專利名稱：智能手操器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種智能手操器，適合于DCS、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)用戶選用。
背景技術(shù)：
手操器，可自動(dòng)接系統(tǒng)(或調(diào)節(jié)儀)的給定信號(hào)和閥位的反饋信號(hào)，根據(jù)二者的偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)，輸出相應(yīng)的控制量，并可取代小功率伺服放大器直接驅(qū)動(dòng)閥門(mén)，可接在各種調(diào)節(jié)器或計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)之后作備用儀表。D型手操器由調(diào)節(jié)器或DCS傳給的控制信號(hào)和執(zhí)行器反饋來(lái)的閥門(mén)位置信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算后，直接輸出正反轉(zhuǎn)電信號(hào)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)執(zhí)行器，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，同時(shí)輸出閥位信號(hào)給調(diào)節(jié)器。操作器自動(dòng)轉(zhuǎn)手動(dòng)時(shí)，輸出開(kāi)關(guān)量的狀態(tài)信號(hào)給調(diào)節(jié)器，作為調(diào)節(jié)器進(jìn)行閥位跟蹤信號(hào)。Q型手操器由調(diào)節(jié)器或DCS傳給的控制信號(hào)和執(zhí)行器反饋來(lái)的閥門(mén)位置信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算后，輸出線性電流或電壓信號(hào)直接驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)閥，控制閥門(mén)的開(kāi)關(guān)，同時(shí)輸出閥位信號(hào)給調(diào)節(jié)器。操作器自動(dòng)轉(zhuǎn)手動(dòng)時(shí)，輸出開(kāi)關(guān)量的狀態(tài)信號(hào)給調(diào) 節(jié)器，作為調(diào)節(jié)器進(jìn)行閥位跟蹤信號(hào)。硬手操由一臺(tái)無(wú)自動(dòng)控制的操作器，僅接收閥信號(hào)，通過(guò)人機(jī)對(duì)話控制輸出，輸出的信號(hào)可以是正反轉(zhuǎn)電信號(hào)(D型硬手操)或線性電流電壓信號(hào)(Q型硬手操)。并通過(guò)閥位信號(hào)的接收，顯示閥位，來(lái)確定閥門(mén)的開(kāi)度。但現(xiàn)有技術(shù)的手操器具有指示為指針儀表，指示誤差大；控制輸出開(kāi)關(guān)量和模擬量必須分開(kāi)選型，現(xiàn)場(chǎng)操作不便；開(kāi)關(guān)量手動(dòng)輸出為機(jī)械結(jié)構(gòu)，容易出現(xiàn)接觸不良等缺陷；轉(zhuǎn)換不靈敏。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種智能手操器，采用高速單片機(jī)，智能控制，無(wú)需設(shè)置任何參數(shù)，操作使用簡(jiǎn)單方便；配置高強(qiáng)度的薄膜按鍵，使用壽命長(zhǎng)；雙排數(shù)碼管顯示，清哳美觀；執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以手動(dòng)操作，也可以由單片機(jī)控制，具有開(kāi)關(guān)量、模擬量同時(shí)輸出功能。為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出以下技術(shù)方案一種智能手操器，包括控制面板、控制器、數(shù)字接口、伺服控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于，控制面板上具有兩排數(shù)碼管顯示部件和輕觸式按鍵，兩排數(shù)碼管顯示部件中一排用于顯示測(cè)量值，一排用于顯示給定值。所述測(cè)量值為閥位反饋信號(hào)，所述給定值為上位機(jī)控制信號(hào)。所述控制面板還包括LED，用于指示手操器現(xiàn)在的狀態(tài)是自動(dòng)還是手動(dòng)。所述伺服控制系統(tǒng)包括雙向可控硅輸出部件。所述數(shù)字接口連接所述控制器，所述控制器可分別輸出開(kāi)關(guān)量和模擬量至執(zhí)行機(jī)構(gòu)。所述控制器是高速單片機(jī)。所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)是開(kāi)關(guān)量執(zhí)行機(jī)構(gòu)或模擬量執(zhí)行機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型的一些技術(shù)指標(biāo)如下I、工作電源AC220V±10%[0015]2、工作環(huán)境溫度-10 55°C，相對(duì)濕度< 85% RH3、工作方式手動(dòng)自動(dòng)兩燈分別顯示。