一种工业串口屏控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及发电机组控制领域，进一步地说，是涉及一种工业串口屏控制装置。
【背景技术】
[0002]近几年来，串口屏在工控领域的应用越来越广泛。它将用户控制和显示部分分离出来。用户无需更改核心控制代码，只需在原来代码的基础上增加串口发送和接收函数，即可让自己的产品快速升级到真彩屏，提高市场竞争力。
[0003]而目前市场上的发电机组控制装置，都是基于80年代国外技术引进的产品，在界面友好性上有很多欠缺，功能及集成度上也有一定的欠缺，已与目前的电子技术更新换代的速度不相匹配。
【发明内容】
[0004]本实用新型的发明目的是为了克服现有技术的上述不足，而提供一种使用户使用操作简便、直观、可根据发电机组需求灵活配置扩展相应的功能的工业串口屏控制装置。
[0005]本实用新型的技术方案是:包括电路板一、电路板二、屏显与操作控制单元，电路板一上有信号变换与驱动电路，电路板二上有模数转换与光电隔离电路；屏显与操作控制单元包括工业串口屏、操作按键；信号变换与驱动电路包括用于与供电电源相接的电源变换电路、用于接发电机组电压信号的电压变换电路、用于接发电机组电流信号的电流变换电路、用于接发电机组状态信号的电平变换电路；模数转换与光电隔离电路包括A/D转换电路、光电隔离电路一、光电隔离电路二、计算机处理电路；计算机处理电路输入端一经A/D转换电路分别与电压变换电路输出端、电流变换电路输出端相连，计算机处理电路输入端二经光电隔离电路一与电平变换电路输出端相连；计算机处理电路输出端连接有工业串口屏；计算机处理电路与操作按键相连；信号变换与驱动电路还包括用于根据计算机处理电路处理来自操作按键输入信号以发出的控制信号来驱动输出实现外围设备控制的信号驱动电路；计算机处理电路和信号驱动电路之间设置光电隔离电路二。
[0006]所述电路板一上还有接线端子，电源变换电路、电压变换电路、电流变换电路、电平变换电路、信号驱动电路分别与接线端子相连。
[0007]所述电路板一上还有与电源变换电路、电压变换电路、电流变换电路、电平变换电路、信号驱动电路分别相连的控制电缆插座一；电路板二上还有与A/D转换电路、光电隔离电路一、光电隔离电路二分别相连的控制电缆插座二，控制电缆插座一经控制电缆与控制电缆插座二相连。
[0008]本实用新型是基于工业串口屏的发电机组控制装置，采用计算机技术和触屏显示技术，依托计算机处理电路，与市场上的产品相比有明显的技术优势，而且可根据发电机组需求灵活配置扩展相应的功能，使用户使用操作简便、直观。
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型的系统框图。
【具体实施方式】
[0010]1、系统实现
[0011]①该控制装置由屏显与操作控制单元A、模数转换与光电隔离电路B、信号变换与驱动电路C三部分组成。
[0012]②系统的输入信号包括供电电源、发电机组电压、发电机组电流、发电机组状态，发电机组状态信号包括水温报警、油压报警、缸温报警、空滤报警、过载报警、超速报警、急停报警、自定义备用报警；其通过电源变换电路(7)、电压变换电路(8)、电流变换电路(9)、电平变换电路(10)转换为直流5V电源、6路模拟量、8路开关量，之后在模数转换与光电隔离电路B中，对其进行A/D转换电路(4)及光电隔离电路一(5 )的处理，最终在计算机处理电路(3)来实现信号的计算并将数据传输到工业串口屏进行显示。
[0013]③控制上，屏显与操作控制单元A的操作按键(2)和工业串口屏(I)可进行功能的选择操作和相应的信息显示切换，由操作按键(2)输入的信号通过计算机处理电路(3)和光电隔离电路二(6)进行分析处理和光电隔离后，控制信号在信号驱动电路(11)进行功率放大输出，从而实现外围设备的控制。
[0014]④在计算机系统架构方面采用目前市场上控制器没有的上下位机模式，本实用新型将信号处理和计算与人机界面显示分开，通过异步通信协议进行数字信号传输，系统灵活性强，可靠性更高。
[0015]2、硬件设计
[0016]①选用最新的工业串口屏人机界面技术，可实现全彩屏显示及触摸屏功能，动态响应快，刷新率高。
