专利名称：一种气路控制装置和气路控制系统的制作方法
技术领域：
本发明属于电气装置及气路控制领域，更具体地，涉及一种气路控制装置和气路控制系统。
背景技术：
气路控制装置设计旨在服务于气路控制领域中的各种充气实体，如高电压工程中常见的充气实体，以保障其可靠运行。根据充气实体或其他充气实体对于其内部气体各项参数的要求，使用气路控制装置，设计气路控制系统，实现对充气、保压、放气处理的可靠控制。现有的气路控制装置由于使用电动阀作为执行器，开或关动作的完成需要较长的时间，致使装置的控制灵敏度不高。同时，电动阀的体积较大且较为笨重。另外，现有气路控制装置中的主要器件使用交流电供电，使用隔离变压器来抑制干扰电压，而隔离变压器同样很笨重。除此之外，现有气路控制装置无法直接手动充、放气，给现场调试带来不便。此夕卜，采用现有气路控制装置的气路控制系统存在有监控不够智能化和不能实现充气自动化的问题。
发明内容
针对现有技术的缺陷·，本发明的目的在于提供一种气路控制装置，旨在解决现有气路控制装置存在的控制灵敏度不高、较为笨重、现场调试不方便的问题。为实现上述目的，本发明提供了一种气路控制装置，包括智能表头、放气按钮、光纤转接头、控制电路、电源、抽气风扇、排气接头、放气接头、充气接头、气源接头、放气电磁阀、充气电磁阀、压力变送器、以及T型三通接头，充气电磁阀的入口端连接到气源接头，充气电磁阀的出口端连接到T型三通接头的一个端口，T型三通接头的另一个端口连接到压力变送器，另一个端口连接到充气接头，放气电磁阀的入口端连接到放气接头，放气电磁阀的出口端连接到排气接头，控制电路分别与智能表头、放气按钮、光纤转接头、电源、放气电磁阀、充气电磁阀相连接，用于从智能表头获得控制信息，还用于接收上位机或放气按钮发来的放气控制命令，根据放气控制命令控制放气电磁阀的开、断状态，以执行放气操作，还用于接收上位机的充气控制命令，并根据充气控制命令分别控制充气电磁阀的开、断状态，以执行充气操作，压力变送器分别与电源、智能表头相连接，用于将外部的充气实体的气压测量值转换为标准的模拟信号并传递给智能表头，智能表头分别与电源、压力变送器、控制电路相连接，用于将压力变送器传来的气压测量值的模拟信号转换为数字信号，并将转换后的气压测量值的数字信号传递给控制电路实时处理，电源用于为智能表头、放气按钮、光纤转接头、控制电路、抽气风扇、放气电磁阀、充气电磁阀以及压力变送器供电。电源是直流电源，在其内部的交流输入侧安装有滤波器。控制电路包括微控制器、充气电磁阀驱动电路、放气电磁阀驱动电路、第一电平转换单元、以及第二电平转换单元，微控制器用于接收来自于上位机的充气控制命令，产生充气控制脉冲，并将充气控制脉冲传送到充气电磁阀驱动电路，充气电磁阀驱动电路与充气电磁阀相连，用于将来自微控制器的充气控制脉冲进行功率放大，以驱动充气电磁阀阀门打开或关闭，微控制器还用于接收来自于上位机或放气按钮的放气控制命令，产生放气控制脉冲，并将放气控制脉冲传送到放气电磁阀驱动电路，放气电磁阀驱动电路与放气电磁阀相连，用于将来自微控制器的放气控制脉冲进行功率放大，以驱动放气电磁阀阀门打开或关闭，第一电平转换单元与智能表头相连，用于实现智能表头与微控制器通信时彼此产生的电信号之间电平的相互匹配，第二电平转换单元与光纤转接头相连，用于实现上位机与微控制器通信时彼此产生的电信号之间电平的相互匹配。控制电路与上位机通信过程中的信息是以光信号的形式传递，并由光纤转接头完成光信号与电信号的相互转换，控制信息包括气压测量值、设定值、回差值。本装置还包括机壳，用于容纳智能表头、放气按钮、光纤转接头、控制电路、电源、抽气风扇、放气电磁阀、充气电磁阀、压力变送器、以及T型三通接头。通过本发明所构思的以上技术方案，与现有技术相比，本发明具有以下的有益效果:(I)控制灵敏度高:本发明气路控制装置的执行器使用电磁阀。