專利名稱：一種智能電子式記錄調(diào)節(jié)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于工業(yè)自動(dòng)化儀表技術(shù)領(lǐng)域，特別指一種智能可編程型，用電子畫面顯示記錄曲線、時(shí)間和字符，用LED數(shù)字顯示信號，且有調(diào)節(jié)功能的新型智能電子式記錄調(diào)節(jié)儀。
目前，現(xiàn)有的工業(yè)自動(dòng)化儀表，如DDZ－m、DDZ－S、EK、I等系列儀表中已有的記錄儀，都用記錄筆和紙(或相當(dāng)記錄筆機(jī)構(gòu))，都用走紙機(jī)構(gòu)及自動(dòng)平衡機(jī)構(gòu)，但沒有PID調(diào)節(jié)功能，都要經(jīng)常換記錄紙，維護(hù)記錄筆、走紙機(jī)構(gòu)及自動(dòng)平衡機(jī)構(gòu)等。而且，其機(jī)械部分，既易損壞，又易失靈，故障多，維護(hù)量大，使用極不方便。
本實(shí)用新型的目的在于克服背景技術(shù)中的不足而提供的一種智能可編程型，用電子畫面顯示記錄曲線、時(shí)間和字符，用LED數(shù)字顯示信號，且有調(diào)節(jié)功能的新型智能電子式記錄調(diào)節(jié)儀。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的主要由主控部分，信號輸入／輸出部分、顯示鍵盤部分、數(shù)據(jù)輸出部分、及電源部分等連接組成，其特征在于主控部分予先存入了工作程序、主控部分通過數(shù)據(jù)總線和控制總線與輸入／輸出部分、鍵盤顯示部分、數(shù)據(jù)輸出部分相連接，各部分均與供電電源部分相連接，其中，1)主控部分主要由單片機(jī)、程序存貯器、帶時(shí)鐘及掉電不失的數(shù)據(jù)存貯器、鎖存器、譯碼器、I／O擴(kuò)展芯片，二輸入四門及六輸入非門連接所組成；2)信號輸入／輸出部分主要由雙積分A／D轉(zhuǎn)換器，低漂移精密放大器、運(yùn)算放大器、由模擬開關(guān)、恒流源組成的單點(diǎn)和多點(diǎn)輸入部分，由模擬開關(guān)，運(yùn)算放大器組成的脈寬調(diào)制輸出及濾波電路輸出模擬調(diào)節(jié)信號，構(gòu)成調(diào)節(jié)部分，以及本質(zhì)安全關(guān)聯(lián)防爆型又增加多組限流電阻，限壓二級管，以及快速熔斷絲組成安全防爆網(wǎng)絡(luò)連接組成；
3)鍵盤顯示部分，主要由單色或彩色點(diǎn)陣圖形式液晶或LED模塊，LED或(LCD)數(shù)碼管，及鍵盤掃描電路所組成，完成曲線記錄，時(shí)間和信號字符數(shù)字顯示；4)數(shù)據(jù)輸出部分主要由標(biāo)準(zhǔn)并行打印機(jī)接口電路以及串行通訊接口電路所組成。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于既無需記錄筆和紙，也無走紙機(jī)構(gòu)及自動(dòng)平衡機(jī)構(gòu)，而是采用單片機(jī)大容量數(shù)據(jù)存貯器以及單色或彩色點(diǎn)陣圖形式液晶(或LED)模塊，在其模塊的窗口畫面顯示記錄曲線、時(shí)間和字符，用LED(或LCD)數(shù)字顯示信號值。本實(shí)用新型中的存貯器可儲(chǔ)存1到30天的記錄數(shù)據(jù)，畫面能同時(shí)顯示1小時(shí)(或30分鐘)時(shí)間內(nèi)的記錄曲線，超過時(shí)間記錄數(shù)據(jù)可存在存貯器內(nèi)，并可隨時(shí)通過按鍵，調(diào)出存貯器內(nèi)任何時(shí)間的記錄曲線在畫面上重新顯示，重新顯示的記錄曲線可慢速、快速或停止在畫面中，觀查非常方便，又增加了多種功能，如PID調(diào)節(jié)功能，還有用戶自選用多種功能輸入信號0－100mVDC、1－5VDC、4－20mA信號、熱電偶、熱電阻信號。可選從一條記錄曲線到多條記錄曲線(即單筆記錄到多筆記錄)；可選用帶調(diào)節(jié)功能和不帶調(diào)節(jié)功能普通型或本質(zhì)安全關(guān)聯(lián)防爆型。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，不僅使用方便、功能齊全，而且降低了成本。例如過去要設(shè)計(jì)一套本安型溫度記錄調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所需要的儀表有本安型溫度變送器一臺(tái)、記錄儀一臺(tái)、調(diào)節(jié)器一臺(tái)及輸出安保器一臺(tái)，按94年I系列儀報(bào)價(jià)需1.58萬元，而用本實(shí)用新型只需一臺(tái)，且價(jià)格在8千元左右?？傊緦?shí)用新型是一種安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、可替代現(xiàn)有同類儀表的多功能智能電子式記錄調(diào)節(jié)儀。


