專利名稱：智能管路控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種對(duì)風(fēng)管路、水管路、油管路及其它管路進(jìn)行自動(dòng)控制的智能管路控制裝置。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，越來(lái)越多的企業(yè)開始關(guān)注生產(chǎn)過(guò)程和環(huán)境的自動(dòng)監(jiān)測(cè)和控制。企業(yè)在充分地享受現(xiàn)代化技術(shù)帶來(lái)的便利、舒適、可靠的環(huán)境的同時(shí)，如何以較低的成本、較少的人力，實(shí)現(xiàn)更有效、更及時(shí)的維護(hù)和管理來(lái)保障企業(yè)設(shè)備的可靠運(yùn)行和生產(chǎn)環(huán)境的安全。如過(guò)去給列車上水，上水員首先要插上水管，然后再開井閥，等給列車上滿水后，再回來(lái)把井閥關(guān)閉。這樣不僅增加勞動(dòng)強(qiáng)度，造成水滿溢流，夏季流水侵害路基，冬季結(jié)冰，需要人工經(jīng)常鏟除冬季股道間的凍冰，而且人工上水時(shí)間長(zhǎng)，滿足不了提速列車停車上水要求。國(guó)內(nèi)的智能型客車上水裝置，包括上水控制裝置和自動(dòng)閥門，上水控制裝置是客車水箱上安裝的電磁閥、傳感器和CPU控制電路。該裝置需要將車廂水箱和地面上水閥同時(shí)改造，而沒(méi)有經(jīng)改造上水控制裝置的車體就不能自動(dòng)上水，因此受到使用的局限性。又如車輛檢修用的風(fēng)管路，因其在不同地點(diǎn)、不同時(shí)間使用，由于工作地點(diǎn)遠(yuǎn)離空壓機(jī)房，不能控制各分支管路閥門。各工作地點(diǎn)的分支管路閥門如不及時(shí)關(guān)閉，就會(huì)造成空壓機(jī)始終在滿負(fù)荷下運(yùn)行，能源浪費(fèi)大。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種適用于風(fēng)管路、水管路、油管路及其它管路進(jìn)行自動(dòng)控制的智能管路控制裝置，能夠有效降低勞動(dòng)強(qiáng)度、減少資源浪費(fèi)、提高勞動(dòng)效率。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種智能管路控制裝置，包括電控閥和控制箱，控制箱內(nèi)的電路部分包括單片機(jī)CPU控制板電路、遙控接收板、繼電器組電路及電源，所述單片機(jī)CPU控制板電路的輸入端與遙控接收板連接，所述單片機(jī)CPU的輸出端與繼電器組電路連接；電控閥安裝在與總管路相通的支管路上，電控閥與控制箱的繼電器組電路接口相連。
上述單片機(jī)CPU控制板電路由單片機(jī)CPU及其看門狗芯片電路、時(shí)鐘芯片電路、遙控接收單元電路及驅(qū)動(dòng)放大集成單元電路連接而成。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步完善，上述控制箱內(nèi)的單片機(jī)CPU控制板電路還包括數(shù)碼顯示電路和與所述驅(qū)動(dòng)放大集成單元電路連接的指示燈電路，所述控制箱面板上的數(shù)碼顯示器與所述數(shù)碼顯示電路接口連接，手動(dòng)開關(guān)與所述繼電器組電路接口連接，指示燈與所述指示燈電路接口連接。
上述智能管路控制裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各種管道系統(tǒng)的綜合控制(自動(dòng)、手動(dòng)、遙控)，由于具有遠(yuǎn)距離遙控自動(dòng)控制功能，在用于客車上水時(shí)，上水員不必在上水井之間來(lái)回奔跑開啟閥門，即可完成操作，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了上水時(shí)間；控制電路設(shè)有自動(dòng)定時(shí)關(guān)閉閥門，徹底杜絕了水資源浪費(fèi)現(xiàn)象，在關(guān)閉上水閥的同時(shí)開始泄掉上水軟管中的剩余水，杜絕了上水軟管中的水流到股道間，侵害路基的現(xiàn)象；同時(shí)電動(dòng)裝置上安裝有手動(dòng)開關(guān)，上水員可以手動(dòng)開啟閥門，有效地保證了客車上水。