专利名称：一种智能控制器及电动执行机构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电动执行机构技术领域，尤其涉及一种智能控制器及电动执行机 构。
背景技术：
电动执行机构是一种能提供直线或旋转运动的驱动装置，它利用电力能源驱动电 机并在某种控制信号作用下工作。传统的电动执行机构用于把阀门驱动至全开或全关的位置，但是如今的执行机构 的设计远远超出了简单的开关功能，它们包含了位置感应装置，力矩感应装置，电极保护装 置，逻辑控制装置，数字通讯模块及PID控制模块等，而这些装置全部安装在一个紧凑的外 壳内。因此电动执行机构的控制电路的优劣，以及是否能实现高度集成化与模块化，而且是 否可以灵活多样的对执行机构进行控制将是执行机构好坏的决定性因素。目前，目前电动执行机构按照控制方式可以分为比例调节型和开关量调节型两 种，而按照反馈线路及电流信号的不同，还分为O-IOmA三线制、4-20mA三线制、O-IOmA四线 制、4-20mA四线制、4-20mA两线制等多种反馈电流模式。而现在市场上电动执行机构的反 馈线路和电流信号都是单一的，少部分执行机构可以更改，但仅限于反馈信号而不能更改 反馈线路，也就是说，只能由O-IOmA更改为4-20mA，但不能将三线制更改为两线制或者四 线制。因此，传统的电动执行机构内部的主控电路还不能实现灵活多样的功能配置，少 部分执行机构可以更改，使得电动执行机构在操作上不很灵活、控制上缺乏智能。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种智能控制器，旨在解决传统的电动执行机构内部 的主控电路还不能实现灵活多样的功能配置，少部分执行机构可以更改，使得电动执行机 构在操作上不很灵活、控制上缺乏智能的问题。本实用新型的另一目的在于提供一种包含上述智能控制器的电动执行机构。本实用新型是这样实现的一种智能控制器，所述智能控制器包括中央控制模块、强电开关量模块、显示输出 模块、电流输出模块、信号集成模块以及强电报警输出模块；所述强电开关量模块接收用户输入的动作信号，以开关量的形式传给所述中央控 制模块，所述中央控制模块经过运算处理，将动作信号经过所述电流输出模块输出，控制电 机并带动电动执行机构开始动作；所述信号集成模块在所述电动执行机构动作的过程中进行实时检测机构动作的 状况，并把检测到的结果反馈给所述中央控制模块进行处理，然后再输出控制信号对所述 电动执行机构的动作状况进行调整；所述显示输出模块用于显示所述中央控制模块输出的信号以及所述信号集成模块的反馈信号；所述强电报警输出模块用于输出所述中央控制模块获得的报警信号。进一步的，所述强电报警输出模块包括四路报警输出通道，一路所述报警输出通 道支持220V强电报警，三路所述报警输出通道扩展报警。进一步的，所述信号集成模块包括电源监控子模块、力矩监控子模块、位置检测子 模块。本实用新型的优点和积极效果是本实用新型对传统的电动执行机构内部的主控电路进行全面改进，采用模块化电 路理念，灵活多样的功能配置，如果现场的电动执行机构需要更改反馈线路或者反馈电流 信号，只需在现场更换反馈模块，并进行相应的程序设置即可，而起支持热插拔，极大方便 了现场的各种特殊需求。
图1是本实用新型实施例提供的智能控制器的结构框图；图2是本实用新型实施例的中央控制模块的电路图；图3是本实用新型实施例的强电开关量模块的电路图；图4是本实用新型实施例的电流输出模块的电路图；图5是本实用新型实施例的信号集成模块的电路图；图6是本实用新型实施例的显示输出模块的电路图；图7是本实用新型实施例的强电报警输出模块的电路图。
具体实施方式
为了使实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例， 对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本 实用新型，并不用于限定本实用新型。图1所示为本实用新型实施例的提供的智能控制器的结构，为了便于说明，仅示 出了与本实用新型实施例相关的部分。本实用新型实施例提供了一种智能控制器，该智能控制器包括中央控制模块11、 强电开关量模块12、显示输出模块13、电流输出模块14、信号集成模块15以及强电报警输 出模块16 ；强电开关量模块12接收用户输入的动作信号，以开关量的形式传给中央控制模 块11，中央控制模块11经过运算处理，将动作信号经过电流输出模块14输出，控制电机并 带动电动执行机构开始动作；信号集成模块15在电动执行机构动作的过程中进行实时检测机构动作的状况， 并把检测到的结果反馈给中央控制模块11进行处理，然后再输出控制信号对电动执行机 构的动作状况进行调整；显示输出模块13用于显示中央控制模块11输出的信号以及信号集成模块15的 反馈信号；强电报警输出模块16用于输出中央控制模块11获得的报警信号。[0032]作为本实用新型实施例的一优选方案，强电报警输出模块16包括四路报警输出 通道，一路报警输出通道支持220V强电报警，三路报警输出通道扩展报警。作为本实用新型实施例的一优选方案，信号集成模块15包括电源监控子模块、力 矩监控子模块、位置检测子模块。