專利名稱：自控液位回路操作顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種對(duì)過(guò)程控制系統(tǒng)生產(chǎn)中塔(如精溜塔、脫氣塔等)內(nèi)的液位進(jìn)行自控操作、顯示的裝置，屬于智能儀表的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
計(jì)算機(jī)過(guò)程控制系統(tǒng)的過(guò)程控制級(jí)直接與生產(chǎn)過(guò)程連接，具體承擔(dān)控制任務(wù)，其可靠性尤為重要，為了生產(chǎn)安全，除了系統(tǒng)的軟、硬件應(yīng)可靠外，還應(yīng)采用后備的方式為過(guò)程控制級(jí)提供有效的安全保障，萬(wàn)一計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障，操作人員仍能進(jìn)行有效的操作。自控液位回路操作顯示器就是為了這一目的而研制的，其可方便地用于化工系統(tǒng)中各種液位控制。上位計(jì)算機(jī)送往各調(diào)節(jié)閥的控制信號(hào)經(jīng)自控液位回路操作顯示器輸出，必要時(shí)可無(wú)擾動(dòng)切換至手動(dòng)操作。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題，在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)缺陷，提供一種化工系統(tǒng)使用的自控液位回路操作顯示器。該顯示器在自動(dòng)控制狀態(tài)時(shí)，根據(jù)上位機(jī)控制(閥位)信號(hào)控制調(diào)節(jié)閥，手動(dòng)(閥位)控制信號(hào)自動(dòng)跟蹤上位機(jī)(閥位)控制信號(hào)，這是系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)/手動(dòng)的無(wú)擾動(dòng)無(wú)平衡切換的必要條件；在手動(dòng)控制狀態(tài)時(shí)，可由觸摸開(kāi)關(guān)直接對(duì)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行控制；除能同時(shí)顯示自動(dòng)和手動(dòng)閥位信號(hào)值外，還能顯示被控液位變量的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量變送信號(hào)。
技術(shù)方案本實(shí)用新型由信號(hào)處理部分、信號(hào)顯示部分組成，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端接上位機(jī)信號(hào)和液位變送信號(hào)，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端以及手動(dòng)/自動(dòng)開(kāi)關(guān)、參數(shù)設(shè)置開(kāi)關(guān)、增加開(kāi)關(guān)、減少開(kāi)關(guān)分別接單片微處理器的輸入端，單片微處理器的輸出端接數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和顯示及其驅(qū)動(dòng)電路，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸出端接調(diào)節(jié)閥。單片微處理器即單片微處理芯片IC1的“RB3”端通過(guò)插口P1接手動(dòng)/自動(dòng)開(kāi)關(guān)、“RB4”端接參數(shù)設(shè)置開(kāi)關(guān)、“RB5”端接增加開(kāi)關(guān)、“RB6”端接減少開(kāi)關(guān)，“RB1、RB2”端通過(guò)插口P1接發(fā)光二極管以指示自動(dòng)或手動(dòng)狀態(tài)；上位機(jī)信號(hào)通過(guò)插口J1的“3”端接集成放大器IC8的同相輸入端，外部液位變送信號(hào)通過(guò)插口J1的“4”端接集成放大器IC9的同相輸入端，集成放大器IC8、IC9的輸出端“6”接多路開(kāi)關(guān)IC7的“1、3”輸入端，多路開(kāi)關(guān)IC7的“2、4”輸出端均接至雙積分模數(shù)轉(zhuǎn)換接口集成電路IC2的“INHI”輸入端；單片微處理器IC1的“RC0、RC1、RC2”端分別對(duì)應(yīng)接串行數(shù)模轉(zhuǎn)換接口集成電路IC3的“DIN、SCLK、nCS”端，串行數(shù)模轉(zhuǎn)換接口集成電路IC3的輸出端接電壓電流變換集成電路IC4的“+SIG”輸入端，電壓電流變換集成電路IC4的“IOUT”輸出端通過(guò)插口J1的“1”端接至外部電動(dòng)閥，同時(shí)還接至比較器IC10的“2”端，用于閥位輸出信號(hào)回測(cè)；單片微處理器IC1的“RC3、RC5、RE2”端通過(guò)插口P1接至數(shù)碼管控制驅(qū)動(dòng)集成電路IC11、IC12的“SCL、SDO、nnCS”端。
