专利名称：自控液位回路操作显示器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种对过程控制系统生产中塔(如精溜塔、脱气塔等)内的液位进行自控操作、显示的装置，属于智能仪表的技术领域。
背景技术：
计算机过程控制系统的过程控制级直接与生产过程连接，具体承担控制任务，其可靠性尤为重要，为了生产安全，除了系统的软、硬件应可靠外，还应采用后备的方式为过程控制级提供有效的安全保障，万一计算机出现故障，操作人员仍能进行有效的操作。自控液位回路操作显示器就是为了这一目的而研制的，其可方便地用于化工系统中各种液位控制。上位计算机送往各调节阀的控制信号经自控液位回路操作显示器输出，必要时可无扰动切换至手动操作。
发明内容
技术问题本实用新型所要解决的技术问题，在于克服现有技术存在的技术缺陷，提供一种化工系统使用的自控液位回路操作显示器。该显示器在自动控制状态时，根据上位机控制(阀位)信号控制调节阀，手动(阀位)控制信号自动跟踪上位机(阀位)控制信号，这是系统进行自动/手动的无扰动无平衡切换的必要条件；在手动控制状态时，可由触摸开关直接对调节阀进行控制；除能同时显示自动和手动阀位信号值外，还能显示被控液位变量的现场测量变送信号。
技术方案本实用新型由信号处理部分、信号显示部分组成，模数转换电路的输入端接上位机信号和液位变送信号，模数转换电路的输出端以及手动/自动开关、参数设置开关、增加开关、减少开关分别接单片微处理器的输入端，单片微处理器的输出端接数模转换电路和显示及其驱动电路，数模转换电路的输出端接调节阀。单片微处理器即单片微处理芯片IC1的“RB3”端通过插口P1接手动/自动开关、“RB4”端接参数设置开关、“RB5”端接增加开关、“RB6”端接减少开关，“RB1、RB2”端通过插口P1接发光二极管以指示自动或手动状态；上位机信号通过插口J1的“3”端接集成放大器IC8的同相输入端，外部液位变送信号通过插口J1的“4”端接集成放大器IC9的同相输入端，集成放大器IC8、IC9的输出端“6”接多路开关IC7的“1、3”输入端，多路开关IC7的“2、4”输出端均接至双积分模数转换接口集成电路IC2的“INHI”输入端；单片微处理器IC1的“RC0、RC1、RC2”端分别对应接串行数模转换接口集成电路IC3的“DIN、SCLK、nCS”端，串行数模转换接口集成电路IC3的输出端接电压电流变换集成电路IC4的“+SIG”输入端，电压电流变换集成电路IC4的“IOUT”输出端通过插口J1的“1”端接至外部电动阀，同时还接至比较器IC10的“2”端，用于阀位输出信号回测；单片微处理器IC1的“RC3、RC5、RE2”端通过插口P1接至数码管控制驱动集成电路IC11、IC12的“SCL、SDO、nnCS”端。
有益效果其为过程控制级提供有效的安全保障，当上位机出现故障时，现场操作人员仍能对装置进行有效的操作，本实用新型能根据现场液位变送器来的标准信号转换成相应的液位值显示；根据上位机或手动阀位信号对相应的电动调节阀进行控制，以达到控制的目的。在自动状态，上位机控制信号控制电动调节阀，手动阀位自动跟踪上位机阀位信号，这是系统进行自动/手动的无扰动无平衡切换的必要条件；在手动状态，操作人员可利用触摸开关直接对电动调节阀进行控制。
图1是本实用新型的电路结构示意图。其中有单片微处理器1；模数转换电路2；数模转换电路3；显示及其驱动电路4；触摸开关S1、S2、S3、S4；上位机信号P；液位变送信号Q；调节阀F。
图2是本实用新型的控制电路原理图。
图3是本实用新型的显示及其驱动电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对是本实用新型自控液位回路操作显示装置作进一步详细说明。
如图1所示，自控液位回路操作显示器包括单片微处理器，手动/自动开关S1、参数设置开关S2、增加开关S3、减少开关S4、模数转换电路、数模转换电路、显示及其驱动电路。模数转换电路2的输入端接上位机信号P和液位变送信号Q，模数转换电路2的输出端以及手动/自动开关S1、参数设置开关S2、增加开关S3、减少开关S4分别接单片微处理器1的输入端，单片微处理器1的输出端接数模转换电路3和显示及其驱动电路4，数模转换电路3的输出端接调节阀F。