另外，該裝置還具有控制電路設(shè)計(jì)合理，性能穏定可靠，抗干擾性強(qiáng)，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于安裝，不必對(duì)現(xiàn)有車體水箱進(jìn)行改造的特點(diǎn)，便于推廣使用。
圖1智能管路控制裝置組成示意圖圖2控制箱電路部分組成框圖圖3CPU控制板電路圖圖4繼電器電路圖(單路)
圖5電磁閥上水、泄水原理圖圖中1-控制箱；2-數(shù)碼顯示器；3-遙控器；4-指示燈；5-手動(dòng)開關(guān)；6-閥體電控裝置；7-L型三通球閥；8-支管路；9-總管路；10-常開電磁閥；11-常閉電磁閥。YKJ遙控接收板；25045看門狗芯片；8563時(shí)鐘芯片；7407集成塊；CPU單片機(jī)控制器；J繼電器；SPS電源；QA開關(guān)。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型提供的上述智能管路控制裝置，包括控制箱1和L型三通球閥7及其電動(dòng)控制裝置6，控制箱1面板上設(shè)有數(shù)碼顯示器2、指示燈4及手動(dòng)開關(guān)5，遙控器3向控制箱1發(fā)出指令，L型三通球閥7安裝在與總管路9相通的支管路8上。
如圖2、3所示，控制箱1內(nèi)的電路部分包括單片機(jī)CPU控制板電路、遙控接收板電路YKJ、繼電器組電路及電源。單片機(jī)CPU控制板電路由單片機(jī)CPU及其看門狗芯片25045電路、時(shí)鐘芯片8563電路、遙控接收單元電路及驅(qū)動(dòng)放大集成塊7407單元電路、數(shù)碼顯示SHD電路、指示燈HD電路連接而成。所述單片機(jī)CPU控制板電路的輸入端與遙控接收板電路連接，所述單片機(jī)CPU的輸出端與驅(qū)動(dòng)放大集成單元電路繼電器組電路連接。上述圖1中控制箱1面板上的數(shù)碼顯示器2與所述數(shù)碼顯示電路接口連接，手動(dòng)開關(guān)5與所述繼電器組電路接口連接，指示燈4與所述指示燈電路接口連接。
如圖3所示，CN2為CPU控制板的供電插頭，U1為遙控接收板YKJ與單片機(jī)CPU控制板的遙控接收單元電路的連接插頭。單片機(jī)CPU遙控信號(hào)輸入端P14-P17各自與二極管D1-D4、電阻R151-R154串接后通過(guò)S1-S4連接插頭U1，S5為插頭U1的搖控互控信號(hào)輸入端，單片機(jī)CPU遙控信號(hào)輸入端INT0端接三極管T2(9013)輸出，遙控接收板的互控狀態(tài)信號(hào)由電阻R4、三極管T2(9013)組成的開關(guān)電路進(jìn)行反相，當(dāng)狀態(tài)信號(hào)為高電平時(shí)，T2導(dǎo)通由T2的集電極送出低電平信號(hào)至單片機(jī)CPU的INT0端進(jìn)行判斷，只有該信號(hào)為低電平信號(hào)時(shí)，單片機(jī)CPU才認(rèn)為輸入的遙控器信號(hào)是正確的。二極管D1-D4、電阻R151-R154起限流保護(hù)作用，防止輸入信號(hào)幅度過(guò)大對(duì)單片機(jī)CPU造成損害。
單片機(jī)CPU運(yùn)行程序?qū)π盘?hào)判斷后，再根據(jù)相應(yīng)的程序?qū)^電器組電路的輸出進(jìn)行控制，單片機(jī)CPU的輸出由管腳P20-P27構(gòu)成，其中P20-P23是輸出信號(hào)，經(jīng)過(guò)集成塊7407驅(qū)動(dòng)放大后通過(guò)管腳W1-W4連接插頭CN3送到故態(tài)繼電器J的輸入端，當(dāng)輸入信號(hào)為低電平信號(hào)時(shí)，故態(tài)繼電器工作，繼電器板由4組以上繼電器J組成。繼電器J根據(jù)單片機(jī)CPU信號(hào)接通打開或關(guān)閉風(fēng)、油、水管路電控閥DK的電路，按開關(guān)QA可以進(jìn)行手動(dòng)控制操作(見(jiàn)圖4)。管腳P24-P27的信號(hào)經(jīng)過(guò)7407驅(qū)動(dòng)放大后，和起限流保護(hù)電阻R5-R8串接后通過(guò)W51-W54連接插頭CN4接到發(fā)光二級(jí)管指示燈HD進(jìn)行狀態(tài)指示。