电磁阀是利用电磁线圈产生的电磁力来拉动阀芯，从而改变阀体的通断。线圈断电，阀芯就依靠弹簧的压力退回。电磁阀开或关动作时间较短，一般在几十毫秒。因此，气路控制装置使用电磁阀作为执行器，控制灵敏度明显提高。(2)体积较小:一方面本发明气路控制装置的执行器采用的是电磁阀，而电磁阀的体积较电动阀小得多；另一方面，该本发明气路控制装置的主要器件都采用直流电供电，直流电源的交流侧安装了滤波器来抑制干扰电压，而滤波器的体积较隔离变压器小很多。(3)现场调试方便:本发明气路控制装置的面板上增加了放气按钮，所选的智能表头带有按键。通过手动操作智能表头上的按键以及放气按钮，可现场实现充气、自动补气、放气功能。同时，智能表头的LED显示屏上可显示气压的当前值、设定值。因此，该气路控制装置现场调试非常方便。本发明的另一个目的在于提供一种气路控制系统，旨在解决现有气路控制系统存在监控不够智能化和不能实现充气自动化的问题。为实现上述目的，本发明提供了一种气路控制系统，包括气路控制装置、光纤、信号转换模块、上位机、气源、以及充气实体，气路控制装置包括智能表头、放气按钮、光纤转接头、控制电路、电源、抽气风扇、排气接头、放气接头、充气接头、气源接头、放气电磁阀、充气电磁阀、压力变送器、以及T型三通接头，上位机与信号转换模块相连，光纤的一端与信号转换模块相连，另一端与气路控制装置的光纤转接头相连，气路控制装置的气源接头与气源相连，充气接头与充气实体的进气口相连，放气接头与充气实体的出气口相连，排气接头直接连通大气，上位机通过光纤与气路控制装置相连，以远程控制气路控制装置，完成对充气实体内气压的实时监控以及对充气气压值进行设定、充气或放气操作，信号转换模块接在上位机与气路控制装置之间，以实现USB信号与串口信号之间的转换，以及光信号与电信号之间的转换，气源与充气电磁阀的入口相连，充气电磁阀的入口端连接到气源接头，充气电磁阀的出口端 连接到T型三通接头的一个端口，T型三通接头的另一个端口连接到压力变送器，另一个端口连接到充气接头，放气电磁阀的入口端连接到放气接头，放气电磁阀的出口端连接到排气接头，控制电路分别与智能表头、放气按钮、光纤转接头、电源、放气电磁阀、充气电磁阀相连接，用于从智能表头获得控制信息，还用于接收上位机或放气按钮发来的放气控制命令，根据放气控制命令控制放气电磁阀的开、断状态，以执行放气操作，还用于接收上位机的充气控制命令，并根据充气控制命令分别控制充气电磁阀的开、断状态，以执行充气操作，压力变送器分别与电源、智能表头相连接，用于将外部的充气实体的气压测量值转换为标准的模拟信号并传递给智能表头，智能表头分别与电源、压力变送器、控制电路相连接，用于将压力变送器传来的气压测量值的模拟信号转换为数字信号，并将转换后的气压测量值的数字信号传递给控制电路实时处理，电源用于为智能表头、放气按钮、光纤转接头、控制电路、抽气风扇、放气电磁阀、充气电磁阀以及压力变送器供电，充气实体与充气电磁阀、放气电磁阀、压力变送器连接，其中充气电磁阀、放气电磁阀作为充气实体气体进出的控制部件，压力变送器用于对充气实体的气体进行实时监测。上位机与气路控制装置之间的通信方式采用的是串口通信，且通信的信息是以光信号的形式相互传递。电源是直流电源，在其内部的交流输入侧安装有滤波器。控制电路包括微控制器、充气电磁阀驱动电路、放气电磁阀驱动电路、第一电平转换单元、以及第二电平转换单元，微控制器用于接收来自于上位机的充气控制命令，产生充气控制脉冲，并将充气控制脉冲传送到充气电磁阀驱动电路，充气电磁阀驱动电路与充气电磁阀相连，用于将来自微控制器的充 气控制脉冲进行功率放大，以驱动充气电磁阀阀门打开或关闭，微控制器还用于接收来自于上位机或放气按钮的放气控制命令，产生放气控制脉冲，并将放气控制脉冲传送到放气电磁阀驱动电路，放气电磁阀驱动电路与放气电磁阀相连，用于将来自微控制器的放气控制脉冲进行功率放大，以驱动放气电磁阀阀门打开或关闭，第一电平转换单元与智能表头相连，用于实现智能表头与微控制器通信时彼此产生的电信号之间电平的相互匹配，第二电平转换单元与光纤转接头相连，用于实现上位机与微控制器通信时彼此产生的电信号之间电平的相互匹配。