专利名称：液体物料运输车智能卸料控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液体物料运输车智能卸料控制器背景技术在日常的运输活动中，经常进行液体物料的运输，例如各种油料，硫酸、硝酸等各种液体化工原料。这些物料在到达目的地后，需要将其卸到其它容器中，当前通常是人工启动卸料泵及卸料阀门进行卸料，劳动强度大、特别是安全性差。对于油料运输车，除了卸料外，还存在着给其它车辆等加油等操作，这种操作往往还涉及到计量及卸料数量的控制，人工进行这些操作非常麻烦且难度大、费时，特别是加油车，需要方便、准确、快速、安全地给其它车辆加油，手工操作的缺点更加突出。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种将微处理器用于液体物料运输车智能卸料控制的智能控制器。
智能化自动卸料控制的基本原理是由嵌入式微控制器硬件及相应控制软件、油量(或其它物量)检测装置、流量计量装置、气动阀门等组成智能卸料控制系统。在需要装卸料(或加料)时，只需要操作者接好卸料管道，利用操作键盘选择相应功能，按下启动按钮，控制器通过执行控制程序，自动按指定顺序开启所需要的阀门与卸料泵开始卸料。达到要求的卸料量或按下停止按钮，控制器自动按规定的顺序关闭卸料泵和阀门，完成卸(装)料过程。对于油料运输车，它具有的不同卸(加)油流程是由F1、F2、F3、F4、F5阀门不同状态的组合，以及是否启动卸料泵来实现的。在车辆行进过程中，本控制器可以自动监测罐体压力与液体温度，当压力或温度超过某一个限度时，发出声光警告信号，提高运输的安全性。本控制器安装在驾驶室内，通过气动方式操作阀门F1-F5，避免了电火花带来的危险。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是(1)控制器由微处理器及软件、键盘与显示电路、通信接口、油罐内压力与温度传感器以及相关信号处理与变换电路、DC/DC电源电路、液体流量计、气动阀门驱动电路、气动阀门及阀门状态检测装置、以及安装以上控制电路的盒体构成，控制器的电路由主控板，驱动板，键盘与显示板组成，三块电路板通过插座连接成一个整体安装在盒体内。(2)微处理器输出八路阀门等控制信号经过光电隔离，功率场效应管驱动后作为阀门等的驱动信号，输出信号的负载能力DC，≤48V，≤10A(3)键盘包括0～9、CTRL、启动、停止、装油、卸油、泵站十六个键(4)控制软件由回收子程序、装油子程序、自流卸油子程序、卸油子程序1、卸油子程序2、泵站子程序1、泵站子程序2、出错处理子程序组成，控制程序使用汇编语言编写。
本实用新型，将当前液体物料运输车卸料过程中开启卸料泵和卸料阀门的复杂手动操作，转变为利用控制器自动按预定程序启动卸料泵和阀门的自动操作，降低了卸料操作的复杂性和劳动强度，提高了效率及卸料和运输过程的安全性。
图1为本实用新型电气原理图。
图2为本实用新型实施电路板安装结构图。
图3为本实用新型正面即操作面板图。
图4为本实用新型外观图。
图5为本实用新型侧视图。
图6为本实用新型主控制程序结构图。
图中标记1.主控制板；2.驱动板；3.键盘与显示板；4.外部连接器。
具体实施方式
如图1-图4所示，该硬件电路以51系列微处理器为核心，采用三板式结构。①主控制板1该电路板是整个智能控制器的核心，包括微处理器及相关外围电路，带有8位数据总线和低8位地址总线接口，地址译码器提供其它接口的地址译码信号；另外该电路板还包括模拟信号放大与滤波电路、A/D转换接口，现场总线接口，以及与驱动板2和键盘与显示板3的接口。智能控制软件使用汇编语言编写并固化在微处理器内部的程序存储器中。②驱动板2接受主控制板的控制信号，经过隔离与放大后，作为5个阀门F1，F2，F3，F4，F5、一个油泵等共8个执行元件的驱动信号；每个驱动信号输出端都有一个隔离的检测电路，监测控制输出命令是否正确发出；5个阀门、油泵还有一个隔离的状态检测电路，监测控制命令是否被正确执行。该电路板还包含一个隔离的DC/DC变换器，向主控制板1、键盘与显示板3提供工作电源。③键盘与显示板3包括16个操作按键和8个LED状态显示灯，7位LED数码管平时用于显示油罐温度、压力，在装油、卸油、加油过程中显示剩余油量、加油数量等，如果出现故障，则显示故障信息。8个信号灯用于显示阀门、泵的状态，控制器的运行状态，电源状态。通过功能按扭与数字键的组合选择工作流程，单独按下数字键设定液体流量。
电路板的安装如图2所示。主控制板1与驱动板2平行安装，通过直插式连接器传递电源与信号，键盘与显示板3与主控制板1和驱动板2垂直安装，使用90°弯连接器直接连接来传递电源与信号。信号传递使用两对接点以提高电气连接的可靠性，三块电路板之间除连接器外，还用螺钉固定。
