专利名称：智能型无线通讯阀用电动执行器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种阀用电动执行器，属于工业自动化控制领域，特别是具有无线通讯功能的智能型阀用电动执行器。
背景技术：
我国电动执行器的研制起步较晚，是从苏联有触点的执行机构进行仿制开始的，60年代末70年代初，逐步发展了 DDZ-1I型和DDZ-1II型产品。 80年代以来，随着电力电子技术的发展，电动执行器发展快速，无触点的DKJ型角行程和DKZ型直行程电动执行机构两大类产品进入市场，DKJ、DKZ是我国最早的、唯一生产的电动执行器，它以电能为动力，接受调节器来的标准信号(模拟量和数字量)。通常阀用电动执行器包括箱体、电机、手轮、驱动轴、手电动脱离机构、蜗轮和与蜗轮适配的蜗杆，蜗杆与电机的输出联动，驱动轴的一段为直接与阀门配合的控制端，另一端连接手轮，通过将调节器来的标准信号变成相对应的机械位移(转角、直线或多转)来自动改变操作变量(调节阀、风门、档板开度等)，以达到对被调参数(温度、压力、流量、液位等)进行自动调节的目的，使生产过程按预定要求进行。所以电动执行器对自动调节系统的安全运行、可靠性及调节品质的优劣都有很大影响。随着现代工控计算机管理的发展，传统电动执行器的弊端及无法实现的功能也随之表露出来，目前我国仪器仪表行业整体综合技术水平普遍上升，微电子技术和计算机技术在仪器仪表产品中普遍采用，今天，DKJ、DKZ系列与以前相比有了两大实质性改进:(I)生产出直接受计算机控制的智能电子型、户外型、隔爆型等改进型产品；(2)将电路控制部分灌封在一个小型塑料盒中构成模块，形成了便于维护的即插即用型。因此，普通DKJ型和DKZ型的可靠性、精度、负载能力、信号品质系数等性能有了很大提高，而且对环境条件的要求 降低了很多。另外，无线通讯技术运用越来越成熟，在各个领域的应用也是日趋广泛。在许多情况下，用户往往由于受到地理环境和工作内容的限制，例如山地、港口和开阔地等特殊地理环境，给有线网络、有线传输的布线工程带来极大的不便，采用有线的施工周期很长，甚至根本无法实现。无线通讯技术利用电磁波而不通过线缆进行通信，采用这种技术综合成本低，只需一次性投资，无须挖沟埋管，特别适合室外距离较远的场合，采用无线可以摆脱线缆的束缚，克服有线网络的缺点，安装周期短，维护方便，扩容能力强，组网灵活，安装快速，实现远程监控，维护费用低。
发明内容本实用新型的目的在于:提供一种智能型无线通讯阀用电动执行器，无需布线，简化控制系统，节约成本，安全、稳定、可靠。本实用新型的技术解决方案是:该电动执行器包括微处理器、转换电路、按键及显示单元、电机驱动模块、无线通讯模块和电源模块，LPC1765微处理器通过接口连接转换电路、按键及显示单元、电机驱动模块、无线通讯模块和电源模块，由HCNR200、LM358、2N5551组成转换电路，由WIAPA-M1800连接光电耦合器组成无线通讯模块，由M0C3081与BTA24-800组成电机驱动模块；其中，电源模块:220VAC交流电通过TlOO变压器转换成双8VAC、单13VAC，双8VAC、单13VAC经整流模块转为双5VDC、单12VDC，5VDC、12VDC提供电源，5VDC 电源由 C3、C14、C15、C16、C20、C21、C22、C24 滤波，12VDC 电源由 Cl、C9、CIO、C18 滤波；其中，微处理器:选用飞利浦公司的LPC1765芯片，XTALJK XTAL_1与晶振连接，经过C309、C310到地，LPC1765芯片的1、2、3、4、5脚分别与双排座JP2的1、3、5、7脚相连；其中，转换电路:由高精度线性光耦HCNR200组成转换电路，U202的2脚与运放LM358的7脚相连，U202的5脚与运放LM258的3脚相连；其中，无线通讯模块:采用符合IEEE802.15.4标准的无线射频芯片，在射频前端分别增加PA和LNA，LPC1765芯片的TXDURXD1引脚分别与WIAPA-M1800的RXD、TXD引脚相连；其中，电机驱动模块:由M0C3081与BTA24-800构成，U103的4、6引脚与QlOO的1、3，2引脚相连，U104的4、6引脚与QlOl的1、3，2引脚相连；其中，按键及显示单元:显示芯片HT1621-P的9、10、11、12引脚分别与LPC1765芯片的CS、RD、WR、DATA引脚相连。本实用新型具有以下优点:1、电动执行器基 于智能无线网络WIA技术体系，符合IEEE 802.15.4无线通信标准，实现设备间信息的无线通信，特别适合在恶劣的现场环境下使用，抗干扰能力强，超低功耗，实时通信，安全、稳定、可靠、智能化、低成本、方便快捷。2、选用飞利浦公司的LPC1765芯片，该芯片具有极高的抗干扰能力。3、由高精度线性光耦HCNR200组成的转换电路，将4-20mA电流信号与电压信号互相转化，保护内部电路，避免电位误差。4、由WIAPA-M1800模块及外围元件组成无线通讯模块，发射功率和接收灵敏度闻。