圖1為本實(shí)用新型的整機(jī)原理方框圖。
圖2為本實(shí)用新型的主控部分工作原理電路圖。
圖3為本實(shí)用新型的顯示鍵盤部分工作原理電路圖。
圖4為本實(shí)用新型的輸入／輸出部分工作原理電路圖。
下面結(jié)合說明書附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
如圖1所示，本實(shí)用新型主要由主控部分1、信號輸入／輸出部分2，顯示鍵盤部分3，數(shù)據(jù)輸出部分4及電源部分5相連接，其特征在于主控部分1，通過數(shù)據(jù)總線和控制總線與信號輸入／輸出部分2，顯示鍵盤部分3及數(shù)據(jù)輸出部分4相連接，各部分均與電源部分5相連接。
當(dāng)儀表工作時(shí)，予先存入工作程序于主控部分1，由它發(fā)出控制指令，通過數(shù)據(jù)總線和控制總線傳輸，控制信號輸入／輸出部分2，顯示鍵盤部分3，完成信號采樣處理，參數(shù)設(shè)定和鍵值處理。然后主控部分再把處理后數(shù)據(jù)信息及調(diào)節(jié)功能的信號再通過數(shù)據(jù)總線和控制總線，送入顯示鍵盤部分3進(jìn)行記錄曲線，時(shí)間和字符顯示，及數(shù)字信號顯示，由輸入／輸出部分2輸出調(diào)節(jié)信號，經(jīng)由數(shù)據(jù)輸出部分4供打印機(jī)或計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)打印或保存。由電源部分5供給各部分＋5VDC、－5VDC、＋12VDC電源。
如圖2所示，主控部分1主要由16位CPU單片機(jī)IC1－1(8098)，帶時(shí)鐘及掉電不失數(shù)據(jù)存貯器IC1－2(DS1216D)，2個(gè)8位鎖存器IC1－3、IC1－9(74LS373)，四輸入二與門IC1－7(74LS21)，I／O口擴(kuò)展芯片IC1－8(8255)，及PIN0、PIN1、PIN2三個(gè)互連插件所連接組成，其中，IC1－1－IC1－8組成一個(gè)具有16位CPU，32KEPROM，512KRAM以及多個(gè)供輸入輸出的I／O口線的主控電路，PIN0與顯示鍵盤部分3相連接，PIN2與信號輸入／輸出部分2相連接，PIN1與數(shù)據(jù)輸出部分4相連接，完成與主控部分1互相間的數(shù)據(jù)和控制命令的傳送。
其工作過程為當(dāng)主控部分1要發(fā)送數(shù)據(jù)和命令時(shí)，先由IC1－1(8098)，IC1－4(27256)及IC1－2(DS1216D)發(fā)出數(shù)據(jù)和命令，通過IC1－1(8098)、IC1－8(8255)的I／O口，經(jīng)PIN0、PIN1、PIN2傳送給其它三個(gè)部分指揮其三個(gè)部分工作。當(dāng)主控部分1要向輸入／輸出部分2采樣輸入信號及回掃鍵盤顯示部分3的鍵值時(shí)，由PIN2、PIN0把要采樣的信號和鍵值送入IC1－1(8098)和IC1－8(8255)I／O口，處理后的數(shù)據(jù)和鍵值存入IC1－2(DS1216D)保存。
如圖3所示，顯示鍵盤部分3主要由液晶顯示器EDM12864、IC2－2－IC2－6五個(gè)LED發(fā)光數(shù)碼管，4－10譯碼器IC2－7(74LS145)及BG1－BG5五個(gè)三極管，R1－R10十個(gè)電阻及SN1－SN55個(gè)鍵子所連接組成的，其可完成鍵盤輸出和顯示圖形及數(shù)據(jù)。
當(dāng)需要鍵盤輸入時(shí)通過回掃HSI1線可知哪一個(gè)鍵按下，根據(jù)不同鍵盤進(jìn)行處理分析。當(dāng)需要顯示圖形和曲線時(shí)，IC2－1(EDM12864)接受，PIN0傳來的信號數(shù)據(jù)，并進(jìn)行處理后就可在液晶顯示器模塊中顯示出。記錄曲線時(shí)間和字符，用LED數(shù)字顯示信號。
