軟起動器的智能人機交互操控裝置及其控制系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】軟起動器的智能人機交互操控裝置及其控制系統(tǒng)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種軟起動器的控制裝置，具體涉及一種軟起動器的智能人機交互操控裝置及其控制系統(tǒng)，屬于機電控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0003]軟起動設(shè)備作為工業(yè)傳動設(shè)備，特別是中高壓軟起已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，目前業(yè)內(nèi)的軟起動器裝置一般都放置在高壓設(shè)備間，操作員對軟起動器的操作都在高壓設(shè)備間內(nèi)完成，這會產(chǎn)生很大的人身安全危害，其對人身安全提出了很高的要求，以往軟起動都設(shè)備廠家派遣專門調(diào)試人員趕往現(xiàn)場在操作間完成調(diào)試工作，設(shè)備才能投入工作，這對人身安全造成很大威脅；同時軟起動設(shè)備通常運用在礦廠、風(fēng)洞、隧道等現(xiàn)場，交通較差，廠家需花費大量人力、財力去現(xiàn)場調(diào)試，為解決此問題，需要突破傳統(tǒng)設(shè)計采用液晶和鍵盤的方式實現(xiàn)軟起動裝置的操控，采用大屏12寸液晶顯示顯示，通過遠(yuǎn)程通訊485物理接口，用戶可以在后臺低壓區(qū)通過觸摸屏操作，遠(yuǎn)程完成軟起動控制操作，同時大屏幕顯示也可以查看到設(shè)備工作狀態(tài)。
[0004]目前，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，“以人為本”、“人機和諧”的新型人機交互技術(shù)越來越受人們重視，在日常使用過程中擺脫鍵盤、鼠標(biāo)的限制，可以隨時隨地的與計算機進行交互。
[0005]人機交互一個重要的發(fā)展就是觸摸屏的廣泛應(yīng)用，多點觸摸技術(shù)釋放了人們以自然便捷的方式直接與信息內(nèi)容進行交互的愿望。
[0006]軟起動設(shè)備作為電力傳動應(yīng)用設(shè)備，在使用過程中不可避免需要與用戶交互，安全、可靠、友好的人機交互系統(tǒng)不僅可以滿足用戶的功能需求，同時也能指導(dǎo)用戶自主完成設(shè)備的應(yīng)用，使得大多數(shù)需要專業(yè)人員或培訓(xùn)才能操作的步驟，用戶通過界面觸控就能自主完成，大大簡化了設(shè)備的應(yīng)用要求，縮短了客戶與機器的距離。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題就在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種軟起動器的智能人機交互操控裝置，它通過設(shè)置在遠(yuǎn)距離的觸摸屏實現(xiàn)對軟起動器的高效安全控制，避免了作業(yè)人員在軟起動器的高壓環(huán)境中受到的安全威脅，確保了作業(yè)人員的人身安全；同時，采用觸摸屏人機交互操控方式，大大簡化了設(shè)備的應(yīng)用要求，縮短了客戶與機器的距離；采用大屏12寸液晶顯示顯示，通過遠(yuǎn)程通訊485物理接口，用戶可以在后臺低壓區(qū)通過觸摸屏操作，遠(yuǎn)程完成軟起動控制操作，同時大屏幕顯示也可以查看到設(shè)備工作狀態(tài)。
[0008]為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
軟起動器的智能人機交互操控裝置，包括主控板和觸摸屏，主控板通過通訊卡與觸摸屏連接，主控板上設(shè)有數(shù)字信號處理器；主控板上還設(shè)有與數(shù)字信號處理器連接的外部存儲控制單元，數(shù)字信號處理器通過控制線路與軟起動器連接，觸摸屏發(fā)出的控制信號通過數(shù)字信號處理器傳輸至軟起動器，從而實現(xiàn)對軟起動器的遠(yuǎn)程控制；數(shù)字信號處理器設(shè)有串口 A和串口 B，串口 A與板內(nèi)485通訊模塊連接，串口 B與板內(nèi)通訊接口連接，板內(nèi)通訊接口通過通信線路與通訊卡連接；
所述智能人機交互操控裝置還包括與主控板連接的用于調(diào)控控制參數(shù)的液晶屏；
所述智能人機交互操控裝置的供電電源為開關(guān)電源模塊。
[0009]主控板為整個控制的核心，主控板在觸摸屏控制時起到整體控制的作用。主控板的供電由開關(guān)電源模塊提供穩(wěn)定的電源。