图1为本实用新型结构框图。图2为电源模块电路原理图。图3为LPC1765的接口及晶振电路原理图。图4为HCNR200转换电路原理图。图5为无线通讯模块WIAPA-M1800原理图。图6为电机驱动模块电路原理图。图7为按健及显示单元电路原理图。图8本实用新型电路原理图。
具体实施方式
如图1-8所示，该电动执行器包括微处理器、转换电路、按键及显示单元、电机驱动模块、无线通讯模块和电源模块，LPC1765微处理器通过接口连接转换电路、按键及显示单元、电机驱动模块、无线通讯模块和电源模块，由HCNR200、LM358、2N5551组成转换电路，由WIAPA-M1800连接光电耦合器组成无线通讯模块，由M0C3081与BTA24-800组成电机驱动模块；其中，电源模块:220VAC交流电通过TlOO变压器转换成双8VAC、单13VAC，双8VAC、单13VAC经整流模块转为双5VDC、单12VDC，5VDC、12VDC提供电源，5VDC电源由C3、C14、C15、C16、C20、C21、C22、C24 滤波，12VDC 电源由 Cl、C9、CIO、C18 滤波；其中，微处理器:选用飞利浦公司的LPC1765芯片，XTAL_0、XTAL_1与晶振连接，经过C309、C310到地，LPC1765芯片的1、2、3、4、5脚分别与双排座JP2的1、3、5、7脚相连；其中，转换电路:由高精度线性光耦HCNR200组成转换电路，U202的2脚与运放LM358的7脚相连，U202的5脚与运放LM258的3脚相连；其中，无线通讯模块:采用符合IEEE 802.15.4标准的无线射频芯片，在射频前端分别增加PA和LNA，LPC1765芯片的TXD1、RXDl引脚分别与WIAPA-M1800的RXD、TXD引脚相连；其中，电机驱动模块:由M0C3081与BTA24-800构成，U103的4、6引脚与QlOO的1、3，2引脚相连，U104的4、6引脚与QlOl的1、3，2引脚相连；其中，按键及显示单元:显示芯片HT1621-P的9、10、11、12引脚分别与LPC1765芯片的CS、RD、WR、DATA引脚相连 。
权利要求1.智能型无线通讯阀用电动执行器，其特征是:电动执行器包括微处理器、转换电路、按键及显示单元、电机驱动模块、无线通讯模块和电源模块，LPC1765微处理器通过接口连接转换电路、按键及显示单元、电机驱动模块、无线通讯模块和电源模块，由HCNR200组成转换电路，由WIAPA-M1800组成无线通讯模块，由M0C3081与BTA24-800组成电机驱动模块；其中，电源模块:220VAC交流电通过TlOO变压器转换成双8VAC、单13VAC，双8VAC、单13VAC经整流模块转为双5VDC、单12VDC，5VDC、12VDC提供电源，5VDC电源由C3、C14、C15、C16、C20、C21、C22、C24滤波，12VDC电源由Cl、C9、CIO、C18滤波；其中，微处理器:选用飞利浦公司的LPC1765芯片，XTALJKXTAL_1与晶振连接，经过C309、C310到地，LPC1765芯片的1、2、3、4、5脚分别与双排座JP2的1、3、5、7脚相连；其中，转换电路:由高精度线性光耦HCNR200组成转换电路，U202的2脚与运放LM358的7脚相连，U202的5脚与运放LM258的3脚相连；其中，无线通讯模块:采用符合IEEE 802.15.4标准的无线射频芯片，在射频前端分别增加PA和LNA，LPC1765芯片的TXDl、RXDl引脚分别与WIAPA-M1800的RXD、TXD引脚相连；其中，电机驱动模块:由M0C3081与BTA24-800构成，U103的4、6引脚与QlOO的1、3，2引脚相连，U104的4、6引脚与QlOl的1、3，2引脚相连；其中，按键及显示单元:显示芯片HT1621-P的9、10、11·、12引脚分别与LPC1765芯片的CS、RD、WR、DATA引脚相连。
专利摘要本实用新型公开了智能型无线通讯阀用电动执行器，该电动执行器包括微处理器、转换电路、按键及显示单元、电机驱动模块、无线通讯模块和电源模块，LPC1765微处理器通过接口连接转换电路、按键及显示单元、电机驱动模块、无线通讯模块和电源模块。本实用新型实现对阀门的智能控制，参数设置方便，控制精度高，通讯距离远，可靠性高，广泛应用于石油、化工、冶金、电站等工业部门的自动控制中。
文档编号F16K31/04GK203131181SQ201320022439
公开日2013年8月14日 申请日期2013年1月16日 优先权日2013年1月16日
发明者刘仁广, 陈云, 高荣 申请人:江苏苏仪集团有限公司