多用型自動化pid控制儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種多用型自動化PID控制儀，屬于控制儀器領域。
【背景技術】
[0002]在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和自動化工業(yè)中，需要精確的采集溫度、壓力、液位、容量等物理量來保證生產(chǎn)或者研宄，但是目前對于這方面的采集工具和方法來說，如果采用專業(yè)的大型測量系統(tǒng)來測量的話，對于一些中小企業(yè)來說是一個不小的負擔，但是如果不采用專業(yè)的設備，靠人工或者別的一些設備，人力支出太大，而且測量有時候不準確，很多設備也不能自動化控制，所以需要有一個可靠的能夠自動化控制的PID控制儀來解決問題。
[0003]為此，設計一種多用型自動化PID控制儀，本多用型自動化PID控制儀適合于溫度、壓力、液位、容量等物理量的采集顯示，并能夠配合各種執(zhí)行器對加熱設備和電磁、電動閥門等進行PID調節(jié)控制，同時采用新型單片機作為控制器，不僅能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，還減少了不必要的超調量和震動現(xiàn)象，并且大大提高了對系統(tǒng)失調的響應速度。

【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型的目的是提供一種多用型自動化PID控制儀。
[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種多用型自動化PID控制儀，包括:主面板、設定值選定器、信號處理輸入單元、信號采集器、設定值調節(jié)器、單片機、CPU、運算器、控制器、設定值輸入鍵盤、顯示面板、功能模塊、遠程通訊模塊、繼電器模塊、模擬量處理控制模塊和變送輸出模塊，其特征在于:多用型自動化PID控制儀由測量部分、計算控制部分、顯示調節(jié)部分、功能實現(xiàn)部分組成；測量部分包括信號采集器和信號處理輸入單元；計算控制部分包括設定值選定器、設定值調節(jié)器、單片機、CPU、運算器和控制器；顯示調節(jié)部分包括設定值輸入鍵盤和顯示面板；功能實現(xiàn)部分包括功能模塊、遠程通訊模塊、繼電器模塊、模擬量處理控制模塊和變送輸出模塊；主面板上焊有CPU、設定值選定器、設定值調節(jié)器、單片機，這四個器件之間相互焊接；設定值輸入鍵盤焊接在顯示面板上，可以設定各個物理量如溫度、壓力、液位、容量等的上下限值和相關數(shù)值，顯示面板通過焊接與主面板相連；信號采集器置于要采集信號的位置，可以采集溫度、壓力、液位、容量等物理量，信號采集器與信號處理輸入單元相連接，可以將采集到的物理量，送到信號處理輸入單元，信號處理輸入單元與主面板焊接在一起，可以將經(jīng)過初步處理的數(shù)據(jù)發(fā)送到單片機和CPU中，CPU內部有運算器和控制器，可以對數(shù)據(jù)進行運算分析；單片機可以控制不同的信號到CPU進行運算分析，運算后輸出到功能模塊，由功能模塊控制與它連接的外部設備，以達到定點控制的目的；功能模塊由遠程通訊模塊、繼電器模塊、模擬量處理控制模塊和變送輸出模塊四部分組成，均焊在主面板上。
[0006]多用型自動化PID控制儀由測量部分、計算控制部分、顯示調節(jié)部分、功能實現(xiàn)部分組成；測量部分包括信號采集器和信號處理輸入單元；計算控制部分包括設定值選定器、設定值調節(jié)器、單片機、CPU、運算器和控制器；顯示調節(jié)部分包括設定值輸入鍵盤和顯示面板；功能實現(xiàn)部分包括功能模塊、遠程通訊模塊、繼電器模塊、模擬量處理控制模塊和變送輸出模塊。
