CN200953094Y - 流量控制器 - Google Patents

Abstract

一种流量控制器，包括与电源连接的CPU控制器，显示板和主板，还设置有机壳和键盘。机壳前面的下部设置有粘贴键盘的凹槽，凹槽的一侧设置有穿线孔；所述键盘的背面粘接在位于机壳前面下部的凹槽内，键盘上面设置有触摸键；显示面板安装在显示板的正面，显示板固定在机壳内，其背面设置有键盘插座，键盘输出信号线从穿线孔中穿过，其插头插接在键盘插座上。主板与显示板连接，固定在机壳内的后面，主板上设置有与CPU控制器相连接的多个接口。本控制器克服了现有控制器功能少、结构不合理、安装维护不方便等诸多弊端。尤其是设置了机壳，将主板、显示板装于机壳内，提高了防护等级，结构设置合理。是水资源管理领域的理想控制装置。

Description

流量控制器

技术领域

本实用新型涉及一种水资源管理领域使用的水资源控制装置，特别是涉及一种流量控制器。

背景技术：

目前，国内有少数企业生产水资源控制器，这些控制器多用在水务局水资源管理等领域，根据采集的流量计量数据控制水泵电源或阀门的开关。这些控制器在我国尚处在初级阶段，从功能到结构，从维护到推广都存在有许多不成熟的地方。主要表现在：

1、通用性差：

市场上已有的水资源控制器功能比较单一，多数控制器只具备IC卡售水控制功能。不能适应不同用户的差异性需求，或临时修改，影响产品的稳定性和通用性，不便于产品化、标准化，也不利于产品的售后服务。致使产品不能大面积推广。

2、结构不合理：

很多厂家把流量控制器设计成裸露的电路板，没有外壳，直接和其它部件安装在金属控制箱内。防护等级较低，用于水泵房或野外等环境，存在较大隐患。同时各个部件之间机械的、电气的分界面不明显、不标准，给现场使用和维修人员带来困难。

3、扩展能力差：

已有的产品设计上没能提供标准的、多种类型的、数量足够的扩展接口。有的虽然提供扩展功能，但扩展的成本过高，失去了扩展的经济意义。也有的产品提供的扩展接口不标准，不能将标准接口部件直接接入，需要二次开发、或对原有产品进行改造，致使在工程应用中难于实现扩展功能。

4、操作不方便：

现有的控制器没有现场操作按键，显示窗口只能显示几个固定数据，不能显示更多的现场数据，也不能现场查询控制器内部的重要参数，更不能修改配置参数。

发明内容

本实用新型的发明目的是针对现有技术存在的通用性差、结构不合理、安装维护不方便、操作不方便等缺陷，提供一种将显示板、主板都装在机壳内，结构科学合理，其功能和配置能够涵盖所有类似应用需求，通用、可靠、易用、符合标准的流量控制器。

实现上述发明目的采用以下技术方案：一种流量控制器，包括CPU控制器，电源，显示板和主板，CPU控制器与电源连接，其结构要点是，还设置有机壳和键盘，所述机壳前面的下部设置有凹槽，该凹槽的一侧设置有穿线孔；所述键盘的背面粘接在位于机壳前面下部的凹槽内，键盘上面至少设置有四个触摸键；所述显示面板安装在显示板的正面，该显示板固定安装在机壳内，其背面设置有键盘插座，键盘输出信号线从穿线孔中穿过，其插头与键盘插座插接；所述的主板与显示板连接，固定在机壳内的后面，主板上设置有与CPU控制器相连接的实时时钟接口，铁电存储器接口，电源输入接口，开关量输入、输出接口，模拟量输入接口、串行接口和数码显示接口。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型解决了原有控制器功能少、结构不合理、安装维护不方便、操作不方便等诸多弊端。尤其是设置了机壳，将主板、显示板装于机壳内，提高了防护等级，结构设置合理。而且在主板上设置安装了便于用户使用，维护维修的多个扩展接口，可实现各种功能。同时在键盘上设置了四个按键，便于现场操作使用。该产品功能和配置能够涵盖所有类似应用需求，调试维护方便、可工业化生产、便于大面推广使用。

附图说明

图1是本实用新型整体结构的主视图。

图2是图1的侧视图。

图3是图1的后视图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的描述。

本实用新型是对现有水资源控制器的改进，改进的部位是，设置了机壳、多个接口和键盘。本机由CPU控制器，电源，显示板13和主板12等组成。用于控制各部件的工作及显示的CPU控制器与电源连接。用CPU控制器控制来实现各种功能。本实用新型分为机械和控制及显示两个部分。