该智能控制器包括中央控制模块11、强电开关量模块12、显示输出模块13、电流 输出模块14、信号集成模块15以及强电报警输出模块16 ；作为本实用新型的具体实现方案，中央控制模块11可以采用图2所示芯片 ATMEGA168 ；强电开关量模块12可以采用图3所示的结构；电流输出模块14可以采用图4 所示的结构；信号集成模块15可以采用图5所示所示的结构；显示输出模块13可以采用图 6所示所示的结构；强电报警输出模块16可以采用图7所示所示的结构；以中央控制模块11的CPU芯片ATMEGA168模块为核心，(1) 220V强电报警输出及 扩展接口模块的4个报警引脚依次连接到CPU芯片的引脚PD3、PD4、PB0、PB1引脚；(2) 220V 强电开关量模块12的过载引脚连接到CPU芯片的PC2引脚，S-SHIFT引脚连接到CPU芯片 的PC3引脚，S-UP引脚连接到CPU芯片的PC4引脚，指令引脚连接到CPU芯片的ADC7引脚； (3)显示输出模块13的时钟指令引脚连接到CPU芯片的PD7引脚，输入引脚连接到CPU芯 片的PD6引脚，负载引脚连接到CPU芯片的PD5引脚；(4)电流输出模块14的锁存引脚连接 到CPU芯片的PB2引脚，数据导入引脚连接到CPU芯片的PB3引脚，数据导出连接到CPU芯 片的PB4引脚，时钟控制线引脚连接到CPU芯片的PB5引脚；( 电源监控模块、力矩监控模 块、位置检测接口模块三个模块的集成模块的过载引脚连接到CPU芯片的PC2引脚，复位引 脚连接到CPU芯片的PC6引脚，限位A引脚连接到CPU芯片的AVCC引脚，限位B引脚连接 到CPU芯片的ADC6引脚。最后在CPU芯片的GND引脚和AREF引脚之间连接一个.0. 1 μ f 的电容，在PB7引脚和5伏电压之间连接一个10千欧的电阻。本实用新型的另一目的在于提供一种包含上述智能控制器的电动执行机构。本实用新型实施例利用现代先进的电力电子技术，采用多功能集成模块；可插拔 模块使智能控制器在现场更换反馈模块，可以更加灵活的适应现场的变化；可手动操作输 入的显示输出模块13在现场可以进行相应的程序设置，随时根据现场的变化进行调整，而 且扩展接口扩展了智能控制器的功能，使其功能更加强大。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求1.一种智能控制器，其特征在于，所述智能控制器包括中央控制模块、强电开关量模 块、显示输出模块、电流输出模块、信号集成模块以及强电报警输出模块；所述强电开关量模块接收用户输入的动作信号，以开关量的形式传给所述中央控制模 块，所述中央控制模块经过运算处理，将动作信号经过所述电流输出模块输出，控制电机并 带动电动执行机构开始动作；所述信号集成模块在所述电动执行机构动作的过程中进行实时检测机构动作的状况， 并把检测到的结果反馈给所述中央控制模块进行处理，然后再输出控制信号对所述电动执 行机构的动作状况进行调整；所述显示输出模块用于显示所述中央控制模块输出的信号以及所述信号集成模块的 反馈信号；所述强电报警输出模块用于输出所述中央控制模块获得的报警信号。
2.如权利要求1所述的智能控制器，其特征在于，所述强电报警输出模块包括四路报 警输出通道，一路所述报警输出通道支持220V强电报警，三路所述报警输出通道扩展报警。
3.如权利要求1所述的智能控制器，其特征在于，所述信号集成模块包括电源监控子 模块、力矩监控子模块、位置检测子模块。
4.一种电动执行机构，所述电动执行机构包括智能控制器，其特征在于，所述智能控制 器包括中央控制模块、强电开关量模块、显示输出模块、电流输出模块、信号集成模块以及 强电报警输出模块；所述强电开关量模块接收用户输入的动作信号，以开关量的形式传给所述中央控制模 块，所述中央控制模块经过运算处理，将动作信号经过所述电流输出模块输出，控制电机并 带动电动执行机构开始动作；所述信号集成模块在所述电动执行机构动作的过程中进行实时检测机构动作的状况， 并把检测到的结果反馈给所述中央控制模块进行处理，然后再输出控制信号对所述电动执 行机构的动作状况进行调整；所述显示输出模块用于显示所述中央控制模块输出的信号以及所述信号集成模块的 反馈信号；所述强电报警输出模块用于输出所述中央控制模块获得的报警信号。
5.如权利要求4所述的电动执行机构，其特征在于，所述强电报警输出模块包括四路 报警输出通道，一路所述报警输出通道支持220V强电报警，三路所述报警输出通道扩展报警。
6.如权利要求4所述的电动执行机构，其特征在于，所述信号集成模块包括电源监控 子模块、力矩监控子模块、位置检测子模块。
专利摘要本实用新型属于电动执行机构技术领域，尤其涉及一种智能控制器及电动执行机构，所述控制器包括中央控制模块、强电开关量模块、显示输出模块、电流输出模块、信号集成模块以及强电报警输出模块；所述强电开关量模块接收用户输入的动作信号，以开关量的形式输出；所述信号集成模块把检测到的结果反馈给所述中央控制模块进行处理；所述显示输出模块用于显示输入的信号及反馈信号；所述强电报警输出模块用于输出获得的报警信号。本实用新型采用多功能集成模块；可插拔模块使智能控制器在现场更换反馈模块，可以灵活的适应现场的变化；可手动操作输入的显示输出模块在现场可以进行相应的程序设置，随时根据现场的变化进行调整，使其功能更加强大。
文档编号F16K37/00GK201844095SQ20102060701
公开日2011年5月25日 申请日期2010年11月15日 优先权日2010年11月15日
发明者刘伟, 宋喆, 张中远, 桑卫东 申请人:天津市津达执行器有限公司