[0007]本實用新型的有益效果是:新型PID控制儀既能很好的控制線性定常系統(tǒng)，也能對非線性、時變的復雜性系統(tǒng)和模型不清楚的系統(tǒng)進行有效的控制，采用了可靠性更高的單片機作為控制器，對現(xiàn)有的PID控制儀的應用范圍、可靠性等方面有了很大的提升，可以通過通訊模塊實現(xiàn)遠程控制、實現(xiàn)了真正的自動化控制。
【附圖說明】
[0008]圖1為一種多用型自動化PID控制儀結構示意圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結合附圖對本實用新型一種多用型自動化PID控制儀作進一步說明。
[0010]圖1中，I一主面板、2—設定值選定器、3—設定值調節(jié)器、4一信號處理輸入單元、5 一?目號米集器、6—單片機、7—遠程通訊模塊、8—繼電器模塊、9 一CPU、10—運算器、11 一控制器、12—顯示面板、13—設定值輸入鍵盤、14 一功能模塊、15—變送輸出模塊、16—模擬量處理控制模塊。
[0011]主面板I上有設定值選定器2、設定值調節(jié)器3、單片機6、CPU9以及功能模塊14，它們之間相互連接，顯示面板12上有設定值輸入鍵盤13，顯示面板和主面板焊接在一起，它有顯示作用，設定值輸入鍵盤13可以通過發(fā)送給單片機6信號控制設定值選定器2和設定值調節(jié)器3來調節(jié)設定溫度、壓力、液位、容量等物理量的上下限值等。外部的信號采集器5可以測量需要的溫度、壓力、液位、容量等物理量，得到的信號可以送給信號處理輸入單元4進行簡單的處理運算后發(fā)送給主面板I上的單片機6。單片機6作為控制單元，可以控制這些信號到CPU9內進行運算分析，其中，CPU9內的運算器10和控制器11可以實現(xiàn)這些功能。經(jīng)CPU運算分析后的數(shù)據(jù)再發(fā)送回單片機6，單片機6通過控制功能模塊14上的遠程通訊模塊7、繼電器模塊8、模擬量處理控制模塊16和變送輸出模塊15來控制外部設備，達到定點控制的目的。
[0012]設定值選定器2、設定值調節(jié)器3、單片機6、CPU9以及功能模塊14都是焊接在主面板上，它們之間互相焊接，其中，功能模塊14包括:遠程通訊模塊7、繼電器模塊8、模擬量處理控制模塊16和變送輸出模塊15。設定值輸入鍵盤13焊在顯示面板12上方，它們和主面板I焊接相連。信號采集器5放在需要采集信號的地方，它和主面板I之間的相連通過信號處理輸入單元4來實現(xiàn)。功能模塊14中的遠程通訊模塊7、繼電器模塊8、模擬量處理控制模塊16和變送輸出模塊15，可以和外部設備通信甚至和外部設備相接，從而可以實現(xiàn)通信和控制外部設備的作用。
[0013]用戶使用時，首先安裝好各部件，通過設定值輸入鍵盤13調節(jié)需測的物理量的上下限值等其它相關數(shù)值，一切就緒后，信號采集器5就可以將采集到的信號如溫度、壓力、液位、容量等物理量通過信號處理輸入單元4初步處理之后，將經(jīng)過選通、放大的信號送到單片機6，通過單片機6控制不同的信號到CPU9進行運算分析，運算后發(fā)送回單片機6經(jīng)過功能模塊14輸出給外部設備，以達到定點控制的目的。
[0014]本實用新型提供了一種多用型自動化PID控制儀，設計合理，結構簡單可靠，具有使用方便，實用性強，使用效果好，操作容易，自動化程度高的優(yōu)點，不僅克服了目前的PID控制儀對于線性定常系統(tǒng)的控制是非常有效的，但對于非線性、時變的復雜性系統(tǒng)和模型不清楚的系統(tǒng)就不能很好的控制的問題；還采用了可靠性更高的單片機作為控制器，不僅能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并且大大提高了對系統(tǒng)失調的響應速度；還可以通過通訊模塊實現(xiàn)遠程控制，實現(xiàn)了真正的自動化控制，市場潛力大，可以在市場上進行推廣。
【主權項】