[0010]優(yōu)選的，通訊卡通過2P的屏蔽線與觸摸屏連接。
[0011]優(yōu)選的，液晶屏通過一根16P和一根20P排線與主控板連接。
[0012]優(yōu)選的，主控板通過2P和4P的電源線與開關(guān)電源模塊連接。
[0013]優(yōu)選的，液晶屏設(shè)置在液晶屏板上，液晶屏板上設(shè)有液晶屏指示燈、觸摸屏開關(guān)控制鍵和6個參數(shù)控制按鍵。
[0014]優(yōu)選的，主控板上還設(shè)有與數(shù)字信號處理器連接的復(fù)位電路、振蕩電路、看門狗電路和JTAG下載電路。DSP的復(fù)位電路、DSP的振蕩電路、DSP的JTAG下載電路、DSP的看門狗電路為DSP能正常工作的基本電路配置。
[0015]優(yōu)選的，主控板上還設(shè)有電平轉(zhuǎn)換電路，電平轉(zhuǎn)換電路是將數(shù)字信號處理器的I/O口與液晶屏板接口的電平匹配，保證觸摸屏設(shè)置數(shù)據(jù)能有效無誤的傳遞。
[0016]優(yōu)選的，外部存儲控制單元包括RAM和EEPROM ;數(shù)字信號處理器通過數(shù)據(jù)總線、地址總線、芯片控制總線和SPI與外部存儲控制單元連接。
[0017]優(yōu)選的，通訊卡包括232-485模塊和EMC模塊電路；232_485模塊將主控板與觸摸屏的通訊協(xié)議進行轉(zhuǎn)換，可完成主控板與觸摸屏實時通訊連接；EMC模塊電路用于保護232-485模塊，防止外來干擾信號損壞232-485模塊。通訊卡為整個控制的通訊紐帶。通訊卡通過16P的排線與主控板連接，通過2p的屏蔽線與外接的觸摸屏連接。通訊卡在觸摸屏控制時主要功能為將主控板的232接口轉(zhuǎn)換為485總線接口，實現(xiàn)主控單元與觸摸屏的數(shù)據(jù)交換。
[0018]優(yōu)選的，觸摸屏為12寸真彩觸摸屏，分辨率為800*600 ;觸摸屏與主控板之間采用MODBUS485通訊協(xié)議。
[0019]觸摸屏是整個控制的執(zhí)行部分，觸摸屏通過2p的屏蔽線與通訊卡連接，觸摸屏的電源由24V開關(guān)電源提供。觸摸屏在整個觸摸屏控制中主要是一個執(zhí)行部分，通過觸摸屏內(nèi)部程序，將我們輸入的信息傳遞給主控板，并將主控板發(fā)過來的實時數(shù)據(jù)進行顯示，對軟起動器的工作進行遠(yuǎn)程控制，保證作業(yè)人員的人身安全。
[0020]本發(fā)明軟起動器的智能人機交互操控裝置的工作過程為:
觸摸屏內(nèi)部設(shè)置控制程序，將在觸摸屏上輸入的控制信息傳遞給主控板，主控板將控制信息傳遞至軟起動器對軟起動器進行控制操作；同時，主控板將軟起動器的紙質(zhì)運行數(shù)據(jù)傳輸至觸摸屏進行顯示，實現(xiàn)對軟起動器的工作的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視，實現(xiàn)作業(yè)人員在遠(yuǎn)離起動器的區(qū)域內(nèi)對軟起動器的工作過程進行監(jiān)控，保證作業(yè)人員的人身安全。
[0021]觸摸屏還能夠通過通信線路與后臺用戶的計算機連接，將監(jiān)控信息傳輸至后臺用戶實現(xiàn)遠(yuǎn)程的人員監(jiān)控和數(shù)據(jù)共享。
[0022]本發(fā)明同時提供了一種軟起動器的智能人機交互操控裝置的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)與軟起動器的智能人機交互操控裝置相配合進行軟起動器的控制操作；控制系統(tǒng)采用觸摸屏的人機交互控制軟件向主控板的數(shù)字信號處理器發(fā)送控制信號，數(shù)字信號處理器通過控制線路向軟起動器發(fā)出控制信號；軟起動器上的監(jiān)測機構(gòu)將監(jiān)測信號通過數(shù)字信號處理器傳輸至觸摸屏進行運行狀態(tài)數(shù)據(jù)顯示；
觸摸屏的控制系統(tǒng)的人機交互控制軟件主界面設(shè)置有顯示窗口、主菜單和功能菜單；主菜單包括運行數(shù)據(jù)、保護參數(shù)、起動參數(shù)、停止參數(shù)、雙調(diào)節(jié)參數(shù)、故障參數(shù)、I/o參數(shù)、通訊參數(shù)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)、系統(tǒng)管理和屏幕解鎖；
功能菜單包括電源、起動、運行、軟停、停止、測試、雙調(diào)節(jié)、故障、通訊。
[0023]在人機交互控制軟件的上述菜單和項目，能夠全面監(jiān)測和遠(yuǎn)程控制軟起動器的工