一種工業串口屏控制裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及發電機組控制領域，進一步地說，是涉及一種工業串口屏控制裝置。
【背景技術】
[0002]近幾年來，串口屏在工控領域的應用越來越廣泛。它將用戶控制和顯示部分分離出來。用戶無需更改核心控制代碼，只需在原來代碼的基礎上增加串口發送和接收函數，即可讓自己的產品快速升級到真彩屏，提高市場競爭力。
[0003]而目前市場上的發電機組控制裝置，都是基于80年代國外技術引進的產品，在界面友好性上有很多欠缺，功能及集成度上也有一定的欠缺，已與目前的電子技術更新換代的速度不相匹配。

【發明內容】

[0004]本實用新型的發明目的是為了克服現有技術的上述不足，而提供一種使用戶使用操作簡便、直觀、可根據發電機組需求靈活配置擴展相應的功能的工業串口屏控制裝置。
[0005]本實用新型的技術方案是:包括電路板一、電路板二、屏顯與操作控制單元，電路板一上有信號變換與驅動電路，電路板二上有模數轉換與光電隔離電路；屏顯與操作控制單元包括工業串口屏、操作按鍵；信號變換與驅動電路包括用于與供電電源相接的電源變換電路、用于接發電機組電壓信號的電壓變換電路、用于接發電機組電流信號的電流變換電路、用于接發電機組狀態信號的電平變換電路；模數轉換與光電隔離電路包括A/D轉換電路、光電隔離電路一、光電隔離電路二、計算機處理電路；計算機處理電路輸入端一經A/D轉換電路分別與電壓變換電路輸出端、電流變換電路輸出端相連，計算機處理電路輸入端二經光電隔離電路一與電平變換電路輸出端相連；計算機處理電路輸出端連接有工業串口屏；計算機處理電路與操作按鍵相連；信號變換與驅動電路還包括用于根據計算機處理電路處理來自操作按鍵輸入信號以發出的控制信號來驅動輸出實現外圍設備控制的信號驅動電路；計算機處理電路和信號驅動電路之間設置光電隔離電路二。
[0006]所述電路板一上還有接線端子，電源變換電路、電壓變換電路、電流變換電路、電平變換電路、信號驅動電路分別與接線端子相連。
[0007]所述電路板一上還有與電源變換電路、電壓變換電路、電流變換電路、電平變換電路、信號驅動電路分別相連的控制電纜插座一；電路板二上還有與A/D轉換電路、光電隔離電路一、光電隔離電路二分別相連的控制電纜插座二，控制電纜插座一經控制電纜與控制電纜插座二相連。
[0008]本實用新型是基于工業串口屏的發電機組控制裝置，采用計算機技術和觸屏顯示技術，依托計算機處理電路，與市場上的產品相比有明顯的技術優勢，而且可根據發電機組需求靈活配置擴展相應的功能，使用戶使用操作簡便、直觀。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的系統框圖。
【具體實施方式】
[0010]1、系統實現
[0011]①該控制裝置由屏顯與操作控制單元A、模數轉換與光電隔離電路B、信號變換與驅動電路C三部分組成。
[0012]②系統的輸入信號包括供電電源、發電機組電壓、發電機組電流、發電機組狀態，發電機組狀態信號包括水溫報警、油壓報警、缸溫報警、空濾報警、過載報警、超速報警、急停報警、自定義備用報警；其通過電源變換電路(7)、電壓變換電路(8)、電流變換電路(9)、電平變換電路(10)轉換為直流5V電源、6路模擬量、8路開關量，之后在模數轉換與光電隔離電路B中，對其進行A/D轉換電路(4)及光電隔離電路一(5 )的處理，最終在計算機處理電路(3)來實現信號的計算并將數據傳輸到工業串口屏進行顯示。
[0013]③控制上，屏顯與操作控制單元A的操作按鍵(2)和工業串口屏(I)可進行功能的選擇操作和相應的信息顯示切換，由操作按鍵(2)輸入的信號通過計算機處理電路(3)和光電隔離電路二(6)進行分析處理和光電隔離后，控制信號在信號驅動電路(11)進行功率放大輸出，從而實現外圍設備的控制。
[0014]④在計算機系統架構方面采用目前市場上控制器沒有的上下位機模式，本實用新型將信號處理和計算與人機界面顯示分開，通過異步通信協議進行數字信號傳輸，系統靈活性強，可靠性更高。
[0015]2、硬件設計
[0016]①選用最新的工業串口屏人機界面技術，可實現全彩屏顯示及觸摸屏功能，動態響應快，刷新率高。