操作面板如图3，装油、卸油、泵站三个按键用于选择三大功能，它们与数字键配合，用于选择相应的子功能编号；CTRL+数字键1(2，3，4，5)用于选择强制启动F1(F2，F3，F4，F5)，(CTRL+6)强制启动油泵；单独按下数字键，则输入油量。
控制器外观图如图4所示，侧视图如图5所示。
控制软件使用汇编语言编写，它由若干功能子程序组成，其主程序结构如图6所示。
功能子程序简要说明如下HS_SUB回收输油管余油操作。通过“装油”+“0”选择该功能，按F2、F3顺序打开阀门，启动油泵。按下停止按键，按停止油泵、关闭F3、F2的顺序结束该操作，并给出声光提示信号。
ZY_SUB装油到运输车。通过按下“装油”+“1”两按钮选择该功能，按下启动按钮后，按启动阀门F2、F3、启动油泵的顺序启动装油过程，并监测油罐中的油量。当装油量达到预定值或按下停止按钮时，按关闭F3，F2，油泵的顺序结束装油操作，给出声光提示信号。
ZLXY_SUB自流卸油。通过按下“卸油”+“0”两按钮选择该功能，按下启动按钮后，按F3、F4顺序开启阀门，油罐中的油利用自身的压力流出，按下停止按钮，按相反顺序关闭F4、F3，并给出声光提示信号。
XYJL_SUB油泵通过计量器卸油。通过按下“卸油”+“1”两按钮选择该功能，利用数字键输入卸油量，按下启动按钮后，按开启F1、F5、启动油泵的顺序开始卸油过程。当达到设定的卸油量、或按下停止按钮时，按相反的顺序关闭油泵、F5、F1，给出声光提示信号。如果输入错误，按下停止键，取消输入的信息，可以重新输入。
XY_SUB油泵卸油不通过计量器。通过按下“卸油”+“2”两按钮选择该功能，按下启动按钮后，按开启F1、F4、启动油泵的顺序开始卸油过程。按下停止按钮时，按相反的顺序关闭油泵、F4、F1，给出声光提示信号。
BZJL_SUB泵站泵油经过计量器。通过按下“泵站”+“1”两按钮选择该功能，利用数字键输入卸油量，按下启动按钮后，按开启F2、F5、启动油泵的顺序开始启动泵站工作。当达到设定的卸油量、或按下停止按钮时，按相反的顺序关闭油泵、F5、F2，给出声光提示信号。如果输入错误，按下停止键，取消输入的信息，可以重新输入。
BZ_SUB泵站泵油不经过计量器。通过按下“泵站”+“2”两按钮选择该功能，按下启动按钮后，按开启F2、F4、启动油泵的顺序开始启动泵站工作。按下停止按钮时，按相反的顺序关闭油泵、F4、F2，给出声光提示信号。
ERR_SUB错误处理。功能选择错误，进入该子程序，给出错误提示声光信息。
权利要求1.一种液体物料运输车智能卸料控制器，其特征在于控制器由主控板(1)、驱动板(2)、键盘与显示器(3)、外部连接器(4)，以及控制软件和安装以上控制电路的盒体构成；驱动板(2)通过直插式连接器与主控板(1)连接，键盘与显示板(3)通过90°弯连接器与主控板(1)和驱动板(2)连接。
2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于所述主控板(1)的特征为包括微处理器及相关外围电路，带有8位数据总线和低8位地址总线接口，地址译码器；还包括模拟信号放大与滤波电路、A/D转换接口，现场总线接口。
3.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于所述驱动板(2)的特征为每个驱动信号输出端都有一个隔离的检测电路；5个阀门、油泵还有一个隔离的状态检测电路；该电路板还包含一个隔离的DC/DC变换器。
4.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于所述键盘与显示器(3)的特征为具有16个操作按键和8个LED状态显示灯，7位LED数码管。
专利摘要本实用新型公开一种液体物料运输车智能卸料控制器。由微处理器及软件、传感器及信号处理电路、功率驱动与状态检测电路、键盘与显示电路构成。工作电源由汽车24V电源经隔离型PWM变换器供给；利用液体流量传感器、压力传感检测、集成温度传感器、液位计分别检测流量、罐体压力、温度、储油罐剩余油量；检测信号经放大、滤波、变换器成数字量后送微处理器处理。通过键盘选择卸油、加油流程和量；以LED数码显示器显示油罐剩余油量、温度、压力、卸出油量、阀门和油泵状态、控制器工作状态；微控制器通过执行所选流程自动检测流量、控制阀门F1，F2，F3，F4，F5的开/闭组合，从而实现智能控制；控制程序使用汇编语言或C语言编写。
文档编号B67D7/16GK2923663SQ200520133789
公开日2007年7月18日 申请日期2005年10月21日 优先权日2005年10月21日
发明者蒋存波, 朱名日, 沈卓君, 唐毅林, 金红, 陈小琴 申请人:桂林工学院