机械部分：参见附图1，图2，由机壳6、键盘5、显示板13和主板12组成。机壳6是注塑外壳，其规格为：120mm×120mm×80mm。在机壳6前面的下部开有矩形粘贴键盘的凹槽3，凹槽3的右侧有键盘引线穿线槽4。键盘5选用：PVC膜+银浆印刷导线，外形及尺寸：91mm×30mm×1mm，键盘5上设置有“确定”、“取消”、向右、向下等4个触摸式按键2。其中，“确定”键用于正确完成一个操作。“取消”键用于取消一个错误操作或返回上一级界面。“向右”键用于选择一个显示项目组。“向下”键用于选择一个显示项目组内的一个子项目。如图2，键盘5的背面靠自粘胶粘贴在位于机壳6前面下部的粘贴键盘凹槽区10内。键盘输出信号线8从凹槽区的穿线孔14中穿过。显示窗1位于机壳6的上部。

显示面板11选用：PVC膜+环氧树脂板，外形及尺寸：103mm×58mm×2mm。显示板13由显示及IC卡读写板组成，材质是成品印刷电路板，外形及尺寸：103mm×103mm×21mm。用高度8毫米的六角铜柱(内螺纹3mm)将显示面板11安装在显示板13的正面。铜柱和显示面板11之间用M3×5mm的平帽螺钉相连，铜柱和显示板13之间用M3×5mm的圆帽螺钉相连。固定好显示面板的显示板13固定安装在机壳6内，用M2.5×5mm的圆帽螺钉将显示板13固定在机壳内部的4个支柱上。键盘输出信号线8插头与显示板13背面的键盘插座插接。

参见图2，图3，主板12的材质选用成品印刷电路板，外形及尺寸：110mm×110mm×30mm，用长度100mm的20芯扁平线缆9将显示板13和主板12连接。用M2×5mm的圆帽螺钉将主板12固定在机壳后面的4个内嵌螺母上。主板12上设置有多个接线端子7和与CPU控制器相连接的实时时钟接口，铁电存储器接口(由电路控制)，电源输入接口，开关量输入接口开关量输出接口，模拟量输入接口以及由电路控制的串行接口和数码显示窗1、显示灯。

控制及显示部分由数码显示灯、实时时钟、开关和多个接口组成，参见附图1，数码显示窗1是8位LED数码管。用于显示数值和数字。上面设置两排LED指示灯，上面一排(8个LED灯)用于标明数码显示窗口所显示数值或数字的名称。下面一排(最多8个LED灯)用于报警项目指示。两排指示灯分别与CPU控制器连接。

实时时钟与CPU控制器连接，采用I2C串行接口的实时时钟，其型号为PCF8563，并配有备用电池，掉电不影响时钟运行。

铁电存储器与CPU控制器连接，采用I2C串行接口的8K/32K字节的铁电存储器，支持随机读写，掉电信息不丢失。用于存储系统参数、历史纪录等。

电源输入接口与CPU控制器连接，设计为直流10V-30V输入，整机功耗小于5W，电源输入功率大于10W。

开关量输出接口设置为5路，分别与CPU控制器连接，输出类型为集电极开漏输出，输出电流不低于0.3A，电压不大于30V。每路输出接口的工作模式可变：直流输出方式，脉冲输出方式。开关量输出接口支持专用输出模式：(也称为第二功能)此时其输出工作模式固定为脉冲输出方式。

参见图3，DO1和DO2组合为一路控制；DO3和DO4组合为另一路控制；DO1用于第一路控制回路的合闸控制，DO2用于第一路控制回路的分闸控制；DO3用于第二路控制回路的合闸控制，DO4用于第二路控制回路的分闸控制。开关量输入接口设置为9路D11-D19，分别与CPU控制器连接，输入类型是光电耦合输入，信号地为共地方式，支持空接点输入信号和有源接点输入信号，输入电流不大于10mA，输入电压不大于30V。每路输入接口的工作模式可变：开关量输入方式，脉冲量输入方式(计数功能)。开关量输入接口支持专用输入模式：(也称为第二功能)可以将一路、两路、三路开关量输入定义为脉冲计量表输入接口，支持累计流量和瞬时流量等功能，并支持表计生产厂家提供的其它功能，如防磁攻击、去抖等。

模拟量输入接口设置为5路，分别与CPU控制器连接。输入类型为4-20mA输入信号、0-5V输入信号等通用工业标准信号输入。信号为共地方式。每路输入接口的工作模式可变：模拟量输入方式和开关量输入方式。模拟量输入接口支持专用输入模式：(也称为第二功能)可以将每路模拟量输入定义为脉冲计量表输入接口，支持累计流量和瞬时流量等功能，并支持表计生产厂家提供的其它功能，如短路等。

串行通信接口COM1和COM2，分别与CPU控制器连接。COM1和COM2(主板上的RXD/A1 TXD/B1和RXD/A2 TXD/B2。每路接口支持RS232和RS485两种接口类型。COM1用于远程通信接口，支持多种规约。COM2用于扩展通信接口，支持多种仪表通信规约。