單片機(jī)CPU的P10-P13與看門狗芯片X25045電路連接，為提高在復(fù)雜電磁環(huán)境下系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，硬件看門狗X25045是單片機(jī)CPU的看門狗芯片，當(dāng)單片機(jī)CPU中的軟件受到干擾出現(xiàn)異常時(shí)，可自動(dòng)復(fù)位信號(hào)使程序恢復(fù)重新運(yùn)行?？撮T狗芯片X25045的一端Reset(2)串接上拉電阻R14提供復(fù)位信號(hào)；看門狗芯片X25045和單片機(jī)CPU管腳的Y7、TT1、SO、CCS端分別連接。
單片機(jī)CPU RESET端連接RST復(fù)位信號(hào)的插頭CN5為RST復(fù)位信號(hào)選擇跳接器，CN5的RST1端和開關(guān)SW1、電阻R111串接，電容E1與R1組成的電路起濾波作用。當(dāng)RST1為手動(dòng)復(fù)位時(shí)，跳接器RST與RST1接通，平時(shí)RST1輸出為0，當(dāng)按下SW1時(shí)RST1輸出為高電平。
晶振XT6M、電容C1、C2組成單片機(jī)CPU的晶振電路，提供外部時(shí)鐘，晶振XT6M兩端連接并聯(lián)的電容C1、C2并與單片機(jī)CPUX1、X2端連接，電容C1、C2消除雜波對(duì)晶振的影響。
時(shí)鐘芯片8563的SCL、SDL端和單片機(jī)CPU的I2C總線SCL、SDL相連，構(gòu)成時(shí)鐘芯片電路。按下和單片機(jī)CPU RXD、TXD端相連的按鈕開關(guān)S1、S2，可以調(diào)整和設(shè)置CPU工作定時(shí)時(shí)間(由程序執(zhí)行)。
單片機(jī)CPU的P00-P07輸出端和排阻8×1K電阻串聯(lián)后通過(guò)連接插頭DIP10連接數(shù)碼發(fā)光管SHD電路顯示控制時(shí)間。
連接單片機(jī)CPU EA/VP端的CN1為單片機(jī)CPU的VCC與地線的選擇跳線器。
CC1-CC5為VCC電源濾波電容，消除電源雜波。CPU控制板與所有外部電路連接均以插頭形式連接，所有的VCC為+5V供電，所有的地線共用接地。
如圖4所示單路繼電器的接線圖，電源SPS經(jīng)手動(dòng)開關(guān)QA的一端與繼電器J串接并和手動(dòng)開關(guān)QA的另一端并聯(lián)后接電控閥DK。
如圖5、6所示，風(fēng)、油、水管路根據(jù)需要可采用電動(dòng)閥或電磁閥。如列車上水閥采用電動(dòng)L型球閥時(shí)，電控閥DK6在開啟位，上水軟管與支管路8連接，接通總管路9完成上水；電控閥DK6在關(guān)閉位，上水軟管接通泄水管路排空軟管剩余水，避免水流到路基上。
當(dāng)列車上水閥采用電磁閥時(shí)，安裝兩個(gè)電磁閥10、11，上水閥為常閉電磁閥11，泄水為常開電磁閥10。在上水時(shí)，常閉閥11打開和上水軟管接通，常開閥10同時(shí)關(guān)閉；完成上水后，常閉閥11關(guān)閉，常開閥10同時(shí)打開，上水軟管和常開閥10接通完成軟管泄水。
該智能管路控制裝置的工作過(guò)程遙控器3發(fā)出遙控某一路電控閥開啟指令時(shí)，遙控接收板YKJ收到遙控指令后，輸出一個(gè)控制信號(hào)給單片機(jī)CPU進(jìn)行處理，當(dāng)確認(rèn)是該路信號(hào)時(shí)，由單片機(jī)CPU驅(qū)動(dòng)集成塊7407使該路繼電器J完成打開電控閥操作并驅(qū)動(dòng)指示燈HD亮，同時(shí)CPU驅(qū)動(dòng)數(shù)碼顯示器SHD顯示記時(shí)數(shù)據(jù)，在設(shè)定時(shí)間內(nèi)單片機(jī)CPU可發(fā)出自動(dòng)關(guān)閉閥門信號(hào)，驅(qū)動(dòng)集成塊7407使該路繼電器J完成電控閥關(guān)閉操作并關(guān)閉指示燈HD，同時(shí)CPU驅(qū)動(dòng)關(guān)閉對(duì)數(shù)碼管顯示SHD的記時(shí)數(shù)據(jù)顯示，完成一個(gè)控制過(guò)程。
