自控液位迴路操作顯示器的製作方法
2023-12-12 13:19:07 1
專利名稱：自控液位迴路操作顯示器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種對過程控制系統生產中塔(如精溜塔、脫氣塔等)內的液位進行自控操作、顯示的裝置，屬於智能儀表的技術領域。
背景技術：
計算機過程控制系統的過程控制級直接與生產過程連接，具體承擔控制任務，其可靠性尤為重要，為了生產安全，除了系統的軟、硬體應可靠外，還應採用後備的方式為過程控制級提供有效的安全保障，萬一計算機出現故障，操作人員仍能進行有效的操作。自控液位迴路操作顯示器就是為了這一目的而研製的，其可方便地用於化工系統中各種液位控制。上位計算機送往各調節閥的控制信號經自控液位迴路操作顯示器輸出，必要時可無擾動切換至手動操作。
發明內容
技術問題本實用新型所要解決的技術問題，在於克服現有技術存在的技術缺陷，提供一種化工系統使用的自控液位迴路操作顯示器。該顯示器在自動控制狀態時，根據上位機控制(閥位)信號控制調節閥，手動(閥位)控制信號自動跟蹤上位機(閥位)控制信號，這是系統進行自動/手動的無擾動無平衡切換的必要條件；在手動控制狀態時，可由觸摸開關直接對調節閥進行控制；除能同時顯示自動和手動閥位信號值外，還能顯示被控液位變量的現場測量變送信號。
技術方案本實用新型由信號處理部分、信號顯示部分組成，模數轉換電路的輸入端接上位機信號和液位變送信號，模數轉換電路的輸出端以及手動/自動開關、參數設置開關、增加開關、減少開關分別接單片微處理器的輸入端，單片微處理器的輸出端接數模轉換電路和顯示及其驅動電路，數模轉換電路的輸出端接調節閥。單片微處理器即單片微處理晶片IC1的「RB3」端通過插口P1接手動/自動開關、「RB4」端接參數設置開關、「RB5」端接增加開關、「RB6」端接減少開關，「RB1、RB2」端通過插口P1接發光二極體以指示自動或手動狀態；上位機信號通過插口J1的「3」端接集成放大器IC8的同相輸入端，外部液位變送信號通過插口J1的「4」端接集成放大器IC9的同相輸入端，集成放大器IC8、IC9的輸出端「6」接多路開關IC7的「1、3」輸入端，多路開關IC7的「2、4」輸出端均接至雙積分模數轉換接口集成電路IC2的「INHI」輸入端；單片微處理器IC1的「RC0、RC1、RC2」端分別對應接串行數模轉換接口集成電路IC3的「DIN、SCLK、nCS」端，串行數模轉換接口集成電路IC3的輸出端接電壓電流變換集成電路IC4的「+SIG」輸入端，電壓電流變換集成電路IC4的「IOUT」輸出端通過插口J1的「1」端接至外部電動閥，同時還接至比較器IC10的「2」端，用於閥位輸出信號回測；單片微處理器IC1的「RC3、RC5、RE2」端通過插口P1接至數碼管控制驅動集成電路IC11、IC12的「SCL、SDO、nnCS」端。
有益效果其為過程控制級提供有效的安全保障，當上位機出現故障時，現場操作人員仍能對裝置進行有效的操作，本實用新型能根據現場液位變送器來的標準信號轉換成相應的液位值顯示；根據上位機或手動閥位信號對相應的電動調節閥進行控制，以達到控制的目的。在自動狀態，上位機控制信號控制電動調節閥，手動閥位自動跟蹤上位機閥位信號，這是系統進行自動/手動的無擾動無平衡切換的必要條件；在手動狀態，操作人員可利用觸摸開關直接對電動調節閥進行控制。
圖1是本實用新型的電路結構示意圖。其中有單片微處理器1；模數轉換電路2；數模轉換電路3；顯示及其驅動電路4；觸摸開關S1、S2、S3、S4；上位機信號P；液位變送信號Q；調節閥F。
圖2是本實用新型的控制電路原理圖。
圖3是本實用新型的顯示及其驅動電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例，對是本實用新型自控液位迴路操作顯示裝置作進一步詳細說明。
如圖1所示，自控液位迴路操作顯示器包括單片微處理器，手動/自動開關S1、參數設置開關S2、增加開關S3、減少開關S4、模數轉換電路、數模轉換電路、顯示及其驅動電路。模數轉換電路2的輸入端接上位機信號P和液位變送信號Q，模數轉換電路2的輸出端以及手動/自動開關S1、參數設置開關S2、增加開關S3、減少開關S4分別接單片微處理器1的輸入端，單片微處理器1的輸出端接數模轉換電路3和顯示及其驅動電路4，數模轉換電路3的輸出端接調節閥F。
