一種兩總線電磁閥控制系統(tǒng)及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種兩總線電磁閥控制系統(tǒng)，外部交流控制信號經(jīng)過兩條電線傳送至接口的一端，接口的另一端與整流電路連接，整流電路的輸出端依次串接信號接收解調(diào)電路單元和信號調(diào)制電路單元，同時整流電路的輸出串聯(lián)二極管D3后連接電源轉(zhuǎn)換單元，外部交流控制信號經(jīng)過整流和降壓后為單片機供電，外部交流控制信號經(jīng)過整流后為電源轉(zhuǎn)換單元供電；信號接收解調(diào)電路單元的輸出接入單片機的數(shù)據(jù)接收引腳，單片機的數(shù)據(jù)輸出引腳連接信號調(diào)制電路單元的輸入端，信號調(diào)制電路單元將處理后的數(shù)據(jù)輸出到外部信號線上；單片機的輸出端與電磁閥線圈驅(qū)動單元連接。
【專利說明】
一種兩總線電磁閥控制系統(tǒng)及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電磁閥控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種兩總線電磁閥控制系統(tǒng)及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著中國經(jīng)濟的高速發(fā)展，電磁閥作為自動化系統(tǒng)的一種執(zhí)行器，近年來用量急劇上升國產(chǎn)化水平也有了跨躍式的提高，其產(chǎn)品基本上可以滿足我國重大裝備配套的需求。產(chǎn)品出口已遍布世界30多個國家和地區(qū)。產(chǎn)品被廣泛用于機械、石油化工、紡織、冶金、醫(yī)療、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、造船、造紙、電力、輕紡、建材、制藥、交通運輸、消防、制冷、航海、航空、鐵路、印染、橡膠及國防科研等各經(jīng)濟、生活領(lǐng)域行業(yè)。然而在施工現(xiàn)場，尤其是需要用到數(shù)量較多的電磁閥時與電磁閥連接的控制電纜就會很多，給施工走線、每個閥的位置標(biāo)記、工作狀態(tài)標(biāo)記等關(guān)于閥體的安裝和檢測帶來不少煩惱，一來加大了施工難度，二來用材成本很尚O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種兩總線電磁閥控制系統(tǒng)及控制方法，只用兩根電線即可實現(xiàn)對1-255個電磁閥的單獨控制，大大降低了安裝材料成本和施工難度。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]—種兩總線電磁閥控制系統(tǒng)，外部交流控制信號經(jīng)過兩條電線傳送至接口的一端，接口的另一端與整流電路連接，整流電路的輸出端依次串接信號接收解調(diào)電路單元和信號調(diào)制電路單元，同時整流電路的輸出串聯(lián)二極管D3后連接電源轉(zhuǎn)換單元，外部交流控制信號經(jīng)過整流和降壓后為單片機供電，外部交流控制信號經(jīng)過整流后為電源轉(zhuǎn)換單元供電；
[0006]信號接收解調(diào)電路單元的輸出接入單片機的數(shù)據(jù)接收引腳，單片機的數(shù)據(jù)輸出引腳連接信號調(diào)制電路單元的輸入端，信號調(diào)制電路單元將處理后的數(shù)據(jù)輸出到外部信號線上;單片機的輸出端與電磁閥線圈驅(qū)動單元連接。
[0007]所述整流電路為全橋整流電路。
[0008]所述信號接收解調(diào)電路單元包括:整流電路的一個輸出端接二極管D2的負(fù)極，二極管D2的正極和整流電路的另一個輸出端之間串聯(lián)電阻Rll和R18，電阻Rll和R18的公共端接所述單片機的數(shù)據(jù)接收引腳，同時該公共端還連接二極管D6的正極，二極管D6的負(fù)極接電源。
[0009]所述信號調(diào)制電路單元包括:整流電路的一個輸出端接三極管Ql的集電極，三極管Ql的發(fā)射極串接電阻后接整流電路的另一個輸出端，三極管Ql的基極接三極管Q2的集電極，三極管Q2的發(fā)射極接電源，三極管Q2的發(fā)射極和基極之間串接電阻R23，三極管Q2的基極連接電阻后接所述單片機的數(shù)據(jù)輸出引腳。