[0017]②選用單片機芯片ATmegal6，ATmegal6單片機是基于增強的AVR RISC結構的低功耗8位CMOS微控制器，由于其集成先進的指令集以及單時鐘周期指令執行時間，使ATmegal6的數據吞吐率高達I MIPS/MHz，從而可以減緩系統在功耗和處理速度之間的矛盾。它具有8路10位高精度模數轉換通道，4路PWM控制通道，控制通道包括:起動控制，燃油閥控制、預熱控制、停機閥控制。芯片還具備硬件看門狗功能，更適合工業應用。
[0018]③在抗干擾設計上，將信號變換與驅動電路C、模數轉換與光電隔離電路B分置于兩塊電路板上，杜絕了強電信號進入計算機電路。這樣設計的信號處理電路今后也可根據具體產品要求進行更換，保證了擴展性。此外在信號處理電路中對電壓采集、起動機回路采取了隔離措施，使機組的高壓和大電流的電路與弱電完全分離，保證了信號動態傳輸的精度及穩定性。
[0019]3、軟件設計
[0020]①軟件采用模塊化設計，將信號處理、控制分析、通信協議等子功能構成程序模塊，將部分數據變換、數值計算等功能制作成子函數進行調用，使源程序更易理解和維護。
[0021]②采用的人機界面具備完善的串口通訊協議，簡化了一體化軟硬件設計中在顯示屏軟件設計的過程，直接通過上下位機單獨編程，通過協議進行數據交換，軟件可靠性高。
【主權項】
1.一種工業串口屏控制裝置，其特征在于:包括電路板一、電路板二、屏顯與操作控制單元，電路板一上有信號變換與驅動電路，電路板二上有模數轉換與光電隔離電路； 屏顯與操作控制單元包括工業串口屏(I )、操作按鍵(2); 信號變換與驅動電路包括用于與供電電源相接的電源變換電路(7)、用于接發電機組電壓信號的電壓變換電路(8)、用于接發電機組電流信號的電流變換電路(9)、用于接發電機組狀態信號的電平變換電路(10)； 模數轉換與光電隔離電路包括A/D轉換電路(4)、光電隔離電路一(5)、光電隔離電路二(6)、計算機處理電路(3); 計算機處理電路(3)輸入端一經A/D轉換電路(4)分別與電壓變換電路(8)輸出端、電流變換電路(9)輸出端相連，計算機處理電路(3)輸入端二經光電隔離電路一(5)與電平變換電路(10)輸出端相連；計算機處理電路(3)輸出端連接有工業串口屏(I);計算機處理電路(3)與操作按鍵(2)相連； 信號變換與驅動電路還包括用于根據計算機處理電路(3)處理來自操作按鍵(2)輸入信號以發出的控制信號來驅動輸出實現外圍設備控制的信號驅動電路(11);計算機處理電路(3 )和信號驅動電路(11)之間設置光電隔離電路二( 6 )。
2.根據權利要求1所述的工業串口屏控制裝置，其特征在于:所述電路板一上還有接線端子，電源變換電路(7)、電壓變換電路(8)、電流變換電路(9)、電平變換電路(10)、信號驅動電路(11)分別與接線端子相連。
3.根據權利要求1所述的工業串口屏控制裝置，其特征在于:所述電路板一上還有與電源變換電路(7)、電壓變換電路(8)、電流變換電路(9)、電平變換電路(10)、信號驅動電路(11)分別相連的控制電纜插座一；電路板二上還有與A/D轉換電路(4)、光電隔離電路一(5)、光電隔離電路二(6)分別相連的控制電纜插座二，控制電纜插座一經控制電纜與控制電纜插座二相連。
【專利摘要】一種工業串口屏控制裝置，包括電路板一、電路板二、屏顯與操作控制單元，電路板一上有信號變換與驅動電路，電路板二上有模數轉換與光電隔離電路；屏顯與操作控制單元包括工業串口屏、操作按鍵；信號變換與驅動電路包括電源變換電路、電壓變換電路、電流變換電路、電平變換電路；模數轉換與光電隔離電路包括A/D轉換電路、光電隔離電路一、光電隔離電路二、計算機處理電路；計算機處理電路處理來自操作按鍵輸入的信號，再經光電隔離電路二輸送給信號驅動電路，驅動輸出實現外圍設備控制。本實用新型采用計算機技術和觸屏顯示技術，依托計算機處理電路，可根據發電機組需求靈活配置擴展相應的功能，使用戶使用操作簡便、直觀。
【IPC分類】G05B19-04
【公開號】CN204576126
【申請號】CN201520293587
【發明人】金竹, 王小波
【申請人】襄陽航力機電技術發展有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月8日