如圖2所示，單片微處理器IC1的「RD0～RD7」端接雙積分模數轉換接口集成電路IC2的「B1～B8」端、單片微處理器IC1的「RD0～RD3」還接端接雙積分模數轉換接口集成電路IC2的「B9～B12」端，外部上位機給定的閥位信號通過插口J1的「3」端接IC8集成放大器的「3」同相輸入端、外部液位變送器信號通過插口J1的「4」端接IC9集成放大器的「3」同相輸入端，IC8、IC9集成放大器的「6」輸出端接多路開關IC7的「1、3」輸入端、IC8、IC9的「2、4」輸出端均接至雙積分模數轉換接口集成電路IC2的「INHI」輸入端；單片微處理器IC1的「RC0」端接串行數模轉換接口IC3的「DIN」端、單片微處理器IC1的「RC1」端接串行數模轉換接口IC3的「SCLK」端、單片微處理器IC1的「RC2」端接串行數模轉換接口IC3的「nCS」端，串行數模轉換接口IC3的集成電路輸出端接電壓電流變換集成電路IC4的「+SIG」輸入端，電壓電流變換集成電路IC4的「IOUT」輸出端通過插口J1的「1」端接至外部電動閥，同時還接至比較器IC10的「2」端，用於閥位輸出信號回測(因為過程控制器閥位輸出至現場閥，有可能出現接觸不良或斷線，本實用新型能檢測出其閥位輸出接觸不良或斷線故障，並顯示之，以方便系統的維護和檢修)；單片微處理器IC1的「RC3、RC5、RE2」端通過插口P1接至圖3的數碼管控制驅動集成電路IC8、IC9的「SCL、SDO、nnCS」端，單片微處理器IC1的「RB1～RB6」端通過插口P1接至圖3的觸摸開關輸入端S1、S2、S3、S4及至發光二極體。
權利要求1.一種自控液位迴路操作顯示器，由信號處理電路、顯示電路所組成，其特徵在於模數轉換電路(2)的輸入端接上位機信號(P)和液位變送信號(Q)，模數轉換電路(2)的輸出端以及手動/自動開關(S1)、參數設置開關(S2)、增加開關(S3)、減少開關(S4)分別接單片微處理器(1)的輸入端，單片微處理器(1)的輸出端接數模轉換電路(3)和顯示及其驅動電路(4)，數模轉換電路(3)的輸出端接調節閥(F)。
2.根據權利要求1所述的自控液位迴路操作顯示器，其特徵在於單片微處理器(1)即單片微處理晶片IC1的「RB3」端通過插口P1接手動/自動開關(S1)、「RB4」端接參數設置開關(S2)、「RB5」端接增加開關(S3)、「RB6」端接減少開關(S4)，「RB1、RB2」端通過插口P1接發光二極體以指示自動或手動狀態；上位機信號(P)通過插口J1的「3」端接集成放大器IC8的同相輸入端，外部液位變送信號(Q)通過插口J1的「4」端接集成放大器IC9的同相輸入端，集成放大器IC8、IC9的輸出端「6」接多路開關IC7的「1、3」輸入端，多路開關IC7的「2、4」輸出端均接至雙積分模數轉換接口集成電路IC2的「INHI」輸入端；
3.根據權利要求1所述的自控液位迴路操作顯示器，其特徵在於單片微處理器(1)IC1的「RC0、RC1、RC2」端分別對應接串行數模轉換接口集成電路IC3的「DIN、SCLK、nCS」端，串行數模轉換接口集成電路IC3的輸出端接電壓電流變換集成電路IC4的「+SIG」輸入端，電壓電流變換集成電路IC4的「IOUT」輸出端通過插口J1的「1」端接至外部電動閥，同時還接至比較器IC10的「2」端，用於閥位輸出信號回測；單片微處理器IC1的「RC3、RC5、RE2」端通過插口P1接至數碼管控制驅動集成電路IC11、IC12的「SCL、SDO、nnCS」端。
專利摘要自控液位迴路操作顯示器涉及一種對過程控制系統生產中塔(如精餾塔、脫氣塔等)內的液位進行自控操作、顯示的裝置，屬於智能儀表的技術領域。該顯示器由信號處理電路、顯示電路所組成，其中模數轉換電路(2)的輸入端接上位機信號(P)和液位變送信號(Q)，模數轉換電路(2)的輸出端以及手動/自動開關(S1)、參數設置開關(S2)、增加開關(S3)、減少開關(S4)分別接單片微處理器(1)的輸入端，單片微處理器(1)的輸出端接數模轉換電路(3)和顯示及其驅動電路(4)，數模轉換電路(3)的輸出端接調節閥(F)。除能同時顯示自動和手動閥位信號值外，還能顯示被控液位變量的現場測量變送信號。
文檔編號G05D9/00GK2705817SQ20042002713
公開日2005年6月22日 申請日期2004年5月18日 優先權日2004年5月18日
發明者郭怡倩 申請人:南京師範大學