[0010]所述電源轉(zhuǎn)換單元采用降壓轉(zhuǎn)換芯片TPS54062，輸出5V電壓為單片機供電。
[0011]所述降壓轉(zhuǎn)換芯片的2引腳接所述二極管D3的負(fù)極，2引腳與地之間并聯(lián)兩條支路，一條支路上串聯(lián)電容，另一條支路上串聯(lián)兩個電阻，兩個電阻的公共端接降壓轉(zhuǎn)換芯片的3引腳，降壓轉(zhuǎn)換芯片的3引腳4引腳與地之間串聯(lián)有電阻，I引腳和8引腳之間連接電容，8引腳連接電感后接電源VCC，電源VCC與地之間并聯(lián)兩條支路，一條支路上串聯(lián)電容，另一條支路上串聯(lián)電阻R14、R15和R22，R15和R22的公共端還與降壓轉(zhuǎn)換芯片的5引腳連接，降壓轉(zhuǎn)換芯片的6引腳與地之間并聯(lián)兩條支路，一條支路上連接電容，另一條支路上串聯(lián)電阻和電容。
[0012]電磁閥線圈驅(qū)動單元包括:所述單片機的輸出端與場效應(yīng)管Q4的源極之間串聯(lián)電阻，同時場效應(yīng)管Q4的源極接地，場效應(yīng)管Q4的柵極連接二極管D5的負(fù)極，同時連接三極管Q3的發(fā)射極，二極管D5的正極接所述單片機的輸出端，三極管Q3的基極接所述單片機的輸出端，集電極接地，場效應(yīng)管Q4的漏極與電源VIN之間并聯(lián)有電阻和二極管D4，二極管D4的兩端連接電磁閥的線圈。
[0013]所述單片機采用微處理器PIC16F886。
[0014]—種兩總線電磁閥控制方法，包括，外部交流控制信號經(jīng)過兩條電線將信號送給整流電路，整流電路的輸出經(jīng)過二極管后為電源轉(zhuǎn)換單元供電，外部交流控制信號經(jīng)過整流和降壓后為單片機供電，同時整流電路的輸出還串接有信號接收解調(diào)電路單元和信號調(diào)制電路單元；
[0015]信號接收解調(diào)電路單元把外部信號線上的控制信號接收并解調(diào)到單片機的數(shù)據(jù)接收引腳，單片機運算處理數(shù)據(jù)接收引腳的數(shù)據(jù)信息，然后由數(shù)據(jù)輸出引腳將運算后的信息經(jīng)過信號調(diào)制電路單元發(fā)送至外部信號線上完成系統(tǒng)的狀態(tài)檢測和識別信息功能；
[0016]當(dāng)外部信號發(fā)來開閥或關(guān)閥指令后由單片機運算后在其輸出端輸出一開關(guān)信號至電磁閥線圈驅(qū)動單元以控制電磁閥線圈的通或斷電工作。
[0017]本發(fā)明的有益效果:
[0018]外部交流控制信號經(jīng)過兩條電線可以同時并聯(lián)1-255個本發(fā)明提供的兩總線電磁閥控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了僅用兩根傳輸信號線和少量硬件的情況下，完成了對1-255個控制終端(電磁閥)的設(shè)置和識別控制，大大減少了以往控制線纜的數(shù)量，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，大大降低了施工難度和材料成本，節(jié)省了施工周期。增強了整個系統(tǒng)的靈活性。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明與外部主控系統(tǒng)的連接圖；
[0020]圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0022]如圖1所示，外部的主控系統(tǒng)發(fā)送控制信號，本發(fā)明提供的一種兩總線電磁閥控制系統(tǒng)通過兩根電線即可接收到電源信號和控制信號，一個主控系統(tǒng)可以同時并聯(lián)1-255個本發(fā)明提供的控制系統(tǒng)，完成1-255個電磁閥的控制。
[0023]如圖2所示，一種兩總線電磁閥控制系統(tǒng)，該技術(shù)采用2條電線(M-A和M-B兩條線)即可實現(xiàn)每個閥體的單獨信號傳送和電源供給任務(wù)，通過接口 J5接受外部主控系統(tǒng)的控制信號。該技術(shù)核心主要由PIC16F886和TPS54062組成，其中PIC16F886微處理器處理完成電纜線上傳送來的地址信號和控制信號。
[0024]丁卩554062與03、04、05、08、09電容器還有1^1電感器以及1?10、1?12、1?13、1?14、1?15、R21、R22電阻器組成電源轉(zhuǎn)換單元負(fù)責(zé)把外部信號線上的電源信號解調(diào)至主板需要的電源電壓供給。