通过本发明所构思的以上技术方案，与现有技术相比，本发明具有以下的有益效果:( I)监控智能化:上位机与气路控制装置可进行远程通信，一方面能在上位机上实时显示充气实体内部气压，实现对充气实体内部气压的实时监控；另一方面还可以给气路控制装置发控制命令，完成充气、放气等操作，实现远程控制。(2)充气自动化:在上位机上设定好充气气压后，气路控制装置便自动开始给充气实体充气直到气压达到设定值。另外，如果充气实体由于气密性有限，在工作一定时间后，内部气压低于充气实体正常工作所要求的气压范围，气路控制装置能对其自动补气，当气压回到正常范围内时，补气自动停止。
图1是本发明气路控制装置的结构示意图。图2是本发明气路控制装置的电气连接示意图。图3是本发明气路控制装置中控制电路的结构框图。图4是本发明气路控制系统的连接示意图。
图中:1.气路控制装置；2.光纤；3.信号转换模块；4.上位机；5.气源；6.充气实体；101.智能表头；102.放气按钮；103.光纤转接头；104.控制电路；105.电源；106.抽气风扇；107.排气接头；108.放气接头；109放气电磁阀；110充气接头；111.气源接头；112.充气电磁阀；113.压力变送器；114.T型三通接头T型三通接头；115.机壳；1041.微控制器；1042.充气电磁阀驱动电路；1043.放气电磁阀驱动电路；1044.第一电平转换单元；1045.第二电平转换单元。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。需要注意的是，图1是假设气路控制装置的上盖板和后盖板为透明的所画出的结构示意图，图4中的箭头表示的是气体的流向，并以充气实体为充气实体充气作为实例，图1和图4中的虚线所示是气管。如图1所示，本发明的气路控制装置I包括智能表头101、放气按钮102、光纤转接头103、控制电路104、电源105、抽气风扇106、排气接头107、放气接头108、放气电磁阀109、充气接头110、气源接头111、充气电磁阀112、压力变送器113、T型三通接头T型三通接头114、以及机壳115。充气电磁阀112的入口端通过气管连接到气源接头111 ;充气电磁阀112的出口端连接到T型三通接头T型三通接头114的一个端口。T型三通接头114的另两个端口一个连接到压力变送器113·，另一个通过气管连接到充气接头110。放气电磁阀109的入口端通过气管连接到放气接头108 ;放气电磁阀的出口端通过气管连接到排气接头107。以上便是本发明气路控制装置内部的气路连接。图2是本发明气路控制装置I的主要器件的电气连接示意图。控制电路104分别与智能表头101、放气按钮102、光纤转接头103、电源105、放气电磁阀109、充气电磁阀112相连接。控制电路104由电源105来供电；控制电路104与智能表头101之间进行通信，用于从智能表头101获得控制信息，在本实施方式中，控制信息包括气压测量值、设定值、回差值；控制电路104还用于接收上位机4或放气按钮102发来的放气控制命令，并根据放气控制命令控制放气电磁阀109的开、断状态，以执行放气操作，控制电路104与上位机4通信过程中的信息是以光信号的形式传递，由光纤转接头103完成光信号与电信号的相互转换；控制电路104还用于接收上位机4的充气控制命令，并根据充气控制命令分别控制充气电磁阀112的开、断状态，以执行充气操作。压力变送器113分别与电源105、智能表头101相连接。