一種遙控型智能機電液閥門執行機構控制裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于輸送管道閥門自動化控制技術領域，涉及一種遙控型智能機電液閥門執行機構控制裝置，用于在室內或野外環境下對閥門機構進行遠程自動化控制。
【背景技術】
[0002]機電液閥門執行機構是管道輸送設備中，采用閥門控制實現對管道輸送流量管理的一種必不可少的執行機構。可以根據壓力、流量、溫度等進行流量及流速的調節，所以廣泛應用在化工、石油、冶金、電力、煤炭等工業過程控制系統中。目前現有的電液閥門執行機構控制手段落后，結構復雜，可靠性和穩定性較差。隨著數字技術和微處理器技術的迅速發展以及國內工業自動化水平的日益提高，技術密集的要求越來越高，迫切需要智能化的電液閥門執行機構來代替目前使用的傳統產品，以提高自動化程度和生產效率。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種遙控型智能機電液閥門執行機構控制裝置，解決了現有的電液閥門執行機構控制手段落后、結構復雜、可靠性和穩定性較差的問題。
[0004]本實用新型所采用的技術方案是，一種遙控型智能機電液閥門執行機構控制裝置，包括MCU控制單元，MCU控制單元分別與遠程控制輸入單元、按鍵輸入單元、紅外遙控單元、通信接口、閥門角度傳感裝置和閥門位置反饋單元連接，紅外遙控單元與紅外遙控器以紅外線無線傳輸連接。
[0005]MCU控制單元接收遠程控制輸入單元、按鍵輸入單元、紅外遙控單元和通信接口傳輸來的閥門控制信息，MCU控制單元還接受閥門角度傳感裝置傳輸來的閥門位置數字角度信息，MCU控制單元通過閥門位置反饋單元輸出當前閥門的位置反饋模擬量。
[0006]本實用新型還具有以下特點:
[0007]控制裝置還包括運行記錄單元，運行記錄單元與MCU控制單元連接，且數據傳輸方向為雙向傳輸。
[0008]控制裝置還包括顯示單元，顯示單元分別與MCU控制單元和所述運行記錄單元連接，接收并顯示MCU控制單元和所述運行記錄單元傳輸來的信息。
[0009]控制裝置還包括電機保護單元、電機換向驅動單元和斷電及過載檢測單元，電機保護單元、電機換向驅動單元、斷電及過載檢測單元與MCU控制單元形成閉合連接；電機保護單元接收MCU控制單元傳輸來的電機狀態信息，并向電機換向驅動單元傳輸工作指令，斷電及過載檢測單元接收電機換向驅動單元傳輸來的電機工作信息，并向MCU控制單元傳輸檢測結果。
[0010]本實用新型還具有以下特點:
[0011]遠程控制輸入單元采用A/D轉換單元。
[0012]按鍵輸入單元為設置有復合功能按鍵的操作面板。
[0013]通信接口采用485通信接口。
[0014]MCU控制單元的中央處理器為32位ARM處理器STM32F103芯片。
[0015]閥門角度傳感裝置是經傳動機構和閥門主軸連接同步轉動的角度編碼器，該角度編碼器為分辨率不小于12比特的相對編碼器或絕對編碼器。
[0016]閥門位置反饋單元是MCU控制單元向遠程控制室輸出的當前閥門的位置反饋模擬量。
[0017]運行記錄單元為SPI接口的FLASH存儲器件，或SPI接口的SD卡。
[0018]斷電及過載檢測單元由交流電源電壓、交流電流檢測電路構成。
[0019]電機換向驅動單元由三相交流固態繼電器構成，型號為SSR-3D6630A。
[0020]本實用新型的控制裝置具有遠程總線控制、本地按鍵控制、紅外遙控控制共三種控制方式。對于MCU控制單元來說，共有四種操作數據和指令的輸入方式。第一種輸入方式是利用遠程控制輸入單元發送O?1V電壓或4?20mA電流信號，MCU控制單元根據電壓或電流信號的大小進行運算，將其轉換成對應的控制指令。第二種輸入方式是通過通信接口接收遠程控制中心發來的數字控制指令。前兩種都屬于遠程總線控制方式。第三種輸入方式是通過按鍵輸入單元的按鈕輸入，屬于本地按鍵控制方式。第四種輸入方式是利用紅外遙控單元傳輸控制指令給MCU控制單元，屬于紅外遙控控制方式。
[0021]MCU控制單元接收到控制指令后，進行指令判斷處理，再和閥門位置反饋單元獲得的位置反饋信號進行比較運算，計算出電機的運轉行程和速度值，以閉環調整方式去控制電機對液壓系統的驅動協調，實現閥門位置的精確控制。
[0022]本實用新型的有益效果是:(I)本實用新型的控制裝置具有遠程總線控制、紅外遙控、本地按鍵控制共三種控制方式，無需人工日夜值守，是一種新型、高效的智能閥門執行機構控制裝置。(2)本實用新型的控制裝置還具有顯示、自動記錄、斷電記憶、電機保護、自動糾正相序等功能，控制過程精確、快速、安全，大大提高了自動化程度和生產效率。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型的遙控型智能機電液閥門執行機構控制裝置的結構示意圖。