IC卡接口，安装在前面板的背面，与显示部分共用一块线路板。采用符合ISO/IEC14443.2的TYPE-A协议标准的非接触式IC卡。IC卡的容量为1K×8BIT，读写芯片为上海复旦微电子股份有限公司生产的FM1702SL。设计的读卡距离为5厘米。

本实用新型可以接入各种计量表计：

1、脉冲水表

支持各种脉冲水表，包括单触点、双触点、三触点类型的脉冲水表。将脉冲信号接入控制器的脉冲水表接口，将脉冲水表的类型设置到控制器的参数表内，通过计量脉冲实现累计流量、瞬时流量的计量，并实现磁攻击报警、开路报警、短路故障报警。

2、带有串行通信接口的流量计

包含超声波流量计、电磁流量计、涡街流量计等。通过RS232/RS485通信接口直接接入控制器的COM2，将流量计的类型设置到控制器的参数表内，即可自动读取各种流量参数。

3、4-20mA流量计

包含超声波流量计、电磁流量计、涡街流量计(只提供4-20mA接口)等。

将4-20mA流量计接入到模拟量接口，将流量计的类型设置到控制器的参数表内，即可自动读取瞬时流量，控制器通过对瞬时流量的累计实现累计流量的测量，并及时存储到掉电不丢失存储器中。

4、可以接入各种水位计：

4-20mA水位计

支持各种4-20mA水位计，包括二线制水位计、三线制水位计。将4-20mA流量计接入到模拟量接口，将水位计的类型设置到控制器的参数表内，即可自动水位值，并提供低水位、高水位报警功能。

5、带有串行通信接口水位计

通过RS232/RS485通信接口直接接入控制器，将水位计的类型设置到控制器的参数表内，即可自动读取水位值。

6、接入其它变送器

连接方法与接入水位计类似。如：压力变送器、浊度变送器、电压变送器、电流变送器等。

本实用新型具有以下功能：

1、取水控制信号

控制器可以控制水泵的电源或控制阀门实现取水控制，并可以提供两种控制方法：单触点启停控制，双触点启停控制。可以根据用户要求，设置余额不足提前告警。

2。、紧急取水功能

如果用户在欠费情况下需要紧急取水。(紧急取水按钮外接)可以按一下“紧急”按钮，控制器允许用户在设定的时间范围或水量范围内继续取水。用水量记为负数，在下次购水时自动扣除。此时蜂鸣器和指示灯继续提示用户已欠费。

3、现场显示

控制器提供8位LED数码管显示。8个显示项目指示灯。数码管显示项目指示灯所指示的项目的数值。可以对“编号”、“余量”、“水价”、“流量”、“日期”、“时间”进行轮流显示。还可以显示“其它”、“参数”项目中的各子项。

本机工作状态与告警状态的显示由指示灯完成。包括“故障”、“错误”、“欠费”、“余额”、

4、数据存储功能：

提供300条历史及事件记录的存储空间，数据保存在掉电不丢失的存储器内。存储年、月、日、时及当时累计流量。事件记录保存划卡、故障、错误、紧急、设参、更改时间等事件及发生的年、月、日和当时的剩余水量。在用户划卡时，将300条记录自动保存到用户卡中，供水务部门在下次售水时查阅。

5、自检功能：

脉冲水表接线开路、短路，发出“错误”报警；

串口流量计等智能仪表通信故障发出“错误”报警；

接触器不能接通、不能断开，发出“错误”报警；

控制器自检发生内部故障，发出“故障”报警。

本实用新型整机在机柜或机箱面板上的安装，其方法是，在机柜或机箱面板上预先开111mm×111mm的方孔，将整机从方孔内穿入，将随机专用的紧固支架挂在机壳两侧的条形孔内，用螺丝刀旋紧紧固杆，完成安装。

本实用新型的CPU控制器是通用的控制器。

Claims (3)

1、一种流量控制器，包括CPU控制器，电源，显示板和主板，CPU控制器与电源连接，其特征在于，还设置有机壳和键盘，所述机壳前面的下部设置有粘贴键盘的凹槽，该凹槽的一侧设置有穿线孔；所述键盘的背面粘接在位于机壳前面下部的凹槽内，键盘上面至少设置有四个触摸键；所述显示面板安装在显示板的正面，该显示板固定安装在机壳内，其背面设置有键盘插座，键盘输出信号线从穿线孔中穿过，其插头与键盘插座插接；所述的主板与显示板连接，固定在机壳内的后面，主板上设置有与CPU控制器相连接的实时时钟接口，铁电存储器接口，电源输入接口，开关量输入、输出接口，模拟量输入接口、串行接口和数码显示接口。

2、根据权利要求1所述的流量控制器，其特征在于，所述的显示板用芯线缆与主板连接，用螺钉固定在机壳内部的支柱上。

3、根据权利要求1所述的流量控制器，其特征在于，所述的主板用螺钉固定在机壳内。

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