一种遥控型智能机电液阀门执行机构控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于输送管道阀门自动化控制技术领域，涉及一种遥控型智能机电液阀门执行机构控制装置，用于在室内或野外环境下对阀门机构进行远程自动化控制。
【背景技术】
[0002]机电液阀门执行机构是管道输送设备中，采用阀门控制实现对管道输送流量管理的一种必不可少的执行机构。可以根据压力、流量、温度等进行流量及流速的调节，所以广泛应用在化工、石油、冶金、电力、煤炭等工业过程控制系统中。目前现有的电液阀门执行机构控制手段落后，结构复杂，可靠性和稳定性较差。随着数字技术和微处理器技术的迅速发展以及国内工业自动化水平的日益提高，技术密集的要求越来越高，迫切需要智能化的电液阀门执行机构来代替目前使用的传统产品，以提高自动化程度和生产效率。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种遥控型智能机电液阀门执行机构控制装置，解决了现有的电液阀门执行机构控制手段落后、结构复杂、可靠性和稳定性较差的问题。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是，一种遥控型智能机电液阀门执行机构控制装置，包括MCU控制单元，MCU控制单元分别与远程控制输入单元、按键输入单元、红外遥控单元、通信接口、阀门角度传感装置和阀门位置反馈单元连接，红外遥控单元与红外遥控器以红外线无线传输连接。
[0005]MCU控制单元接收远程控制输入单元、按键输入单元、红外遥控单元和通信接口传输来的阀门控制信息，MCU控制单元还接受阀门角度传感装置传输来的阀门位置数字角度信息，MCU控制单元通过阀门位置反馈单元输出当前阀门的位置反馈模拟量。
[0006]本实用新型还具有以下特点:
[0007]控制装置还包括运行记录单元，运行记录单元与MCU控制单元连接，且数据传输方向为双向传输。
[0008]控制装置还包括显示单元，显示单元分别与MCU控制单元和所述运行记录单元连接，接收并显示MCU控制单元和所述运行记录单元传输来的信息。
[0009]控制装置还包括电机保护单元、电机换向驱动单元和断电及过载检测单元，电机保护单元、电机换向驱动单元、断电及过载检测单元与MCU控制单元形成闭合连接；电机保护单元接收MCU控制单元传输来的电机状态信息，并向电机换向驱动单元传输工作指令，断电及过载检测单元接收电机换向驱动单元传输来的电机工作信息，并向MCU控制单元传输检测结果。
[0010]本实用新型还具有以下特点:
[0011]远程控制输入单元采用A/D转换单元。
[0012]按键输入单元为设置有复合功能按键的操作面板。
[0013]通信接口采用485通信接口。
[0014]MCU控制单元的中央处理器为32位ARM处理器STM32F103芯片。
[0015]阀门角度传感装置是经传动机构和阀门主轴连接同步转动的角度编码器，该角度编码器为分辨率不小于12比特的相对编码器或绝对编码器。
[0016]阀门位置反馈单元是MCU控制单元向远程控制室输出的当前阀门的位置反馈模拟量。
[0017]运行记录单元为SPI接口的FLASH存储器件，或SPI接口的SD卡。
[0018]断电及过载检测单元由交流电源电压、交流电流检测电路构成。
[0019]电机换向驱动单元由三相交流固态继电器构成，型号为SSR-3D6630A。
[0020]本实用新型的控制装置具有远程总线控制、本地按键控制、红外遥控控制共三种控制方式。对于MCU控制单元来说，共有四种操作数据和指令的输入方式。第一种输入方式是利用远程控制输入单元发送O?1V电压或4?20mA电流信号，MCU控制单元根据电压或电流信号的大小进行运算，将其转换成对应的控制指令。第二种输入方式是通过通信接口接收远程控制中心发来的数字控制指令。前两种都属于远程总线控制方式。第三种输入方式是通过按键输入单元的按钮输入，属于本地按键控制方式。第四种输入方式是利用红外遥控单元传输控制指令给MCU控制单元，属于红外遥控控制方式。
[0021]MCU控制单元接收到控制指令后，进行指令判断处理，再和阀门位置反馈单元获得的位置反馈信号进行比较运算，计算出电机的运转行程和速度值，以闭环调整方式去控制电机对液压系统的驱动协调，实现阀门位置的精确控制。
[0022]本实用新型的有益效果是:(I)本实用新型的控制装置具有远程总线控制、红外遥控、本地按键控制共三种控制方式，无需人工日夜值守，是一种新型、高效的智能阀门执行机构控制装置。(2)本实用新型的控制装置还具有显示、自动记录、断电记忆、电机保护、自动纠正相序等功能，控制过程精确、快速、安全，大大提高了自动化程度和生产效率。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型的遥控型智能机电液阀门执行机构控制装置的结构示意图。