1.一種多用型自動化PID控制儀，包括:主面板、設定值選定器、信號處理輸入單元、信號采集器、設定值調節(jié)器、單片機、CPU、運算器、控制器、設定值輸入鍵盤、顯示面板、功能模塊、遠程通訊模塊、繼電器模塊、模擬量處理控制模塊和變送輸出模塊，其特征在于:多用型自動化PID控制儀由測量部分、計算控制部分、顯示調節(jié)部分、功能實現(xiàn)部分組成；測量部分包括信號采集器和信號處理輸入單元；計算控制部分包括設定值選定器、設定值調節(jié)器、單片機、CPU、運算器和控制器；顯示調節(jié)部分包括設定值輸入鍵盤和顯示面板；功能實現(xiàn)部分包括功能模塊、遠程通訊模塊、繼電器模塊、模擬量處理控制模塊和變送輸出模塊；主面板上焊有CPU、設定值選定器、設定值調節(jié)器、單片機，這四個器件之間相互焊接；設定值輸入鍵盤焊接在顯示面板上，可以設定各個物理量如溫度、壓力、液位、容量等的上下限值和相關數(shù)值，顯示面板通過焊接與主面板相連；信號采集器置于要采集信號的位置，可以采集溫度、壓力、液位、容量等物理量，信號采集器與信號處理輸入單元相連接，可以將采集到的物理量，送到信號處理輸入單元，信號處理輸入單元與主面板焊接在一起，可以將經(jīng)過初步處理的數(shù)據(jù)發(fā)送到單片機和CPU中，CPU內部有運算器和控制器，可以對數(shù)據(jù)進行運算分析；單片機可以控制不同的信號到CPU進行運算分析，運算后輸出到功能模塊，由功能模塊控制與它連接的外部設備，以達到定點控制的目的；功能模塊由遠程通訊模塊、繼電器模塊、模擬量處理控制模塊和變送輸出模塊四部分組成，均焊在主面板上。
2.根據(jù)權利要求1要求所述的多用型自動化PID控制儀，其特征是:多用型自動化PID控制儀由測量部分、計算控制部分、顯示調節(jié)部分、功能實現(xiàn)部分組成。
3.根據(jù)權利要求1要求所述的多用型自動化PID控制儀，其特征是:測量部分包括信號采集器和信號處理輸入單元。
4.根據(jù)權利要求1要求所述的多用型自動化PID控制儀，其特征是:計算控制部分包括設定值選定器、設定值調節(jié)器、單片機、CPU、運算器和控制器。
5.根據(jù)權利要求1要求所述的多用型自動化PID控制儀，其特征是:顯示調節(jié)部分包括設定值輸入鍵盤和顯示面板。
6.根據(jù)權利要求1要求所述的多用型自動化PID控制儀，其特征是:功能實現(xiàn)部分包括功能模塊、遠程通訊模塊、繼電器模塊、模擬量處理控制模塊和變送輸出模塊。
【專利摘要】本實用新型提供了多用型自動化PID控制儀，包括：主面板、設定值選定器、信號處理輸入單元、信號采集器、設定值調節(jié)器、單片機、CPU、運算器、控制器、設定值輸入鍵盤、顯示面板、功能模塊、遠程通訊模塊、繼電器模塊、模擬量處理控制模塊和變送輸出模塊。本實用新型提供了一種多用型自動化PID控制儀，設計合理，結構簡單可靠，具有使用方便，實用性強，使用效果好，操作容易，自動化程度高的優(yōu)點，不僅克服了目前的PID控制儀對于線性定常系統(tǒng)的控制是非常有效的，但對于非線性、時變的復雜性系統(tǒng)和模型不清楚的系統(tǒng)就不能很好的控制的問題；還采用了可靠性更高的單片機作為控制器，不僅能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并且大大提高了對系統(tǒng)失調的響應速度；還可以通過通訊模塊實現(xiàn)遠程控制，實現(xiàn)了真正的自動化控制，市場潛力大，可以在市場上進行推廣。
【IPC分類】G05B11-42
【公開號】CN204440034
【申請?zhí)枴緾N201520160268
【發(fā)明人】代闖闖, 劉詠晨, 畢成, 邢凱軒, 戴猛, 祁奕
【申請人】代闖闖, 劉詠晨, 畢成, 邢凱軒, 戴猛, 祁奕
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月22日