压力变送器113由电源105供电；压力变送器113将外部的充气实体6的气压测量值转换为标准的模拟信号并传递给智能表头101。在本发明中，充气实体6是气路控制装置I的控制对象，充气实体6在使用过程中，需要在其内部充入一定气压的气体才能正常工作，充气实体6具体是例如高电压工程领域的各种气体绝缘开关。智能表头101分别与电源105、压力变送器113、控制电路104相连接。智能表头101由电源105供电；智能表头101内嵌的芯片将压力变送器113传来的气压测量值的模拟信号转换为数字信号，并将转换后的气压测量值的数字信号传递给控制电路104，以便于控制电路104的实时处理。抽气风扇106由电源105供电，主要的功能是及时抽走气路控制装置I内部的有害气体，且增加了装置内部空气的流动，有利于散热，从而延长装置的使用寿命。电源105是直流电源，用于为智能表头101、放气按钮102、光纤转接头103、控制电路104、抽气风扇106、放气电磁阀109、充气电磁阀112以及压力变送器113供电，在其内部的交流输入侧安装了滤波器(未示出)，可有效抑制各种浪涌电压，并提高电源105的供电可靠性。图3是控制电路的结构框图，其包括微控制器1041、充气电磁阀驱动电路1042、放气电磁阀驱动电路1043、第一电平转换单元1044、以及第二电平转换单元1045。微控制器1041是控制电路的核心，用于接收来自于上位机4的充气控制命令，产生充气控制脉冲，并将充气控制脉冲传送到充气电磁阀驱动电路1042。充气电磁阀驱动电路1042与充气电磁阀112相连，用于将来自微控制器1041的充气控制脉冲进行功率放大，以驱动充气电磁阀112阀门打开或关闭。微控制器1041还用于接收来自于上位机4或放气按钮102的放气控制命令，产生放气控制脉冲,并将放气控制脉冲传送到放气电磁阀驱动电路1043。放气电磁阀驱动电路1043与放气电磁阀109相连，用于将来自微控制器1041的放气控制脉冲进行功率放大，以驱动放气电磁阀109阀门打开或关闭。第一电平转换单元1044与智能表头101相连，以实现智能表头101与微控制器1041通信时彼此产生的电信号之间电平的相互匹配。第二电平转换单元1045与光纤转接头103相连，以实现上位机I与微控制器1041通信时彼此产生的电信号之间电平的相互匹配。如图4所示，本发明的气路控制系统包括上述的气路控制装置1、光纤2、信号转换模块3、上位机4、气源5、以及充气实体6。上位机4的USB 口通过电线与信号转换模块3相连。光纤2的一端与信号转换模块3相连，光纤2的另一端与气路控制装置I的光纤转接头103相连。气路控制装置I的气源接头111通过气管与气源5相连；气路控制装置I的充气接头110与充气实体6的进气口相连；气路控制装置I的放气接头108与充气实体6的出气口相连；气路控制装置I的排气接头107直接连通大气。上位机4通过光纤2与气路控制装置I相连，能与其通信，从而远程控制整个气路控制装置1，完成对充气实体6内气压的实时监控以及对充气气压值进行设定、充气或放气等操作。上位机4与气路控制装置I之间的通信方式采用的是串口通信，且信息是以光信号的形式相互传递。因为上位机4与气路控制装置I之间的距离较长，使用光信号传递，可有效抵抗电磁干扰，提高通信的可靠性。信号转换模块3接在上位机4与气路控制装置I之间，主要有两个功能:一是实现USB信号与串口信号之间的转换；二是实现光信号与电信号之间的转换。