[0024]图中，1.远程控制输入单元，2.按键输入单元，3.红外遥控单元，4.通信接口，5.显示单元，6.MCU控制单元，7.阀门角度传感装置，8.运行记录单元，9.电机保护单元，10.断电及过载检测单元，11.RTC时钟单元，12.电机换向驱动单元，13.阀门位置反馈单元，14.红外遥控器。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0026]参照图1，为本实用新型的一种遥控型智能机电液阀门执行机构控制装置，包括MCU控制单元6、远程控制输入单元1、按键输入单元2、红外遥控单元3、通信接口 4、阀门角度传感装置7、阀门位置反馈单元13和红外遥控器14，该装置还包括显示单元5、运行记录单元8、电机保护单元9、断电及过载检测单元10、RTC时钟单元11和电机换向驱动单元12。
[0027]其中，MCU控制单元6分别与远程控制输入单元1、按键输入单元2、红外遥控单元3、通信接口 4、阀门角度传感装置7和阀门位置反馈单元13连接。MCU控制单元6接收远程控制输入单元1、按键输入单元2、红外遥控单元3和通信接口 4传输来的阀门控制信息，MCU控制单元6还接受阀门角度传感装置7传输来的阀门位置数字角度信息，MCU控制单元通过阀门位置反馈单元13输出当前阀门的位置反馈模拟量。
[0028]MCU控制单元6连接有运行记录单元8，MCU控制单元6和运行记录单元8之间的信息为双向传输，MCU控制单元6接收运行记录单元8传输来的记录信息，运行记录单元8接收MCU控制单元6传输来的工作信息。运行记录单元8还连接有RTC时钟单元12，接收RTC时钟单元12传输来的时间信息。
[0029]MCU控制单元6还连接有显示单元5，显示单元5还与运行记录单元8连接，接收并显示MCU控制单元6和运行记录单元8传输来的信息。
[0030]MCU控制单元6还依次连接有电机保护单元9、电机换向驱动单元12和断电及过载检测单元10，且断电及过载检测单元10又与MCU控制单元6连接，形成闭合连接。电机保护单元9接收MCU控制单元6传输来的电机状态信息，并向电机换向驱动单元12传输工作指令，断电及过载检测单元10接收电机换向驱动单元12传输来的电机工作信息，并向MCU控制单元6传输检测结果。下面对该遥控型智能机电液阀门执行机构控制装置中的各功能单元分别进行说明。
[0031]远程控制输入单元I采用D/A转换单元，远程控制中心发来的阀门位置模拟量信号或阀门位置开关量信号经远程控制输入单元I转换为数字值后传输给MCU控制单元6。阀门位置模拟量信号量可以为O?1V的电压信号或4?20mA电流信号，用于表不阀门的目标位置角度。
[0032]按键输入单元2为设置有五个按键的操作面板，五个按键分别为上、下、左、右及确认键，五个按键均为复合功能按键，还包括数字输入功能，在MCU控制单元6的按键输入功能程序配合下，五个按键可用于对MCU控制单元6的各种指令输入和设置，如参数设置、自动、手动、停止、正转、反转等功能。
[0033]红外遥控单元3与红外遥控器14以红外线无线传输连接，红外遥控单元3可接收所述红外遥控器14发送来的红外指令或数据信号；红外遥控单元3与MCU控制单元6相连，红外遥控单元3把接收到的红外遥控器14发送的操控命令和设置数据向MCU控制单元6输入；由按键输入单元2进行的所有操作也可以选择采用红外遥控器14进行遥控操作。红外遥控单元由接收头、单片机、接口电路组成，本实用新型不限制红外遥控单元的具体型号。
[0034]通信接口 4采用485通信接口，为本装置的远程通信接口，符合RS485通信标准。MCU控制单元6通过通信接口 4与远程系统进行双向数据和信息交换；可用于远程系统对本装置的数字型指令的控制操作，同时该装置的工作数据、状态信息等也可以通过该接口向远程系统上传，485通信接口的硬件电路采用MAX3485或MAX485芯片实现。
[0035]显示单元5采用320*240点阵彩色液晶显示屏，液晶显示屏接口可以选用智能串口接口，也可以选用并行接口形式。用于显示由MCU控制单元6传来的各种文字、数据或图像信息，包括设置参数、工作状态、报警信息、诊断统计结果等。
[0036]MCU控制单元6是本实用新型的遥控型智能机电液阀门执行机构控制装置的核心部件。MCU控制单元6的中央处理器优选为32位ARM处理器STM32F103芯片，当然，也可以为其它类型的数据8位-32位处理器，本实用新型不限制中央处理器的具体型号。
[0037]MCU控制单元6的中央处理器包括有FLASH程