專利名稱：一種智能型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于自動(dòng)化儀器儀表領(lǐng)域，特別涉及一種智能型多回轉(zhuǎn)閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制模塊。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)的高速發(fā)展，人們對(duì)于自動(dòng)化的要求越來越高，更要求執(zhí)行機(jī)構(gòu)能增強(qiáng)工作安全性能和環(huán)境保護(hù)性能。電動(dòng)執(zhí)行裝置具有比傳統(tǒng)機(jī)械式執(zhí)行裝置動(dòng)作和響應(yīng)速度快、工作效率高、調(diào)速性好等優(yōu)點(diǎn)。某些特殊閥門要求在特殊情況下緊急打開或關(guān)閉，閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)能阻止危險(xiǎn)進(jìn)一步擴(kuò)散，同時(shí)將工廠損失減至最少。目前市場上的智能型電動(dòng)裝置控制模塊，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、成本高，并且可靠性不高，缺乏完善的保護(hù)和故障報(bào)警措施，集成度低、功耗高，而且工藝性很差，批量生產(chǎn)和維修都不方便
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種智能型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制模塊，可有效避免當(dāng)前市場上該類型產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高而可靠性差等問題。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種智能型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制模塊，該模塊主要包括相序檢測電路、電源電路、輸入電路、調(diào)節(jié)電路、核心電路和輸出電路；
相序檢測電路檢測電源相序后輸出檢測結(jié)果供給電源電路使用；
電源電路將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源供給輸入電路、調(diào)節(jié)電路、核心電路和輸出電路使用；
輸入電路采集閥位信號(hào)及電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信號(hào)后輸入給核心電路，并輸入運(yùn)行命令給核心電路；
調(diào)節(jié)電路通過穩(wěn)壓器將直流電源分別為核心電路提供5V和18V電源；
核心電路包括微處理器和外圍電路，對(duì)接收的運(yùn)行命令和采集電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并發(fā)出驅(qū)動(dòng)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行指令，并反饋閥位信號(hào)及電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信號(hào)；
輸出電路將核心電路運(yùn)算完成的運(yùn)行指令、開關(guān)向驅(qū)動(dòng)及顯示進(jìn)行輸出，使電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成下一步動(dòng)作。相對(duì)于人工和傳統(tǒng)的機(jī)械式執(zhí)行裝置，該發(fā)明動(dòng)作和響應(yīng)速度快、工作效率高，結(jié)構(gòu)簡單，成本較低。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于電源電路，采用變壓器、整流橋和穩(wěn)壓芯片將輸入的三相380V交流電源通過整流變壓為24V直流電源供輸入電路、調(diào)節(jié)電路、核心電路和輸出電路使用。
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于根據(jù)具體情況，經(jīng)信息反饋，通過穩(wěn)壓器LM2576T-5將核心電路電壓調(diào)節(jié)至5V，通過穩(wěn)壓器MC7818T調(diào)節(jié)核心電路電壓至18V。電壓大則驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，電壓多大對(duì)電機(jī)和電路容易造成損害，影響其壽命。通過穩(wěn)壓器LM2576T-5和LM7818T分別為驅(qū)動(dòng)電源提供5V和18V電源，有效保護(hù)電路與電機(jī)，維護(hù)性能，延長壽命。
本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于核心電路的主控制芯片采用高性能、低功耗的8位AVR微處理器ATMEGA128，單芯片完成全部功能。改善了市場上電機(jī)控制機(jī)構(gòu)復(fù)雜且成本高的問題，減少了元器件之間的干擾，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性；制造成本降低，便于裝卸及運(yùn)輸，提高了可維護(hù)性。本發(fā)明一種智能型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制模塊是一款集微處理器技術(shù)、傳感器技術(shù)、液晶顯示、磁控開關(guān)、紅外遙控技術(shù)等多種最新自動(dòng)控制技術(shù)及先進(jìn)的制造技術(shù)為一體的閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)專用模塊，該模塊動(dòng)作和響應(yīng)速度快、工作效率高，耗能低，系統(tǒng)穩(wěn)定性強(qiáng)，可維護(hù)性較高。本發(fā)明的有益效果是該種智能型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制模塊，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單合理、應(yīng)用廣泛，造價(jià)低廉、可靠性和維護(hù)性強(qiáng)，適用于閥門、閘門等設(shè)備的控制機(jī)構(gòu)。


圖I是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的相序檢測電路圖。圖3是本發(fā)明的電源模塊電路圖。圖4是本發(fā)明的部分回轉(zhuǎn)閥信號(hào)輸入電路圖。圖5是本發(fā)明的接紅外信號(hào)輸入電路圖。圖6是本發(fā)明的力矩開關(guān)輸入電路圖。圖7是本發(fā)明的調(diào)節(jié)電路圖。圖8是本發(fā)明的另一調(diào)節(jié)電路圖。圖9是本發(fā)明的核心電路圖。圖10是本發(fā)明的輸出信號(hào)電路圖。圖11是本發(fā)明接液晶輸出電路圖。
