專利名稱：嵌入式閥門遙控控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種閥門的控制，特別是一種閥門的遠程控制。
背景技術(shù)：
目前，船舶傳統(tǒng)閥門遙控系統(tǒng)主要由系統(tǒng)控制臺、電磁閥箱、液壓動力單元、應(yīng)急 動力單元、帶驅(qū)動裝置的蝶閥等組成，該系統(tǒng)的主要缺點是液壓管路安裝復(fù)雜，操作靈活 性不高，可靠性也較低，只能簡單實現(xiàn)閥門的自動控制和粗略顯示閥門的工作狀態(tài)。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種嵌入式閥門遙控控制裝置，它能提 高系統(tǒng)的操作靈活性、系統(tǒng)的可靠性和精度，并能簡化系統(tǒng)安裝。本實用新型解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是嵌入式閥門遙控控制裝置包括 有集控臺、上位機、電機、驅(qū)動器和閥門，其特點是該嵌入式閥門遙控控制裝置具有一嵌入 式核心控制模塊，該嵌入式核心控制模塊分別連接有操作單元、顯示單元、信號采集模塊、 驅(qū)動控制模塊、電源模塊和通訊模塊，該操作單元和顯示單元分別連接有帶上位機的集控 臺，信號采集模塊連接有閥門，驅(qū)動控制模塊連接有電機，通信模塊連接有上位機，嵌入式 核心控制模塊經(jīng)驅(qū)動控制模塊驅(qū)動電機，經(jīng)驅(qū)動器按程序指令驅(qū)動閥門運轉(zhuǎn)，經(jīng)閥門的位 置傳感器及信號采集模塊將采集的閥門裝置信號進行轉(zhuǎn)換并送達嵌入式核心控制模塊，實 現(xiàn)閥門工作狀態(tài)監(jiān)控，并可作操控方式、控制模式的選擇，以及閥門狀態(tài)顯示。本實用新型的有益效果是符合電氣工業(yè)標準，可靠性高、操作靈活、結(jié)構(gòu)簡單、安 裝方便，實現(xiàn)閥門遠程操作和閥門工作狀態(tài)的精確反饋，提高控制精度及可靠性。

圖1是本實用新型嵌入式閥門遙控裝置原理框圖。
具體實施方式
參照圖1，嵌入式閥門遙控控制裝置包括有嵌入式核心控制模塊1、操作單元2、顯 示單元3、信號采集模塊4、驅(qū)動控制模塊5、電源模塊6、通信模塊7、集控臺10、上位機11、 電機12、驅(qū)動器13和閥門14，嵌入式核心控制模塊1分別連接操作單元2、顯示單元3、信號 采集模塊4驅(qū)動控制模塊5，電源模塊6和通信模塊7，該操作單元2和顯示單元3還分別連 接有集控臺10，信號采集模塊4還連接有閥門14的位置傳感器(如精確旋轉(zhuǎn)電位器)，驅(qū) 動控制模塊5連接有電機12，通訊模塊7連接有上位機11，該上位機11連接有集控臺10， 其中嵌入式核心控制模塊1是采用周立功MiniARM系列的M9020-FNU20型號，該型號 是基于LPC2290工業(yè)級微控制器，支持IOM以太網(wǎng)、2路CAN通信、USB Host控制器、CF卡接 口、板載電子硬盤F0B、A/D轉(zhuǎn)換、低功耗RTC等功能，LPC2290的主要功能持性有內(nèi)嵌μ C/
3OS-II正版實時操作系統(tǒng)；內(nèi)置TCP/IP協(xié)議、FAT32文件管理系統(tǒng)；支持CF卡、U盤，板載 256MB電子硬盤，工業(yè)級IOM以太網(wǎng)控制器；工業(yè)級2路CAN控制器；工業(yè)級USB Host ；2MB NOR Flash程序存儲器；2MB 內(nèi)存M9020-FNU20/8MB 內(nèi)存M9080-FNU20 ；內(nèi)置帶 256B E2PR0M 的復(fù)位監(jiān)控電路；1個可校準的低功耗外置實時時鐘；2路UART、1路12C、SPl通信接口 ；4 路10位A/D轉(zhuǎn)換器；20個GPI0，可承受5V電壓輸入；支持24位地址和16位數(shù)據(jù)總線擴 展。操作單元2，該單元設(shè)置兩個按鈕，控制電路GPI0，分別對閥門14進行開、閉操作； 設(shè)置5路撥碼開關(guān)，控制5路GPI0，其中一路實現(xiàn)閥門14本地/遠程控制選擇，4路實現(xiàn)閥 門14操控模式的選擇；設(shè)置電位器可實現(xiàn)閥門14開閉時間的調(diào)節(jié)。顯示單元3，采用三組LED指示燈(紅、綠、黃)，分別指示閥門14的故障報警、閥 門14開啟、閥門14關(guān)閉狀態(tài)。