[0017]②选用单片机芯片ATmegal6，ATmegal6单片机是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器，由于其集成先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，使ATmegal6的数据吞吐率高达I MIPS/MHz，从而可以减缓系统在功耗和处理速度之间的矛盾。它具有8路10位高精度模数转换通道，4路PWM控制通道，控制通道包括:起动控制，燃油阀控制、预热控制、停机阀控制。芯片还具备硬件看门狗功能，更适合工业应用。
[0018]③在抗干扰设计上，将信号变换与驱动电路C、模数转换与光电隔离电路B分置于两块电路板上，杜绝了强电信号进入计算机电路。这样设计的信号处理电路今后也可根据具体产品要求进行更换，保证了扩展性。此外在信号处理电路中对电压采集、起动机回路采取了隔离措施，使机组的高压和大电流的电路与弱电完全分离，保证了信号动态传输的精度及稳定性。
[0019]3、软件设计
[0020]①软件采用模块化设计，将信号处理、控制分析、通信协议等子功能构成程序模块，将部分数据变换、数值计算等功能制作成子函数进行调用，使源程序更易理解和维护。
[0021]②采用的人机界面具备完善的串口通讯协议，简化了一体化软硬件设计中在显示屏软件设计的过程，直接通过上下位机单独编程，通过协议进行数据交换，软件可靠性高。
【主权项】
1.一种工业串口屏控制装置，其特征在于:包括电路板一、电路板二、屏显与操作控制单元，电路板一上有信号变换与驱动电路，电路板二上有模数转换与光电隔离电路； 屏显与操作控制单元包括工业串口屏(I )、操作按键(2); 信号变换与驱动电路包括用于与供电电源相接的电源变换电路(7)、用于接发电机组电压信号的电压变换电路(8)、用于接发电机组电流信号的电流变换电路(9)、用于接发电机组状态信号的电平变换电路(10)； 模数转换与光电隔离电路包括A/D转换电路(4)、光电隔离电路一(5)、光电隔离电路二(6)、计算机处理电路(3); 计算机处理电路(3)输入端一经A/D转换电路(4)分别与电压变换电路(8)输出端、电流变换电路(9)输出端相连，计算机处理电路(3)输入端二经光电隔离电路一(5)与电平变换电路(10)输出端相连；计算机处理电路(3)输出端连接有工业串口屏(I);计算机处理电路(3)与操作按键(2)相连； 信号变换与驱动电路还包括用于根据计算机处理电路(3)处理来自操作按键(2)输入信号以发出的控制信号来驱动输出实现外围设备控制的信号驱动电路(11);计算机处理电路(3 )和信号驱动电路(11)之间设置光电隔离电路二( 6 )。
2.根据权利要求1所述的工业串口屏控制装置，其特征在于:所述电路板一上还有接线端子，电源变换电路(7)、电压变换电路(8)、电流变换电路(9)、电平变换电路(10)、信号驱动电路(11)分别与接线端子相连。
3.根据权利要求1所述的工业串口屏控制装置，其特征在于:所述电路板一上还有与电源变换电路(7)、电压变换电路(8)、电流变换电路(9)、电平变换电路(10)、信号驱动电路(11)分别相连的控制电缆插座一；电路板二上还有与A/D转换电路(4)、光电隔离电路一(5)、光电隔离电路二(6)分别相连的控制电缆插座二，控制电缆插座一经控制电缆与控制电缆插座二相连。
【专利摘要】一种工业串口屏控制装置，包括电路板一、电路板二、屏显与操作控制单元，电路板一上有信号变换与驱动电路，电路板二上有模数转换与光电隔离电路；屏显与操作控制单元包括工业串口屏、操作按键；信号变换与驱动电路包括电源变换电路、电压变换电路、电流变换电路、电平变换电路；模数转换与光电隔离电路包括A/D转换电路、光电隔离电路一、光电隔离电路二、计算机处理电路；计算机处理电路处理来自操作按键输入的信号，再经光电隔离电路二输送给信号驱动电路，驱动输出实现外围设备控制。本实用新型采用计算机技术和触屏显示技术，依托计算机处理电路，可根据发电机组需求灵活配置扩展相应的功能，使用户使用操作简便、直观。
【IPC分类】G05B19-04
【公开号】CN204576126
【申请号】CN201520293587
【发明人】金竹, 王小波
【申请人】襄阳航力机电技术发展有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月8日