有益效果其為過(guò)程控制級(jí)提供有效的安全保障，當(dāng)上位機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)操作人員仍能對(duì)裝置進(jìn)行有效的操作，本實(shí)用新型能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)液位變送器來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的液位值顯示；根據(jù)上位機(jī)或手動(dòng)閥位信號(hào)對(duì)相應(yīng)的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行控制，以達(dá)到控制的目的。在自動(dòng)狀態(tài)，上位機(jī)控制信號(hào)控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，手動(dòng)閥位自動(dòng)跟蹤上位機(jī)閥位信號(hào)，這是系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)/手動(dòng)的無(wú)擾動(dòng)無(wú)平衡切換的必要條件；在手動(dòng)狀態(tài)，操作人員可利用觸摸開(kāi)關(guān)直接對(duì)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行控制。


圖1是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖。其中有單片微處理器1；模數(shù)轉(zhuǎn)換電路2；數(shù)模轉(zhuǎn)換電路3；顯示及其驅(qū)動(dòng)電路4；觸摸開(kāi)關(guān)S1、S2、S3、S4；上位機(jī)信號(hào)P；液位變送信號(hào)Q；調(diào)節(jié)閥F。
圖2是本實(shí)用新型的控制電路原理圖。
圖3是本實(shí)用新型的顯示及其驅(qū)動(dòng)電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)是本實(shí)用新型自控液位回路操作顯示裝置作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1所示，自控液位回路操作顯示器包括單片微處理器，手動(dòng)/自動(dòng)開(kāi)關(guān)S1、參數(shù)設(shè)置開(kāi)關(guān)S2、增加開(kāi)關(guān)S3、減少開(kāi)關(guān)S4、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、顯示及其驅(qū)動(dòng)電路。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路2的輸入端接上位機(jī)信號(hào)P和液位變送信號(hào)Q，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路2的輸出端以及手動(dòng)/自動(dòng)開(kāi)關(guān)S1、參數(shù)設(shè)置開(kāi)關(guān)S2、增加開(kāi)關(guān)S3、減少開(kāi)關(guān)S4分別接單片微處理器1的輸入端，單片微處理器1的輸出端接數(shù)模轉(zhuǎn)換電路3和顯示及其驅(qū)動(dòng)電路4，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路3的輸出端接調(diào)節(jié)閥F。
如圖2所示，單片微處理器IC1的“RD0～RD7”端接雙積分模數(shù)轉(zhuǎn)換接口集成電路IC2的“B1～B8”端、單片微處理器IC1的“RD0～RD3”還接端接雙積分模數(shù)轉(zhuǎn)換接口集成電路IC2的“B9～B12”端，外部上位機(jī)給定的閥位信號(hào)通過(guò)插口J1的“3”端接IC8集成放大器的“3”同相輸入端、外部液位變送器信號(hào)通過(guò)插口J1的“4”端接IC9集成放大器的“3”同相輸入端，IC8、IC9集成放大器的“6”輸出端接多路開(kāi)關(guān)IC7的“1、3”輸入端、IC8、IC9的“2、4”輸出端均接至雙積分模數(shù)轉(zhuǎn)換接口集成電路IC2的“INHI”輸入端；單片微處理器IC1的“RC0”端接串行數(shù)模轉(zhuǎn)換接口IC3的“DIN”端、單片微處理器IC1的“RC1”端接串行數(shù)模轉(zhuǎn)換接口IC3的“SCLK”端、單片微處理器IC1的“RC2”端接串行數(shù)模轉(zhuǎn)換接口IC3的“nCS”端，串行數(shù)模轉(zhuǎn)換接口IC3的集成電路輸出端接電壓電流變換集成電路IC4的“+SIG”輸入端，電壓電流變換集成電路IC4的“IOUT”輸出端通過(guò)插口J1的“1”端接至外部電動(dòng)閥，同時(shí)還接至比較器IC10的“2”端，用于閥位輸出信號(hào)回測(cè)(因?yàn)檫^(guò)程控制器閥位輸出至現(xiàn)場(chǎng)閥，有可能出現(xiàn)接觸不良或斷線，本實(shí)用新型能檢測(cè)出其閥位輸出接觸不良或斷線故障，并顯示之，以方便系統(tǒng)的維護(hù)和檢修)；單片微處理器IC1的“RC3、RC5、RE2”端通過(guò)插口P1接至圖3的數(shù)碼管控制驅(qū)動(dòng)集成電路IC8、IC9的“SCL、SDO、nnCS”端，單片微處理器IC1的“RB1～RB6”端通過(guò)插口P1接至圖3的觸摸開(kāi)關(guān)輸入端S1、S2、S3、S4及至發(fā)光二極管。