信號采集模塊4，采用R24HS系列中空軸旋轉(zhuǎn)型導(dǎo)電塑料電位器，可將采集的電阻 值轉(zhuǎn)換成電壓值，再通過嵌入式核心控制模塊1的A/D喇叭口送入處理器進行運算，通過模 塊內(nèi)部程序的邏輯判斷后，相應(yīng)狀態(tài)值在顯示單元3處顯示對應(yīng)的閥門14開、閉狀態(tài)，同時 在上位機11進行閥門14的位置顯示。驅(qū)動控制模塊5，采用兩路GPIO輸出進行驅(qū)動電機12，電機12帶動電液集成驅(qū)動 器13工作，從而帶動閥門14運行，實現(xiàn)閥門14開、閉控制和位置控制等功能。電源模塊6，控制板需同時供應(yīng)3. 3V電源和5. OV電源才能正常工作，本實用新型 采用兵裝集團DC-DC模塊電源和M0RNSUN的VFB2450WP-6W模塊電源，經(jīng)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換得到 系統(tǒng)所需的3. 3V和5. OV電壓。通信模塊7——CAN總線通信模塊，采用CTM8251T高速隔離CAN收發(fā)器，將嵌入式 核心控制模塊1和上位機11及集控臺進行通信，CTM8251T內(nèi)部集成的電氣元件包括隔離 電路、CAN收發(fā)器、總線保護、電源電路，其主要功能是將CAN控制器的邏輯電平轉(zhuǎn)換為CAN 總線的差分電平，并具有隔離功能、ESD保護功能。嵌入式閥門遙控控制裝置的主要功能是由嵌入式核心控制模塊1經(jīng)驅(qū)動控制模 塊5驅(qū)動電機12，使電液集成式閥門驅(qū)動器13按程序指令驅(qū)動閥門14運轉(zhuǎn)，閥門14上設(shè) 置位置傳感器(如精確旋電位器)通過信號采集模塊4，將采集的閥門14位置信號進行轉(zhuǎn) 換，并送達嵌入式核心控制模塊1進行處理，從而實現(xiàn)閥門14工作狀態(tài)的監(jiān)控；本實用新 型可實現(xiàn)操控方式選擇，即在嵌入式核心控制模塊1上進行“本地/遠程”選擇，當(dāng)處于本地 模式，可通過控制模塊本身進行對閥門14的控制及閥門14狀態(tài)的顯示，當(dāng)處于遠程模式， 一種方式是通過集控臺10MIMIC板或PLC實現(xiàn)閥門14控制及狀態(tài)指示，另一種方式是通過 CAN總線實現(xiàn)操控功能，可使整套設(shè)備融入船舶綜合管理平臺，進行計算機遠程控制；本實 用新型還可實現(xiàn)控制模式選擇，可設(shè)計若干控制方式對閥門14進行精確控制，如開/閉模 式、慢開/閉模式、開/慢閉模式、位置模式等；本實用新型的閥門14狀態(tài)指示包括有三組 LED指示閥門14的開閉狀態(tài)、模塊的通訊狀態(tài)、模塊的故障信息等。
權(quán)利要求一種嵌入式閥門遙控控制裝置，包括有集控臺、上位機、電機、驅(qū)動器和閥門，其特征在于該嵌入式閥門遙控控制裝置具有一嵌入式核心控制模塊(1)，該嵌入式核心控制模塊(1)分別連接有操作單元(2)、顯示單元(3)、信號采集模塊(4)、驅(qū)動控制模塊(5)、電源模塊(6)和通信模塊(7)，該操作單元(2)和顯示單元(3)分別連接有帶上位機(11)的集控臺(10)，信號采集模塊(4)連接有閥門(14)，驅(qū)動控制模塊(5)連接有電機(12)，通信模塊(7)連接有上位機(11)，嵌入式核心控制模塊(1)經(jīng)驅(qū)動控制模塊(5)驅(qū)動電機(12)，經(jīng)驅(qū)動器(13)按程序指令驅(qū)動閥門(14)運轉(zhuǎn)，經(jīng)閥門(14)的位置傳感器及信號采集模塊(4)將采集的閥門(14)位置信號進行轉(zhuǎn)換，并送達嵌入式核心控制模塊(1)實現(xiàn)閥門工作狀態(tài)監(jiān)控，并可作操控方式、控制模式的選擇，以及閥門狀態(tài)指示。
專利摘要一種嵌入式閥門遙控控制裝置，主要解決提高系統(tǒng)操作靈活性等技術(shù)問題，其采用技術(shù)方案是該裝置具有一嵌入式核心控制模塊，該控制模塊分別連接有操作單元、顯示單元、信號采集模塊、驅(qū)動控制模塊、電源模塊和通信模塊，嵌入式核心控制模塊經(jīng)驅(qū)動控制模塊驅(qū)動電機，再經(jīng)驅(qū)動器按程序指令驅(qū)動閥門運轉(zhuǎn)，經(jīng)閥門位置傳感器及信號采集模塊，將采集的閥門位置信號進行轉(zhuǎn)換，并送達嵌入式核心控制模塊，實現(xiàn)閥門工作狀態(tài)監(jiān)控，適用于舶舶各式帶驅(qū)動裝置的蝶閥控制。
文檔編號G05B19/418GK201754241SQ20102024482
公開日2011年3月2日 申請日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者秦旭日, 邵昱 申請人:中國船舶重工集團公司第七〇四研究所