具體實(shí)施例方式 為了加深對(duì)本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述，該實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍構(gòu)成限定。參照附圖1，本發(fā)明提供一種智能型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制模塊，電源電路將380V交流電源變換為24V直流電源提供提供給整個(gè)模塊使用；相序檢測電路將輸入的380V交流電進(jìn)行檢測，防止電動(dòng)機(jī)構(gòu)不能正常運(yùn)行；通過輸入電路，將采集的閥位信號(hào)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)狀態(tài)信號(hào)和控制運(yùn)行命令傳輸至核心電路；核心電路通過主控制芯片，將檢測信號(hào)經(jīng)運(yùn)算后經(jīng)輸出電路輸出。因該設(shè)備具有不可逆轉(zhuǎn)性，故必須對(duì)輸入的380V交流電進(jìn)行相序檢測，如圖3所述，該部分為相序檢測電路圖，保證三相正弦電源實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)構(gòu)的正反向控制。參照附圖2，電源電路采用三相變壓器、整流橋和7824穩(wěn)壓芯片將輸入的三相380V交流電源整流變壓為24V直流電源供整個(gè)控制部分使用。輸入電路包括圖4部分回轉(zhuǎn)閥信號(hào)輸入電路圖、圖5接紅外信號(hào)輸入電路圖和圖6力矩開關(guān)輸入電路圖，閥位信號(hào)通過放大器LMC6482接入圖9核心電路PF7引腳，進(jìn)行閥位定位；紅外信號(hào)通過紅外接收探頭HS0038接入圖9核心電路PD2引腳，幫助操作人員通過紅外遙控器對(duì)電動(dòng)執(zhí)行裝置進(jìn)行各種相應(yīng)的操作；力矩開關(guān)引腳TO接入核心電路引腳PB6，而引腳TC則與核心電路引腳PB7相接，實(shí)現(xiàn)開啟及關(guān)閉控制。核心電路如圖9所述，該電路為整個(gè)控制模塊的核心部分，由高性能、低功耗的8位AVR微處理器ATMEGA128及外圍電路組成，負(fù)責(zé)接收檢測模塊的運(yùn)行命令和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)數(shù)據(jù)，經(jīng)過邏輯運(yùn)算后發(fā)出對(duì)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行指令，有效緩減了系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾，大大降低了制造成本。部分芯片輸出電路圖10與核心電路圖9的PB5引腳相接，將核心電路的運(yùn)算結(jié)果輸出，進(jìn)而有效指示電動(dòng)機(jī)構(gòu)的下一步動(dòng)作。圖11的 液晶顯示輸出與圖9核心電路的TO7引腳相接，幫助操作人員通過液晶顯示監(jiān)視電動(dòng)執(zhí)行裝置的運(yùn)行狀況，并完成對(duì)裝置的調(diào)試和參數(shù)設(shè)定。
權(quán)利要求
1.一種智能型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制模塊，其特征在于包括相序檢測電路(I)、電源電路(2)、輸入電路(3)、調(diào)節(jié)電路(4)、核心電路(5)和輸出電路(6)； 相序檢測電路(I):檢測電源相序后輸出檢測結(jié)果供給電源電路(I)使用； 電源電路(2):將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源供給輸入電路(3)、調(diào)節(jié)電路(4)、核心電路(5)和輸出電路(6)使用； 輸入電路(3):米集閥位信號(hào)及電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信號(hào)后輸入給核心電路(5),并輸入運(yùn)行命令給核心電路(5)； 調(diào)節(jié)電路(4):通過穩(wěn)壓器將直流電源分別為核心電路(5)提供5V和18V電源； 核心電路(5 ):包括微處理器和外圍電路，對(duì)接收的運(yùn)行命令和采集電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并發(fā)出驅(qū)動(dòng)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行指令，并反饋閥位信號(hào)及電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信號(hào)； 輸出電路(6):將核心電路(5)運(yùn)算完成的運(yùn)行指令、開關(guān)向驅(qū)動(dòng)及顯示進(jìn)行輸出，使電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成下一步動(dòng)作。
2.如權(quán)利要求I所述的一種智能型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制模塊，其特征在于所述電源電路(2)包括變壓器、整流橋和穩(wěn)壓芯片。
3.如權(quán)利要求I所述的一種智能型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制模塊，其特征在于所述調(diào)節(jié)電路(4)分別通過降壓穩(wěn)壓器LM2576T-5和三端穩(wěn)壓器MC7818T調(diào)節(jié)核心電路(5)電壓。
4.如權(quán)利要求I所述的一種智能型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制模塊，其特征在于所述核心電路(5)主控制芯片采用8位AVR微處理器ATMEGA128。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種智能型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制模塊，屬于自動(dòng)化儀器儀表領(lǐng)域，主要是作為電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的核心組成部分，完成對(duì)各項(xiàng)的控制功能，使用該控制模塊的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可用于如閥門、閘門等相關(guān)設(shè)備的控制。該系統(tǒng)包括相序檢測電路、電源電路、輸入電路、調(diào)節(jié)電路、核心電路和輸出電路。相序檢測電路保證電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，電源電路將380V交流供電電源轉(zhuǎn)換為24V內(nèi)部直流電源；通過輸入電路，將采集的閥位信號(hào)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)狀態(tài)信號(hào)和控制運(yùn)行命令傳輸至核心電路；核心電路通過主控制芯片，將檢測信號(hào)經(jīng)運(yùn)算后經(jīng)輸出電路輸出。本發(fā)明簡化設(shè)備結(jié)構(gòu)，可廣泛適用于自動(dòng)控制領(lǐng)域。
文檔編號(hào)F16K31/04GK102913664SQ201210350628
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月20日
發(fā)明者邵杰, 孫俊, 彭仁坤, 張毅 申請(qǐng)人:常州電站輔機(jī)總廠有限公司