權(quán)利要求1.一種自控液位回路操作顯示器，由信號(hào)處理電路、顯示電路所組成，其特征在于模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(2)的輸入端接上位機(jī)信號(hào)(P)和液位變送信號(hào)(Q)，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(2)的輸出端以及手動(dòng)/自動(dòng)開(kāi)關(guān)(S1)、參數(shù)設(shè)置開(kāi)關(guān)(S2)、增加開(kāi)關(guān)(S3)、減少開(kāi)關(guān)(S4)分別接單片微處理器(1)的輸入端，單片微處理器(1)的輸出端接數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(3)和顯示及其驅(qū)動(dòng)電路(4)，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(3)的輸出端接調(diào)節(jié)閥(F)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自控液位回路操作顯示器，其特征在于單片微處理器(1)即單片微處理芯片IC1的“RB3”端通過(guò)插口P1接手動(dòng)/自動(dòng)開(kāi)關(guān)(S1)、“RB4”端接參數(shù)設(shè)置開(kāi)關(guān)(S2)、“RB5”端接增加開(kāi)關(guān)(S3)、“RB6”端接減少開(kāi)關(guān)(S4)，“RB1、RB2”端通過(guò)插口P1接發(fā)光二極管以指示自動(dòng)或手動(dòng)狀態(tài)；上位機(jī)信號(hào)(P)通過(guò)插口J1的“3”端接集成放大器IC8的同相輸入端，外部液位變送信號(hào)(Q)通過(guò)插口J1的“4”端接集成放大器IC9的同相輸入端，集成放大器IC8、IC9的輸出端“6”接多路開(kāi)關(guān)IC7的“1、3”輸入端，多路開(kāi)關(guān)IC7的“2、4”輸出端均接至雙積分模數(shù)轉(zhuǎn)換接口集成電路IC2的“INHI”輸入端；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自控液位回路操作顯示器，其特征在于單片微處理器(1)IC1的“RC0、RC1、RC2”端分別對(duì)應(yīng)接串行數(shù)模轉(zhuǎn)換接口集成電路IC3的“DIN、SCLK、nCS”端，串行數(shù)模轉(zhuǎn)換接口集成電路IC3的輸出端接電壓電流變換集成電路IC4的“+SIG”輸入端，電壓電流變換集成電路IC4的“IOUT”輸出端通過(guò)插口J1的“1”端接至外部電動(dòng)閥，同時(shí)還接至比較器IC10的“2”端，用于閥位輸出信號(hào)回測(cè)；單片微處理器IC1的“RC3、RC5、RE2”端通過(guò)插口P1接至數(shù)碼管控制驅(qū)動(dòng)集成電路IC11、IC12的“SCL、SDO、nnCS”端。
專利摘要自控液位回路操作顯示器涉及一種對(duì)過(guò)程控制系統(tǒng)生產(chǎn)中塔(如精餾塔、脫氣塔等)內(nèi)的液位進(jìn)行自控操作、顯示的裝置，屬于智能儀表的技術(shù)領(lǐng)域。該顯示器由信號(hào)處理電路、顯示電路所組成，其中模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(2)的輸入端接上位機(jī)信號(hào)(P)和液位變送信號(hào)(Q)，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(2)的輸出端以及手動(dòng)/自動(dòng)開(kāi)關(guān)(S1)、參數(shù)設(shè)置開(kāi)關(guān)(S2)、增加開(kāi)關(guān)(S3)、減少開(kāi)關(guān)(S4)分別接單片微處理器(1)的輸入端，單片微處理器(1)的輸出端接數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(3)和顯示及其驅(qū)動(dòng)電路(4)，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(3)的輸出端接調(diào)節(jié)閥(F)。除能同時(shí)顯示自動(dòng)和手動(dòng)閥位信號(hào)值外，還能顯示被控液位變量的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量變送信號(hào)。
文檔編號(hào)G05D9/00GK2705817SQ20042002713
公開(kāi)日2005年6月22日 申請(qǐng)日期2004年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月18日
發(fā)明者郭怡倩 申請(qǐng)人:南京師范大學(xué)