當(dāng)遙控器3發(fā)出遙控某一路電控閥關(guān)閉指令時(shí)，遙控接收板YKJ收到遙控指令并輸出一個(gè)控制信號(hào)給CPU進(jìn)行處理，當(dāng)確認(rèn)是該路信號(hào)時(shí)，由CPU驅(qū)動(dòng)集成塊7407使繼電器J完成關(guān)閉電控閥操作并關(guān)閉指示燈HD。
在遙控失靈情況下，采用手動(dòng)開關(guān)QA開啟電控閥，此時(shí)數(shù)碼顯示SHD的計(jì)時(shí)信號(hào)、指示燈HD的狀態(tài)信號(hào)均不顯示。
在遙控和手動(dòng)開關(guān)無(wú)效時(shí)，電動(dòng)裝置DK上安裝有手動(dòng)手柄，用手動(dòng)手柄也可開啟和關(guān)閉電控閥，這樣就有效地保證了給客車完成上水。
權(quán)利要求1.一種智能管路控制裝置，包括電控閥和控制箱，其特征在于控制箱內(nèi)的電路部分包括單片機(jī)CPU控制板電路、遙控接收板、繼電器組電路及電源，所述單片機(jī)CPU控制板電路的輸入端與遙控接收板連接，所述單片機(jī)CPU的輸出端與繼電器組電路連接；電控閥安裝在與總管路相通的支管路上，電控閥與控制箱的繼電器組電路接口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述智能管路控制裝置，其特征在于上述單片機(jī)CPU控制板電路由單片機(jī)CPU及其看門狗芯片電路、時(shí)鐘芯片電路、遙控接收單元電路及驅(qū)動(dòng)放大集成單元電路連接而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述智能管路控制裝置，其特征在于上述控制箱內(nèi)的單片機(jī)CPU控制板電路還包括數(shù)碼顯示電路和與所述驅(qū)動(dòng)放大集成單元電路連接的指示燈電路，所述控制箱面板上的數(shù)碼顯示器與所述數(shù)碼顯示電路接口連接，手動(dòng)開關(guān)與所述繼電器組電路接口連接，指示燈與所述指示燈電路接口連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述智能管路控制裝置，其特征在于上述電控閥采用L型三通球閥或采用一個(gè)常開電磁閥和一個(gè)常閉電磁閥組成客車上水泄水系統(tǒng)。
專利摘要一種智能管路控制裝置，包括電控閥和控制箱，控制箱內(nèi)的電路部分包括單片機(jī)CPU控制板電路、遙控接收板、繼電器組電路及電源，所述單片機(jī)CPU控制板電路的輸入端與遙控接收板連接，所述單片機(jī)CPU的輸出端與繼電器組電路連接；電控閥安裝在與總管路相通的支管路上，電控閥與控制箱的繼電器組電路接口相連。該裝置適用于風(fēng)管路、水管路、油管路及其它管路進(jìn)行自動(dòng)控制，能夠有效降低勞動(dòng)強(qiáng)度、減少資源浪費(fèi)、提高勞動(dòng)效率。該裝置還具有控制電路設(shè)計(jì)合理，性能穩(wěn)定可靠，抗干擾性強(qiáng)，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于安裝，便于推廣使用等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B61D35/00GK2753947SQ20042011519
公開日2006年1月25日 申請(qǐng)日期2004年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月3日
發(fā)明者李亞偉, 賈和平 申請(qǐng)人:李亞偉