气源5与气路控制装置I的气源接头111即充气电磁阀112的入口相连。充气电磁阀112的出口与一个T型三通接头T型三通接头115相连。T型三通接头115的另两端分别连着充气实体6和压力变送器113。由于压力变送器113与充气实体6之间的气路都是相通的，因而压力变送器113能实时准确测得充气实体6内部的实际气压。压力变送器113在电路上与智能表头101相连，将气压值转换为标准的模拟信号传递给智能表头101，智能表头101再将模拟信号转换为数字信号暂时存储在其内部寄存器中。智能表头101将压力变送器113传来的模拟信号转换为数字信号，并与控制电路104进行通信，将气压的设定值、测量值及回差值实时地传给控制电路104，以便于控制电路104的实时处理，及时控制充、放气电磁阀的状态，以完成充、放气操作和使充气实体6内部的气压保持在设定的范围内。利用智能表头101面板上的按键，可对相关参数进行设定，诸如气压的设定值、回差值、通信波特率等。另外，智能表头101上带有双四位LED显示屏，可实时显示压力的设定值和测量值，利于现场操作。控制电路104主要有两方面的作用:一方面与上位机4及智能表头101通信,获取气压测量值等信息；另一方面，控制充、放气电磁阀112和109的开、断状态以完成充气或放气控制命令。除此之外，控制电路可接收放气按钮102发来的放气控制命令，执行放气操作。上位机4通过光纤2传来的光信号经过光纤转接头103转换为电信号，控制电路104就接收到了上位机4的信息；控制电路104给上位机4发信息，先由光纤转接头103将电信号转换为光信号，再通过光纤2传递给上位机4。这两个过程就完成了上位机4与控制电路104之间的信息交换。控制电路104与智能表头101之间的通信采用的是串口通信。由于两者之间的距离较短，因而信息采用电信号的形式相互传递。
放气电磁阀109的入口端与充气实体6的放气口相连。放气电磁阀109的出口端与排气接头107相连，排气接头107直接通向大气。放气电磁阀109是常闭的，在不得电时放气电磁阀109阀门为关闭状态。当要放气时，控制电路104使放气电磁阀109得电，从而放气电磁阀109的阀门打开,将充气实体6内部的气体放掉。充气实体6是气路控制装置I的监测与控制对象。充气实体6在气路上与充气电磁阀112、放气电磁阀109、压力变送器113连接，其中充气电磁阀112、放气电磁阀109作为充气实体6气体进出的控制部件，而气路上所连接压力变送器4是对充气实体6气体进行实时监测的部件。下面进一步说明本气路控制系统的主要功能的工作原理:(I)充气。充气电磁阀112是常闭的，所以未通电时，充气电磁阀112阀门是关闭的。气路控制装置I通电后，上位机4与气路控制装置I (即控制电路104)进行通信，设定充气气压值、回差值。压力变送器113将采集的充气实体6内部实际气压值的电信号传递给智能表头101，智能表头101再将气压测量值实时地传给控制电路104，控制电路104进行计算、比较。若气压的测量值小于充气实体6工作气压阈值下限(工作气压阈值下限=气压设定值一回差值)，控制电路104使充气电磁阀112的阀门打开，不断给充气实体6充气。若气压的测量值大于气压设定值，则控制电路104使充气电磁阀112阀门关闭，充气结束。电磁阀的动作非常灵敏，因而不会明显的出现过充(即实际所充气压高于设置值)现象。(2)自动补气。气路控制装置I在给充气实体6充完气后，充气实体6因为自身气密性有限，内部气压在一段时间后会低于工作气压阈值下限。此时，控制电路104使充气电磁阀112打开，给充气实体6补气。当充气实体6内部气压回到设定值以上时，控制电路104使充气电磁阀112关闭，补气停止。这样，就保证了充气实体6内部的气压始终处在一定范围内。(3)放气。当要把充气实体6内的气体放掉，可有两种操作方式:一种是上位机6给气路控制装置I (即控制电路104)发一个放气操作命令，控制电路104使放气电磁阀109的阀门打开，此时充气电磁阀112的阀门是关闭的，这样气体就从排气接头107自动排入了大气当中；另一种是按下放气按钮102，给控制电路104发一个放气控制命令，同样可使放气电磁阀109阀门打开，达到放气目的。(4)气压监测。压力变送器113实时检测充气实体6内部实际气压值并将信号反馈给智能表头101，智能表头101可显示该实际气压值，同时将实际气压值传递给控制电路104，控制电路可将其反馈给上位机7在上位机上实时显示。(5)充气气压值的设定。一方面可以通过智能表头101上的按键对充气气压进行设定，另一方面可通过上位机6给气路控制装置I (即控制电路104)发充气气压设定命令来完成。本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。·