[0024]圖中，1.遠程控制輸入單元，2.按鍵輸入單元，3.紅外遙控單元，4.通信接口，5.顯示單元，6.MCU控制單元，7.閥門角度傳感裝置，8.運行記錄單元，9.電機保護單元，10.斷電及過載檢測單元，11.RTC時鐘單元，12.電機換向驅動單元，13.閥門位置反饋單元，14.紅外遙控器。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進行詳細說明。
[0026]參照圖1，為本實用新型的一種遙控型智能機電液閥門執行機構控制裝置，包括MCU控制單元6、遠程控制輸入單元1、按鍵輸入單元2、紅外遙控單元3、通信接口 4、閥門角度傳感裝置7、閥門位置反饋單元13和紅外遙控器14，該裝置還包括顯示單元5、運行記錄單元8、電機保護單元9、斷電及過載檢測單元10、RTC時鐘單元11和電機換向驅動單元12。
[0027]其中，MCU控制單元6分別與遠程控制輸入單元1、按鍵輸入單元2、紅外遙控單元3、通信接口 4、閥門角度傳感裝置7和閥門位置反饋單元13連接。MCU控制單元6接收遠程控制輸入單元1、按鍵輸入單元2、紅外遙控單元3和通信接口 4傳輸來的閥門控制信息，MCU控制單元6還接受閥門角度傳感裝置7傳輸來的閥門位置數字角度信息，MCU控制單元通過閥門位置反饋單元13輸出當前閥門的位置反饋模擬量。
[0028]MCU控制單元6連接有運行記錄單元8，MCU控制單元6和運行記錄單元8之間的信息為雙向傳輸，MCU控制單元6接收運行記錄單元8傳輸來的記錄信息，運行記錄單元8接收MCU控制單元6傳輸來的工作信息。運行記錄單元8還連接有RTC時鐘單元12，接收RTC時鐘單元12傳輸來的時間信息。
[0029]MCU控制單元6還連接有顯示單元5，顯示單元5還與運行記錄單元8連接，接收并顯示MCU控制單元6和運行記錄單元8傳輸來的信息。
[0030]MCU控制單元6還依次連接有電機保護單元9、電機換向驅動單元12和斷電及過載檢測單元10，且斷電及過載檢測單元10又與MCU控制單元6連接，形成閉合連接。電機保護單元9接收MCU控制單元6傳輸來的電機狀態信息，并向電機換向驅動單元12傳輸工作指令，斷電及過載檢測單元10接收電機換向驅動單元12傳輸來的電機工作信息，并向MCU控制單元6傳輸檢測結果。下面對該遙控型智能機電液閥門執行機構控制裝置中的各功能單元分別進行說明。
[0031]遠程控制輸入單元I采用D/A轉換單元，遠程控制中心發來的閥門位置模擬量信號或閥門位置開關量信號經遠程控制輸入單元I轉換為數字值后傳輸給MCU控制單元6。閥門位置模擬量信號量可以為O?1V的電壓信號或4?20mA電流信號，用于表不閥門的目標位置角度。
[0032]按鍵輸入單元2為設置有五個按鍵的操作面板，五個按鍵分別為上、下、左、右及確認鍵，五個按鍵均為復合功能按鍵，還包括數字輸入功能，在MCU控制單元6的按鍵輸入功能程序配合下，五個按鍵可用于對MCU控制單元6的各種指令輸入和設置，如參數設置、自動、手動、停止、正轉、反轉等功能。
[0033]紅外遙控單元3與紅外遙控器14以紅外線無線傳輸連接，紅外遙控單元3可接收所述紅外遙控器14發送來的紅外指令或數據信號；紅外遙控單元3與MCU控制單元6相連，紅外遙控單元3把接收到的紅外遙控器14發送的操控命令和設置數據向MCU控制單元6輸入；由按鍵輸入單元2進行的所有操作也可以選擇采用紅外遙控器14進行遙控操作。紅外遙控單元由接收頭、單片機、接口電路組成，本實用新型不限制紅外遙控單元的具體型號。
[0034]通信接口 4采用485通信接口，為本裝置的遠程通信接口，符合RS485通信標準。MCU控制單元6通過通信接口 4與遠程系統進行雙向數據和信息交換；可用于遠程系統對本裝置的數字型指令的控制操作，同時該裝置的工作數據、狀態信息等也可以通過該接口向遠程系統上傳，485通信接口的硬件電路采用MAX3485或MAX485芯片實現。
[0035]顯示單元5采用320*240點陣彩色液晶顯示屏，液晶顯示屏接口可以選用智能串口接口，也可以選用并行接口形式。用于顯示由MCU控制單元6傳來的各種文字、數據或圖像信息，包括設置參數、工作狀態、報警信息、診斷統計結果等。
[0036]MCU控制單元6是本實用新型的遙控型智能機電液閥門執行機構控制裝置的核心部件。MCU控制單元6的中央處理器優選為32位ARM處理器STM32F103芯片，當然，也可以為其它類型的數據8位-32位處理器，本實用新型不限制中央處理器的具體型號。
[0037]MCU控制單元6的中央處理器包括有FLASH程