如图2所示，单片微处理器IC1的“RD0～RD7”端接双积分模数转换接口集成电路IC2的“B1～B8”端、单片微处理器IC1的“RD0～RD3”还接端接双积分模数转换接口集成电路IC2的“B9～B12”端，外部上位机给定的阀位信号通过插口J1的“3”端接IC8集成放大器的“3”同相输入端、外部液位变送器信号通过插口J1的“4”端接IC9集成放大器的“3”同相输入端，IC8、IC9集成放大器的“6”输出端接多路开关IC7的“1、3”输入端、IC8、IC9的“2、4”输出端均接至双积分模数转换接口集成电路IC2的“INHI”输入端；单片微处理器IC1的“RC0”端接串行数模转换接口IC3的“DIN”端、单片微处理器IC1的“RC1”端接串行数模转换接口IC3的“SCLK”端、单片微处理器IC1的“RC2”端接串行数模转换接口IC3的“nCS”端，串行数模转换接口IC3的集成电路输出端接电压电流变换集成电路IC4的“+SIG”输入端，电压电流变换集成电路IC4的“IOUT”输出端通过插口J1的“1”端接至外部电动阀，同时还接至比较器IC10的“2”端，用于阀位输出信号回测(因为过程控制器阀位输出至现场阀，有可能出现接触不良或断线，本实用新型能检测出其阀位输出接触不良或断线故障，并显示之，以方便系统的维护和检修)；单片微处理器IC1的“RC3、RC5、RE2”端通过插口P1接至图3的数码管控制驱动集成电路IC8、IC9的“SCL、SDO、nnCS”端，单片微处理器IC1的“RB1～RB6”端通过插口P1接至图3的触摸开关输入端S1、S2、S3、S4及至发光二极管。
权利要求1.一种自控液位回路操作显示器，由信号处理电路、显示电路所组成，其特征在于模数转换电路(2)的输入端接上位机信号(P)和液位变送信号(Q)，模数转换电路(2)的输出端以及手动/自动开关(S1)、参数设置开关(S2)、增加开关(S3)、减少开关(S4)分别接单片微处理器(1)的输入端，单片微处理器(1)的输出端接数模转换电路(3)和显示及其驱动电路(4)，数模转换电路(3)的输出端接调节阀(F)。
2.根据权利要求1所述的自控液位回路操作显示器，其特征在于单片微处理器(1)即单片微处理芯片IC1的“RB3”端通过插口P1接手动/自动开关(S1)、“RB4”端接参数设置开关(S2)、“RB5”端接增加开关(S3)、“RB6”端接减少开关(S4)，“RB1、RB2”端通过插口P1接发光二极管以指示自动或手动状态；上位机信号(P)通过插口J1的“3”端接集成放大器IC8的同相输入端，外部液位变送信号(Q)通过插口J1的“4”端接集成放大器IC9的同相输入端，集成放大器IC8、IC9的输出端“6”接多路开关IC7的“1、3”输入端，多路开关IC7的“2、4”输出端均接至双积分模数转换接口集成电路IC2的“INHI”输入端；
3.根据权利要求1所述的自控液位回路操作显示器，其特征在于单片微处理器(1)IC1的“RC0、RC1、RC2”端分别对应接串行数模转换接口集成电路IC3的“DIN、SCLK、nCS”端，串行数模转换接口集成电路IC3的输出端接电压电流变换集成电路IC4的“+SIG”输入端，电压电流变换集成电路IC4的“IOUT”输出端通过插口J1的“1”端接至外部电动阀，同时还接至比较器IC10的“2”端，用于阀位输出信号回测；单片微处理器IC1的“RC3、RC5、RE2”端通过插口P1接至数码管控制驱动集成电路IC11、IC12的“SCL、SDO、nnCS”端。
专利摘要自控液位回路操作显示器涉及一种对过程控制系统生产中塔(如精馏塔、脱气塔等)内的液位进行自控操作、显示的装置，属于智能仪表的技术领域。该显示器由信号处理电路、显示电路所组成，其中模数转换电路(2)的输入端接上位机信号(P)和液位变送信号(Q)，模数转换电路(2)的输出端以及手动/自动开关(S1)、参数设置开关(S2)、增加开关(S3)、减少开关(S4)分别接单片微处理器(1)的输入端，单片微处理器(1)的输出端接数模转换电路(3)和显示及其驱动电路(4)，数模转换电路(3)的输出端接调节阀(F)。除能同时显示自动和手动阀位信号值外，还能显示被控液位变量的现场测量变送信号。
文档编号G05D9/00GK2705817SQ20042002713
公开日2005年6月22日 申请日期2004年5月18日 优先权日2004年5月18日
发明者郭怡倩 申请人:南京师范大学