如圖4所示，信號輸入／輸出部分2主要由雙積分A／D轉(zhuǎn)換器IC3－2(7135)，兩個(gè)雙八路模擬開關(guān)IC3－1、IC3－5(4097)、高精度數(shù)據(jù)放大器IC3－3(AD620)，模擬開關(guān)IC3－6(4053)，運(yùn)算放大器IC3－4(LM324)連接組成，可同時(shí)把輸入的八路信號值進(jìn)行變換放大，模數(shù)變換后變成標(biāo)準(zhǔn)信號。
當(dāng)八路輸入信號經(jīng)CJ1端子后，經(jīng)過IC3－1，IC3－5組成的八路巡檢開關(guān)切換，如電阻信號需經(jīng)過IC3－4(LM324)及BG1、BG2組成的恒流源電路變換后，經(jīng)過IC3－3進(jìn)行數(shù)據(jù)放大，形成0－2VDC信號，進(jìn)入IC3－2(7135)A／D轉(zhuǎn)換器變換成數(shù)字量，經(jīng)由PIN2傳送到主控部分1進(jìn)行處理。當(dāng)需調(diào)節(jié)功能輸出信號時(shí)，由主控部分1高速輸出口HSO1、HSO2輸出脈寬信號，由PIN2傳入輸入／輸出部分2后，由IC3－6(4053)和IC3－4(LM324)組成的脈寬輸出及濾波電路輸出模擬調(diào)節(jié)信號，完成調(diào)節(jié)功能。
數(shù)據(jù)輸出部分4(圖中未給出原理圖)，標(biāo)準(zhǔn)并行口和串行口分別接并行打印機(jī)和微機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)和曲線的打印輸出及存貯等。電源部分5，其輸入為220VAC，通過變壓器及整、濾波電路變換為幾種不同電壓(＋5V、－5V、＋12V)供給其他部分。
權(quán)利要求1.一種智能電子式記錄調(diào)節(jié)儀，主要由主控部分、信號輸入/輸出部分、顯示鍵盤部分、數(shù)據(jù)輸出部分、及電源部分等連接組成，其特征在于主控部分予先存入了工作程序，主控部分通過數(shù)據(jù)總線和控制總線與輸入/輸出部分，鍵盤顯示部分、數(shù)據(jù)輸出部分相連接，各部分均與供電電源部分相連接，其中，1)主控部分主要由單片機(jī)、程序存貯器、帶時(shí)鐘及掉電不失的數(shù)據(jù)存貯器、鎖存器、譯碼器、I/O擴(kuò)展芯片，二輸入四門及六輸入非門連接所組成；2)信號輸入/輸出部分主要由雙積分A/D轉(zhuǎn)換器，低漂移精密放大器、運(yùn)算放大器、由模擬開關(guān)、恒流源組成的單點(diǎn)和多點(diǎn)輸入部分，由模擬開關(guān)，運(yùn)算放大器組成的脈寬調(diào)制輸出及濾波電路輸出模擬調(diào)節(jié)信號，構(gòu)成調(diào)節(jié)部分，以及本質(zhì)安全關(guān)聯(lián)防爆型又增加多組限流電阻，限壓二級管，以及快速熔斷絲組成安全防爆網(wǎng)絡(luò)連接組成；3)鍵盤顯示部分，主要由單色或彩色點(diǎn)陣圖形式液晶或LED模塊，LED或(LCD)數(shù)碼管，及鍵盤掃描電路所組成，完成曲線記錄，時(shí)間和信號字符數(shù)字顯示；4)數(shù)據(jù)輸出部分主要由標(biāo)準(zhǔn)并行打印機(jī)接口電路以及串行通訊接口電路所組成。
專利摘要一種智能電子式記錄調(diào)節(jié)儀，其特征是以單片機(jī)和點(diǎn)陣圖形式液晶(或LED)模塊及數(shù)據(jù)存貯為核心，采用大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)而成，并預(yù)先存入工作程序，由它發(fā)出指令，控制信號輸入進(jìn)行鍵盤和數(shù)據(jù)處理，并可存30天記錄數(shù)據(jù)，且通過點(diǎn)陣圖形模塊顯示記錄曲線和時(shí)間，用LED顯示數(shù)字信號，即不用記錄紙和記錄筆，如需存檔可通過并行打印機(jī)輸出接口輸出，在單片機(jī)中可進(jìn)行調(diào)節(jié)算法調(diào)節(jié)處理，然后輸出調(diào)節(jié)信號。
文檔編號G01D9/00GK2206946SQ95203880
公開日1995年9月6日 申請日期1995年3月1日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月1日
發(fā)明者曹英 申請人:曹英