权利要求
1.一种气路控制装置，包括智能表头、放气按钮、光纤转接头、控制电路、电源、抽气风扇、排气接头、放气接头、充气接头、气源接头、放气电磁阀、充气电磁阀、压力变送器、以及T型三通接头， 充气电磁阀的入口端连接到气源接头； 充气电磁阀的出口端连接到T型三通接头的一个端口 ； T型三通接头的另一个端口连接到压力变送器，另一个端口连接到充气接头； 放气电磁阀的入口端连接到放气接头； 放气电磁阀的出口端连接到排气接头； 控制电路分别与智能表头、放气按钮、光纤转接头、电源、放气电磁阀、充气电磁阀相连接，用于从智能表头获得控制信息，还用于接收上位机或放气按钮发来的放气控制命令，根据放气控制命令控制放气电磁阀的开、断状态，以执行放气操作，还用于接收上位机的充气控制命令，并根据充气控制命令分别控制充气电磁阀的开、断状态，以执行充气操作； 压力变送器分别与电源、智能表头相连接，用于将外部的气体开关的气压测量值转换为标准的模拟信号并传递给智能表头； 智能表头分别与电源、压力变送器、控制电路相连接，用于将压力变送器传来的气压测量值的模拟信号转换为数字信号，并将转换后的气压测量值的数字信号传递给控制电路实时处理； 电源用于为智能表头、放 气按钮、光纤转接头、控制电路、抽气风扇、放气电磁阀、充气电磁阀以及压力变送器供电。
2.根据权利要求1所述的气路控制装置，其特征在于，电源是直流电源，在其内部的交流输入侧安装有滤波器。
3.根据权利要求1所述的气路控制装置，其特征在于， 控制电路包括微控制器、充气电磁阀驱动电路、放气电磁阀驱动电路、第一电平转换单元、以及第二电平转换单元； 微控制器用于接收来自于上位机的充气控制命令，产生充气控制脉冲，并将充气控制脉冲传送到充气电磁阀驱动电路； 充气电磁阀驱动电路与充气电磁阀相连，用于将来自微控制器的充气控制脉冲进行功率放大，以驱动充气电磁阀阀门打开或关闭； 微控制器还用于接收来自于上位机或放气按钮的放气控制命令，产生放气控制脉冲，并将放气控制脉冲传送到放气电磁阀驱动电路； 放气电磁阀驱动电路与放气电磁阀相连，用于将来自微控制器的放气控制脉冲进行功率放大，以驱动放气电磁阀阀门打开或关闭； 第一电平转换单元与智能表头相连，用于实现智能表头与微控制器通信时彼此产生的电信号之间电平的相互匹配； 第二电平转换单元与光纤转接头相连，用于实现上位机与微控制器通信时彼此产生的电信号之间电平的相互匹配。
4.根据权利要求1所述的气路控制装置，其特征在于， 控制电路与上位机通信过程中的信息是以光信号的形式传递，并由光纤转接头完成光信号与电信号的相互转换；控制信息包括气压测量值、设定值、回差值。
5.根据权利要求1所述的气路控制装置，其特征在于，还包括机壳，用于容纳智能表头、放气按钮、光纤转接头、控制电路、电源、抽气风扇、放气电磁阀、充气电磁阀、压力变送器、以及T型三通接头。
6.一种气路控制系统，包括气路控制装置、光纤、信号转换模块、上位机、气源、以及气体开关，其特征在于， 气路控制装置包括智能表头、放气按钮、光纤转接头、控制电路、电源、抽气风扇、排气接头、放气接头、充气接头、气源接头、放气电磁阀、充气电磁阀、压力变送器、以及T型三通接头; 上位机与信号转换模块相连； 光纤的一端与信号转换模块相连，另一端与气路控制装置的光纤转接头相连； 气路控制装置的气源接头与气源相连，充气接头与气体开关的进气口相连，放气接头与气体开关的出气口相连，排气接头直接连通大气； 