4、儀表精度輸入、輸出顯示精度±0. 5% FS ;跟蹤精度< 2%。5、模擬輸入信號(hào)4 20mA或O IOmA6、伺服控制輸出正反轉(zhuǎn)控制輸出(AC220V 2A可控硅)、4 20mA(負(fù)載O 750 Ω)電流輸出。7、變送輸出信號(hào)4 20mA (負(fù)載O 750 Ω )8、顯示范圍0. O 100. 0%9、狀態(tài)接點(diǎn)(無(wú)源)輸出閉合表示自動(dòng)狀態(tài)；斷開(kāi)表示手動(dòng)狀態(tài)。10、功耗小于4W。11、外形尺寸96mmX96mm12、開(kāi)孔尺寸92mmX92mm本實(shí)用新型提供的智能手操器，采用高速單片機(jī)，智能控制，無(wú)需設(shè)置任何參數(shù)，操作使用簡(jiǎn)單方便；配置高強(qiáng)度的薄膜按鍵，使用壽命長(zhǎng)；雙排數(shù)碼管顯示，清哳美觀；執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以手動(dòng)操作，也可以由單片機(jī)控制。
以下結(jié)合附圖
對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。圖I為本實(shí)用新型的開(kāi)關(guān)量執(zhí)行機(jī)構(gòu)接線示意圖；圖2為本實(shí)用新型的模擬量執(zhí)行機(jī)構(gòu)接線示意圖。其中1為上位控制機(jī)；2為開(kāi)關(guān)量執(zhí)行機(jī)構(gòu)；S1為上位機(jī)控制信號(hào)；S2為閥位開(kāi)度信號(hào)；S3為手操器手/自動(dòng)狀態(tài)信息；S4為閥位輸出；S5為正反轉(zhuǎn)控制。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例圖I和2所示，一種智能手操器，包括控制面板、控制器、數(shù)字接口、伺服控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制面板上具有兩排數(shù)碼管顯示部件和輕觸式按鍵，兩排數(shù)碼管顯示部件中一排用于顯示測(cè)量值，一排用于顯示給定值。測(cè)量值為閥位反饋信號(hào)，給定值為上位機(jī)控制信號(hào)。制面板還包括LED，用于指示手操器現(xiàn)在的狀態(tài)是自動(dòng)還是手動(dòng)。伺服控制系統(tǒng)包括雙向可控硅輸出部件。數(shù)字接口連接控制器，控制器可分別輸出開(kāi)關(guān)量和模擬量至執(zhí)行機(jī)構(gòu)?？刂破魇歉咚賳纹瑱C(jī)。所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)是開(kāi)關(guān)量執(zhí)行機(jī)構(gòu)或模擬量執(zhí)行機(jī)構(gòu)。手動(dòng)控制的工作過(guò)程如下上電時(shí)手操器為手動(dòng)狀態(tài),此時(shí)手動(dòng)鍵上方的指示燈亮,表示手操器處于手動(dòng)狀態(tài)。輸出的手/自動(dòng)節(jié)點(diǎn)斷開(kāi)。在自動(dòng)狀態(tài)下按下手動(dòng)鍵即進(jìn)入手動(dòng)狀態(tài)，從自動(dòng)切換到手動(dòng)狀態(tài)時(shí)對(duì)輸出無(wú)擾動(dòng)，給定值窗口內(nèi)容不變，依然顯示計(jì)算機(jī)或調(diào)節(jié)器等外部控制設(shè)備給定電流的百分比。此時(shí)如想改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置，直接按開(kāi)閥或關(guān)閥鍵即可以設(shè)定值為起點(diǎn)調(diào)整閥位。按開(kāi)閥鍵正向輸出可控硅導(dǎo)通同時(shí)控制輸出電流增大，反之，按下關(guān)閥鍵反向輸出可控硅導(dǎo)通同時(shí)控制輸出電流減小。在手動(dòng)調(diào)整閥位的瞬間，給定值窗口臨時(shí)顯示手動(dòng)設(shè)置控制輸出電流百分比，調(diào)整完畢松開(kāi)按鍵后，給定值窗口自動(dòng)切換回顯示計(jì)算機(jī)或調(diào)節(jié)器等外部控制設(shè)備給定電流的百分比。測(cè)量值顯示窗口顯示的是反饋信號(hào)的百分t匕，即執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置，手動(dòng)調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置時(shí)請(qǐng)注意觀察此窗口，當(dāng)顯示數(shù)值到達(dá)你需要的值時(shí)，放開(kāi)按鍵可控硅斷開(kāi)或電流保持當(dāng)前值，執(zhí)行機(jī)構(gòu)不再動(dòng)作。自動(dòng)控制的工作過(guò)程如下按下自動(dòng)鍵手操器即進(jìn)入自動(dòng)狀態(tài)，同時(shí)自動(dòng)鍵上方的指示燈被點(diǎn)亮。