[0025]電源轉(zhuǎn)換單元采用降壓轉(zhuǎn)換芯片TPS54062，輸出5V電壓為單片機供電。
[0026]降壓轉(zhuǎn)換芯片的2引腳接所述二極管D3的負(fù)極，2引腳與地之間并聯(lián)兩條支路，一條支路上串聯(lián)電容，另一條支路上串聯(lián)兩個電阻，兩個電阻的公共端接降壓轉(zhuǎn)換芯片的3引腳，降壓轉(zhuǎn)換芯片的3引腳4引腳與地之間串聯(lián)有電阻，I引腳和8引腳之間連接電容，8引腳連接電感后接電源VCC，電源VCC與地之間并聯(lián)兩條支路，一條支路上串聯(lián)電容，另一條支路上串聯(lián)電阻R14、R15和R22，R15和R22的公共端還與降壓轉(zhuǎn)換芯片的5引腳連接，降壓轉(zhuǎn)換芯片的6引腳與地之間并聯(lián)兩條支路，一條支路上連接電容，另一條支路上串聯(lián)電阻和電容。
[0027]接插件邗、全橋整流01、二極管02、03、06、三極管叭、02以及電阻器1?11、1?18、1?19、R20、R23、組成了外部信號解調(diào)電路單元，負(fù)責(zé)把外部送來的控制信號解調(diào)給微處理器PIC16F886進行信號的識別和處理。
[0028]信號接收解調(diào)電路單元包括:整流電路的一個輸出端接二極管D2的負(fù)極，二極管D2的正極和整流電路的另一個輸出端之間串聯(lián)電阻Rll和R18，電阻Rll和R18的公共端接所述單片機的數(shù)據(jù)接收引腳，同時該公共端還連接二極管D6的正極，二極管D6的負(fù)極接電源。
[0029]信號調(diào)制電路單元包括:整流電路的一個輸出端接三極管Ql的集電極，三極管Ql的發(fā)射極串接電阻后接整流電路的另一個輸出端，三極管Ql的基極接三極管Q2的集電極，三極管Q2的發(fā)射極接電源，三極管Q2的發(fā)射極和基極之間串接電阻R23，三極管Q2的基極連接電阻后接所述單片機的數(shù)據(jù)輸出引腳。
[0030]電阻器R1、二極管D4、D5、電容器C10、場效應(yīng)管Q4和接插件Jl組成了電磁閥輸出驅(qū)動電路單元來完成外部信號控制電磁閥體電源的任務(wù)。單片機的輸出端與場效應(yīng)管Q4的源極之間串聯(lián)電阻，同時場效應(yīng)管Q4的源極接地，場效應(yīng)管Q4的柵極連接二極管D5的負(fù)極，同時連接三極管Q3的發(fā)射極，二極管D5的正極接所述單片機的輸出端，三極管Q3的基極接所述單片機的輸出端，集電極接地，場效應(yīng)管Q4的漏極與電源VIN之間并聯(lián)有電阻和二極管D4，二極管D4的兩端連接電磁閥的線圈。
[0031]—種兩總線電磁閥控制方法，該方法主要是外部交流控制信號經(jīng)過兩條電線傳送至主板J5端經(jīng)過與之連接的Dl全橋整流器變?yōu)橹绷餍盘柡笏椭梁蠹?，?jīng)過D3給TPS54062供電，TPS54062將前級輸入的高電壓信號轉(zhuǎn)換為微處理器PIC16F886應(yīng)用的5V電壓。
[0032]由02、町1、1?18、06組成的信號接收解調(diào)電路單元把外部信號線上的控制信號接收并解調(diào)到微處理器PIC16F886的18腳，由內(nèi)部程序運算處理該端口的數(shù)據(jù)信息，然后由其自身的17腳輸出程序運算后的結(jié)果信息到由譏、1?19、02、1?23、1?20組成的信號調(diào)制電路單元發(fā)送(也是通過M-A和M-B兩條線輸送出去)至外部信號線上完成主板系統(tǒng)的狀態(tài)檢測和識別信息功能。
[0033]當(dāng)外部信號發(fā)來開閥指令后由微處理器PIC16F886內(nèi)部程序運算后在其2腳輸出一開關(guān)信號至由則、05、03、04、(:10、04、11組成的開關(guān)控制單元電路控制電磁閥線圈的通/斷電工作。
