多參量全自動控制儀的製作方法
2024-02-08 18:30:15 1
專利名稱：多參量全自動控制儀的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種控制、調節裝置，特別適用有變頻調速器的測量、控制、調節電路。
變頻調速器是一種可用於各類電機的無級調速裝置，其具有節能效果好、體積小等優點。變頻調速器的應用，需對傳感器輸出的信號進行測控，中國專利申請89201349.4，提出了一種變量恆壓全自動控制櫃，可以實現電動機的自動起動和調節，但是由於電路採用的是簡單的傳統模擬與數字組合電路，不能同時對多路信號進行測控，尤其是對多路信號間有約制關係的特殊控制場合，不能進行判斷和運算調整，也不能進行自動定時控制，更不能用於非線性信號輸入，比如在城市集中供熱系統中，這是屬於多支路、遠距離，對其水溫、壓力、流量需定壓、定溫、定時控制，這些參數與轉速不是線性關係，因此這一全自動控制櫃在實際應用中，還有一定的局限性。
本實用新型的目的是設計一個帶有智能功能的多參量全自動控制儀，將這個多參量全自動控制儀和變頻調速器用於需通過控制電機轉速來定壓、定溫、定時的控制場合時，可對所控制的多種參量進行測量，並可根據實際情況進行預先設定多參數的量限、定值和相互約定關係，達到多點、多參量的全自動控制。
本實用新型的多參量全自動控制儀，由箱體、電源、穿線孔及控制電路組成，在箱體的端頭安裝有數字、命令顯示操作鍵的面板，其特徵是控制電路由輸入連接器、主控制器、輸出連接器、應急連接器構成輸入連接器由兩片集成電路即8隻獨立的運算放大器A1至A8組成，運算放大器的一端與特性傳感器連接，一端與主控制器的A／D轉換器連接，在與特性傳感器的連接端接有運算電阻；主控制器由微處理器、存儲器、切換開關及A／D模擬轉換器，兩組緩衝寄存器和兩路獨立的D／A數模轉換器所組成，微處理器接有和應急連接器、控制面板和主控報警連接的一端，一端與D／A轉換器和一組緩衝寄存器連接，另一端與封裝在一起的集成電路即切換開關、A／D轉換器及另一組緩衝寄存器連接，其中一組緩衝寄存器一端接於微處理器和A／D切換開關之間，一端和存儲器連接，另一組緩衝寄存器一端接於微處理器和D／A轉換器之間，另一端接於存儲器；兩路獨立的D／A轉換器並聯，一端接於微處理器和緩衝寄存器之間，一端和輸出連接器連接；輸出連接器由兩隻運算放大器A9、A10組成，一端和主控制器的兩路D／A轉換器連接，一端用於連接變頻調速器；應急連接器由兩路放大器A11、A12及整形電路組成，一端接應急傳感器，一端和微處理器連接，兩路之間有應急報警裝置。
本實用新型的多參量全自動控制儀的工作原理是將該裝置接於傳感器和變頻調速器之間，由使用者首先按照實際使用場合的現場需要向主控制器進行預先設定被測量參數、量限、報警、定時等，主控制器即按照使用者的要求，從輸入連接器順序接收傳感器的信號。輸入連接器最多可連接8個各類傳感器，這些傳感器可以是線性輸出，也可以是非線性輸出，均由主控制器對信號進行調整和補償，信號通過輸入連接器分別被放大，然後送入主控制器。主控制器對信號逐一切換，掃描，然後通過A／D變換器成為數位訊號再送入微處理器，微處理器則根據由設計者編制、使用者選擇設定好的、存儲在存儲器內的程序對上述信號進行鑑別，濾波，整形，倒相，計算和修正，然後通過輸出接口再送入D／A數模轉換器變成為變頻調速器所需要的模擬信號。此模擬信號為兩路輸出，分別可控制兩臺變頻調速器，必要時可擴展成多路。當系統出現危險情況，除主控制器首先報警，其報警傳感器的信號一路直接送入微處理器，使其進入報警狀態，另一路則可驅動另設的報警連接器使其發出警報和執行動作。
本實用新型與現有的變量恆壓全自動櫃相比，具有多參量全自動控制的功能，傳感器的信號輸入可以是線性輸入和非線性輸入，而且實用性強，設計合理，易於調整，並能自成單元儀器。可用於多路多參數測量、控制轉速的場合，也可用來分別控制不同功率的變頻調速器以適應不同功率的電機。
本實用新型可用於城市長距離、多支路的集中供熱系統，它可分別控制循環水泵和補給水泵，也可控制支路的加壓泵。此外，還能用於其他液體、物料等需變速控制、時間控制的場合。
以下結合附圖及實施例對本實用新型做進一步描述。