輸出的手/自動(dòng)節(jié)點(diǎn)閉合。自動(dòng)狀態(tài)下，手操器不斷讀取執(zhí)行機(jī)構(gòu)反饋信號(hào)和外部給定信號(hào)值，并分別在面板的測(cè)量值和給定值兩個(gè)窗口中顯示其百分比，同時(shí)比較兩個(gè)數(shù)值的大小。如果兩個(gè)信號(hào)的差值超過(guò)允許范圍，則手操器自動(dòng)調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制信號(hào)，如執(zhí)行機(jī)構(gòu)反饋值小于給定信號(hào)，則使執(zhí)行機(jī)構(gòu)電機(jī)正轉(zhuǎn)。如執(zhí)行機(jī)構(gòu)反饋值大于給定信號(hào)，則使執(zhí)行機(jī)構(gòu)反轉(zhuǎn)。如執(zhí)行機(jī)構(gòu)反饋值等于給定信號(hào)或其差值在允許的范圍內(nèi)，則手操器輸出保持不變，執(zhí)行機(jī)構(gòu)停留在當(dāng)前位置。在自動(dòng)狀態(tài)，不需用戶干預(yù)，手操器根據(jù)上位機(jī)發(fā)送來(lái)的給定值大小自動(dòng)調(diào)節(jié)控制輸出，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置始終跟隨給定值。此時(shí)，面板上的開(kāi)閥和關(guān)閥鍵被屏蔽，暫時(shí)不起作用，按下無(wú)效。如需按開(kāi)閥或關(guān)閥鍵調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，則必須先按下手動(dòng)鍵，將手操器切換到手動(dòng)狀態(tài)。 以上實(shí)施例目的在于說(shuō)明本實(shí)用新型，而非限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，所有在不違背本實(shí)用新型精神原則的條件下做出的簡(jiǎn)單變換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種智能手操器，包括控制面板、控制器、數(shù)字接口、伺服控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于，控制面板上具有兩排數(shù)碼管顯示部件和輕觸式按鍵，所述兩排數(shù)碼管顯示部件中一 排顯示測(cè)量值，一排顯示給定值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能手操器，其特征在于，所述測(cè)量值為閥位反饋信號(hào)，所述給定值為控制器控制信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能手操器，其特征在于，所述控制面板還包括LED，指示手操器現(xiàn)在的狀態(tài)是自動(dòng)還是手動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能手操器，其特征在于，所述伺服控制系統(tǒng)包括雙向可控娃輸出部件。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能手操器，其特征在于，所述數(shù)字接口連接所述控制器，所述控制器可分別輸出開(kāi)關(guān)量和模擬量至執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的智能手操器，其特征在于，所述控制器是高速單片機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的智能手操器，其特征在于，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)是開(kāi)關(guān)量執(zhí)行機(jī)構(gòu)或模擬量執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種智能手操器，包括控制面板、控制器、數(shù)字接口、伺服控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于，控制面板上具有兩排數(shù)碼管顯示部件和輕觸式按鍵，兩排數(shù)碼管顯示部件中一排用于顯示測(cè)量值，一排用于顯示給定值。本實(shí)用新型提供的智能手操器，采用高速單片機(jī)，智能控制，無(wú)需設(shè)置任何參數(shù)，操作使用簡(jiǎn)單方便；配置高強(qiáng)度的薄膜按鍵，使用壽命長(zhǎng)；雙排數(shù)碼管顯示，清晣美觀；執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以手動(dòng)操作，也可以由單片機(jī)控制。
文檔編號(hào)G05B19/042GK202548578SQ20112053563
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者李文斌, 王仁甫, 白向陽(yáng), 穆懷浩, 高啟銘 申請(qǐng)人:鄭州智慧通測(cè)控技術(shù)有限公司