[0034]上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種兩總線電磁閥控制系統(tǒng)，其特征是，外部交流控制信號經(jīng)過兩條電線傳送至接口的一端，接口的另一端與整流電路連接，整流電路的輸出端依次串接信號接收解調(diào)電路單元和信號調(diào)制電路單元，同時整流電路的輸出串聯(lián)二極管D3后連接電源轉(zhuǎn)換單元，外部交流控制信號經(jīng)過整流和降壓后為單片機供電，外部交流控制信號經(jīng)過整流后為電源轉(zhuǎn)換單元供電； 信號接收解調(diào)電路單元的輸出接入單片機的數(shù)據(jù)接收引腳，單片機的數(shù)據(jù)輸出引腳連接信號調(diào)制電路單元的輸入端，信號調(diào)制電路單元將處理后的數(shù)據(jù)輸出到外部信號線上；單片機的輸出端與電磁閥線圈驅(qū)動單元連接。2.如權(quán)利要求1所述一種兩總線電磁閥控制系統(tǒng)，其特征是，所述整流電路為全橋整流電路。3.如權(quán)利要求1所述一種兩總線電磁閥控制系統(tǒng)，其特征是，所述信號接收解調(diào)電路單元包括:整流電路的一個輸出端接二極管D2的負(fù)極，二極管D2的正極和整流電路的另一個輸出端之間串聯(lián)電阻Rll和R18，電阻Rll和R18的公共端接所述單片機的數(shù)據(jù)接收引腳，同時該公共端還連接二極管D6的正極，二極管D6的負(fù)極接電源。4.如權(quán)利要求1所述一種兩總線電磁閥控制系統(tǒng)，其特征是，所述信號調(diào)制電路單元包括:整流電路的一個輸出端接三極管QI的集電極，三極管Ql的發(fā)射極串接電阻后接整流電路的另一個輸出端，三極管Ql的基極接三極管Q2的集電極，三極管Q2的發(fā)射極接電源，三極管Q2的發(fā)射極和基極之間串接電阻R23，三極管Q2的基極連接電阻后接所述單片機的數(shù)據(jù)輸出引腳。5.如權(quán)利要求1所述一種兩總線電磁閥控制系統(tǒng)，其特征是，所述電源轉(zhuǎn)換單元采用降壓轉(zhuǎn)換芯片TPS54062，輸出5V電壓為單片機供電。6.如權(quán)利要求5所述一種兩總線電磁閥控制系統(tǒng)，其特征是，所述降壓轉(zhuǎn)換芯片的2引腳接所述二極管D3的負(fù)極，2引腳與地之間并聯(lián)兩條支路，一條支路上串聯(lián)電容，另一條支路上串聯(lián)兩個電阻，兩個電阻的公共端接降壓轉(zhuǎn)換芯片的3引腳，降壓轉(zhuǎn)換芯片的3引腳4引腳與地之間串聯(lián)有電阻，I引腳和8引腳之間連接電容，8引腳連接電感后接電源VCC，電源VCC與地之間并聯(lián)兩條支路，一條支路上串聯(lián)電容，另一條支路上串聯(lián)電阻R14、Rl 5和R22，R15和R22的公共端還與降壓轉(zhuǎn)換芯片的5引腳連接，降壓轉(zhuǎn)換芯片的6引腳與地之間并聯(lián)兩條支路，一條支路上連接電容，另一條支路上串聯(lián)電阻和電容。7.如權(quán)利要求1所述一種兩總線電磁閥控制系統(tǒng)，其特征是，所述電磁閥線圈驅(qū)動單元包括:所述單片機的輸出端與場效應(yīng)管Q4的源極之間串聯(lián)電阻，同時場效應(yīng)管Q4的源極接地，場效應(yīng)管Q4的柵極連接二極管D5的負(fù)極，同時連接三極管Q3的發(fā)射極，二極管D5的正極接所述單片機的輸出端，三極管Q3的基極接所述單片機的輸出端，集電極接地，場效應(yīng)管Q4的漏極與電源VIN之間并聯(lián)有電阻和二極管D4，二極管D4的兩端連接電磁閥的線圈。8.如權(quán)利要求1所述一種兩總線電磁閥控制系統(tǒng)，其特征是，所述單片機采用微處理器PIC16F886。9.一種兩總線電磁閥控制方法，其特征是，包括，外部交流控制信號經(jīng)過兩條電線將信號送給整流電路，整流電路的輸出經(jīng)過二極管后為電源轉(zhuǎn)換單元供電，外部交流控制信號經(jīng)過整流和降壓后為單片機供電，同時整流電路的輸出還串接有信號接收解調(diào)電路單元和信號調(diào)制電路單元； 信號接收解調(diào)電路單元把外部信號線上的控制信號接收并解調(diào)到單片機的數(shù)據(jù)接收引腳，單片機運算處理數(shù)據(jù)接收引腳的數(shù)據(jù)信息，然后由數(shù)據(jù)輸出引腳將運算后的信息經(jīng)過信號調(diào)制電路單元發(fā)送至外部信號線上完成系統(tǒng)的狀態(tài)檢測和識別信息功能； 當(dāng)外部信號發(fā)來開閥或關(guān)閥指令后由單片機運算后在其輸出端輸出一開關(guān)信號至電磁閥線圈驅(qū)動單元以控制電磁閥線圈的通或斷電工作。
【文檔編號】G05B19/042GK105929739SQ201610345495
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月23日
【發(fā)明人】劉黎利, 婁勝利, 袁鵬, 陳凡芝
【申請人】大成（濟南）路橋科技有限公司