上位机通过光纤与气路控制装置相连，以远程控制气路控制装置，完成对气体开关内气压的实时监控以及对充气气压值进行设定、充气或放气操作； 信号转换模块接在上位机与气路控制装置之间，以实现USB信号与串口信号之间的转换，以及光信号与电信号之间的转换； 气源与充气电磁阀的入口相连； 充气电磁阀的入口端连接到气源接头； 充气电磁阀的出口端连接到T型三通接头的一个端口 ； T型三通接头的另一个端口连接到压力变送器，另一个端口连接到充气接头； 放气电磁阀的入口端连接到放气接头； 放气电磁阀的出口端连接到排气接头； 控制电路分别与智能表头、放气按钮、光纤转接头、电源、放气电磁阀、充气电磁阀相连接，用于从智能表头获得控制信息，还用于接收上位机或放气按钮发来的放气控制命令，根据放气控制命令控制放气电磁阀的开、断状态，以执行放气操作，还用于接收上位机的充气控制命令，并根据充气控制命令分别控制充气电磁阀的开、断状态，以执行充气操作； 压力变送器分别与电源、智能表头相连接，用于将外部的气体开关的气压测量值转换为标准的模拟信号并传递给智能表头； 智能表头分别与电源、压力变送器、控制电路相连接，用于将压力变送器传来的气压测量值的模拟信号转换为数字信号，并将转换后的气压测量值的数字信号传递给控制电路实时处理； 电源用于为智能表头、放气按钮、光纤转接头、控制电路、抽气风扇、放气电磁阀、充气电磁阀以及压力变送器供电； 气体开关与充气电磁阀、放气电磁阀、压力变送器连接，其中充气电磁阀、放气电磁阀作为气体开关气体进出的控制部件，压力变送器用于对气体开关的气体进行实时监测。
7.根据权利要求6所述的气路控制系统，其特征在于，上位机与气路控制装置之间的通信方式采用的是串口通信，且通信的信息是以光信号的形式相互传递。
8.根据权利要求6所述的气路控制系统， 其特征在于，电源是直流电源，在其内部的交流输入侧安装有滤波器。
9.根据权利要求6所述的气路控制装置，其特征在于， 控制电路包括微控制器、充气电磁阀驱动电路、放气电磁阀驱动电路、第一电平转换单元、以及第二电平转换单元； 微控制器用于接收来自于上位机的充气控制命令，产生充气控制脉冲，并将充气控制脉冲传送到充气电磁阀驱动电路； 充气电磁阀驱动电路与充气电磁阀相连，用于将来自微控制器的充气控制脉冲进行功率放大，以驱动充气电磁阀阀门打开或关闭； 微控制器还用于接收来自于上位机或放气按钮的放气控制命令，产生放气控制脉冲，并将放气控制脉冲传送到放气电磁阀驱动电路； 放气电磁阀驱动电路与放气电磁阀相连，用于将来自微控制器的放气控制脉冲进行功率放大，以驱动放气电磁阀阀门打开或关闭； 第一电平转换单元与智 能表头相连，用于实现智能表头与微控制器通信时彼此产生的电信号之间电平的相互匹配； 第二电平转换单元与光纤转接头相连，用于实现上位机与微控制器通信时彼此产生的电信号之间电平的相互匹配。
全文摘要
本发明公开了一种气路控制装置，包括智能表头、放气按钮、光纤转接头、控制电路、电源、抽气风扇、排气接头、放气接头、充气接头、气源接头、放气电磁阀、充气电磁阀、压力变送器、以及T型三通接头，充气电磁阀的入口端连接到气源接头，充气电磁阀的出口端连接到T型三通接头的一个端口，T型三通接头的另一个端口连接到压力变送器，另一个端口连接到充气接头，放气电磁阀的入口端连接到放气接头，放气电磁阀的出口端连接到排气接头，控制电路分别与智能表头、放气按钮、光纤转接头、电源、放气电磁阀、充气电磁阀相连接，用于从智能表头获得控制信息。本发明能够解决现有气路控制装置存在的控制灵敏度不高、较为笨重、现场调试不方便的问题。
文档编号G05D16/20GK103226364SQ201310126119
公开日2013年7月31日 申请日期2013年4月12日 优先权日2013年4月12日
发明者李黎, 葛亚峰, 张钦, 林福昌, 鲍超斌 申请人:华中科技大学