一個(gè)工業(yè)自動(dòng)化閉環(huán)控制。
[0021 ]在緊急情況下，遠(yuǎn)程終端可使用最高權(quán)限，在遠(yuǎn)端通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)，直接控制電機(jī)6的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止，從而控制閥門(mén)14的開(kāi)度。
[0022]這種電動(dòng)執(zhí)行器如果用在戶(hù)外的話(huà)，可在電動(dòng)執(zhí)行器16外殼上加裝一個(gè)避雷針15，以避免雷擊。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種GPRS遠(yuǎn)程控制的帶PID功能智能型電動(dòng)執(zhí)行器，其特征在于:電動(dòng)執(zhí)行器外殼上安裝設(shè)定器，電動(dòng)執(zhí)行器下部設(shè)置GPRS天線，內(nèi)部設(shè)置帶PID調(diào)節(jié)功能的控制模塊； 通過(guò)設(shè)定器設(shè)定PID運(yùn)算參數(shù)，來(lái)自傳感器的測(cè)量信號(hào)進(jìn)入控制模塊，根據(jù)PID運(yùn)算得出的控制值，控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)； 電動(dòng)執(zhí)行器還包括通信模塊，電動(dòng)執(zhí)行器內(nèi)部的控制模塊可以通過(guò)通信模塊和GPRS天線與遠(yuǎn)程終端進(jìn)行聯(lián)系，遠(yuǎn)程終端可以在遠(yuǎn)程設(shè)定執(zhí)行器的各種參數(shù);遠(yuǎn)程終端通過(guò)所述通信模塊和GPRS天線可以直接控制電動(dòng)執(zhí)行器中的電機(jī)正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，從而控制閥門(mén)開(kāi)度；所述通信模塊和GPRS天線能把傳感器的測(cè)量值和反饋值直接上傳到遠(yuǎn)程終端，使得遠(yuǎn)程終端除了能控制所述執(zhí)行器外，還能了解管道內(nèi)介質(zhì)的實(shí)際情況。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種GPRS遠(yuǎn)程控制的PID電動(dòng)執(zhí)行器，其外殼上安裝設(shè)定器，其下部設(shè)置GPRS天線，內(nèi)部設(shè)置帶PID調(diào)節(jié)功能的控制模塊；通過(guò)設(shè)定器設(shè)定PID運(yùn)算參數(shù)，來(lái)自傳感器的測(cè)量信號(hào)進(jìn)入控制模塊，根據(jù)PID運(yùn)算得出的控制值，控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)；電動(dòng)執(zhí)行器還包括通信模塊，電動(dòng)執(zhí)行器內(nèi)部的控制模塊可以通過(guò)通信模塊和GPRS天線與遠(yuǎn)程終端進(jìn)行聯(lián)系，遠(yuǎn)程終端可以在遠(yuǎn)程設(shè)定執(zhí)行器的各種參數(shù)；遠(yuǎn)程終端通過(guò)所述通信模塊和GPRS天線可以直接控制電動(dòng)執(zhí)行器中的電機(jī)正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，從而控制閥門(mén)開(kāi)度；所述通信模塊和GPRS天線能把傳感器的測(cè)量值和反饋值直接上傳到遠(yuǎn)程終端，使得遠(yuǎn)程終端除了能控制所述執(zhí)行器外，還能了解管道內(nèi)介質(zhì)的實(shí)際情況。
【IPC分類(lèi)】F16K31/44, F16K31/04
【公開(kāi)號(hào)】CN205298747
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】王穎
【申請(qǐng)人】王穎
【公開(kāi)日】2016年6月8日
【申請(qǐng)日】2015年3月19日