圖1為多參量全自動控制儀的原理框圖圖2為多參量全自動控制儀的電原理簡圖圖3為多參量全自動控制儀的外形示意圖本實用新型是這樣實現的，在一個400×600×120毫米的箱體8內，裝有變壓器電源1，用來供應整機和傳感器的電源。控制面板2是用戶進行預先設定參數和報警顯示。主控制器3是放置在一個屏蔽箱內，以防電磁幹擾。輸入連接器4和輸出連接器5用來連接傳感器和置放於箱體外的變頻調速器。穿線孔6用於穿引各類導線到儀器箱內。
輸入連接器4由兩片集成電路即8隻獨立的運算放大器A1至A8所組成，R為運算電阻。該電路可分別放大8路傳感器信號，其放大倍數可分別從10倍至50倍調整，本實施例中使用了6路即P1、P2，T1、T2，F1、F2，分別用作壓力、溫度、流量的測量傳感器，剩餘兩路備用。
主控制器3由8051微處理器、2732EPROM存儲器、08098位切換開關及A／D模數轉換器，7LS373兩組輸入緩衝寄存器和兩路獨立的0832D／A數模轉換器所組成，其功能是將經輸入連接器放大的傳感器信號進行切掃描，分別送至A／D轉換器變成數位訊號，經緩衝寄存器送入存儲器。存儲器除存儲被測信號外，還存儲設計者事先編制好的程序，以及使用者選定的功能。微處理器是根據存儲器內所選程序順序執行。如將上述信號進行濾波，除去幹擾信號，進行倒相，對非線性信號進行線性補償，並對多種信號間的約定關係進行判別，如將本實施例用於集中供熱系統時，可根據壓力和溫度兩項就可判別出是否起動補給水泵，並可計算出所需控制轉速電壓，這一電壓信號即送入下級D／A轉換器變成實際的控制電壓。D／A轉換器分為兩路，可適應兩種控制場合，一是不允許停機的場合，一路為工作，另一路備用，另一種場合是分別控制補給水泵和循環水泵。
輸出連接器5由兩隻運算放大器A9、A10組成，一端和主控制器的兩路D／A轉換器連接，一端用於連接變頻調速器，它是將D／A轉換器送來的信號進行11放大，其具有隔離和負載能力並具有短路保護功能。
應急連接器7由兩路放大器A11、A12及整形電路J1、J2組成，一端接應急傳感器Y1、Y2，一端和微處理器連接，兩路之間有應急報警裝置，當出現危險情況時，可以優先控制主控制器進入預先設定的報警狀態並發出警報，這一信號也可單獨發出報警信號。
面板2是本裝置與使用者相互對話的部分，使用者可使用它進行預先參數的設定和選擇，並設置報警閥值，也可在此選擇參數的約定關係，在本裝置箱體的端頭裝有數字、命令顯示、操作鍵。
權利要求1.一種多參量全自動控制儀，由箱體、變壓電源、穿線孔及控制電路組成，在箱體的端頭安裝有數字、命令顯示操作鍵的面板，其特徵是控制電路由輸入連接器、主控制器、輸出連接器、應急連接器構成輸入連接器由兩片集成電路即8隻獨立的運算放大器A1至A3，運算放大器的一端與特性傳感器連接，一端與主控制器的A/D轉換器連接，在與特性傳感器的連接端接有運算電阻；主控制器由微處理器、存儲器、切換開關及A/D模擬轉換器，兩組緩衝寄存器和兩路獨立的D/A數模轉換器所組成，微處理器接有和應急連接器、控制面板和主控報警連接的一端，一端與D/A轉換器和一組緩衝寄存器連接，另一端與封裝在一起的集成電路即切換開關、A/D轉換器及另一組緩衝寄存器連接，其中一組緩衝寄存器一端接於微處理器和A/D切換開關之間，一端和存儲器連接，另一組緩衝寄存器一端接於微處理器和D/A轉換器之間，另一端接於存儲器；兩路獨立的D/A轉換器並聯，一端接於微處理器和緩衝寄存器之間，一端和輸出連接器連接；輸出連接器由兩隻運算放大器A9、A10組成，一端和主控制器的兩路D/A轉換器連接，一端用於連接變頻調速器；應急連接器由兩路放大器A11、A12及整形電路組成，一端接應急傳感器，一端和微處理器連接，兩路之間有應急報警裝置。
專利摘要一種多參量全自動控制儀，由箱體、電源、穿線孔及控制電路組成，在箱體的端頭安裝有數字、命令顯示操作鍵的面板，其特徵是控制電路由輸入連接器、主控制器、輸出連接器、應急連接器構成，將這個多參量全自動控制儀接於傳感器和變頻調速器之間，可控制電機轉速，對多種參量進行測量，並可根據實際情況進行預先設定多參數的量限、定值和相互約定關係，達到多點、多參量的全自動控制。
文檔編號H02P7/00GK2074954SQ9021843
公開日1991年4月10日 申請日期1990年8月28日 優先權日1990年8月28日
發明者劉延明, 馮長山 申請人:劉延明, 馮長山