CN204440034U

CN204440034U - 多用型自动化pid控制仪

Info

Publication number: CN204440034U
Application number: CN201520160268.1U
Authority: CN
Inventors: 代闯闯; 刘咏晨; 毕成; 邢凯轩; 戴猛; 祁奕
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-03-22
Filing date: 2015-03-22
Publication date: 2015-07-01
Anticipated expiration: 2025-03-22

Abstract

本实用新型提供了多用型自动化PID控制仪，包括：主面板、设定值选定器、信号处理输入单元、信号采集器、设定值调节器、单片机、CPU、运算器、控制器、设定值输入键盘、显示面板、功能模块、远程通讯模块、继电器模块、模拟量处理控制模块和变送输出模块。本实用新型提供了一种多用型自动化PID控制仪，设计合理，结构简单可靠，具有使用方便，实用性强，使用效果好，操作容易，自动化程度高的优点，不仅克服了目前的PID控制仪对于线性定常系统的控制是非常有效的，但对于非线性、时变的复杂性系统和模型不清楚的系统就不能很好的控制的问题；还采用了可靠性更高的单片机作为控制器，不仅能保证系统的稳定性，并且大大提高了对系统失调的响应速度；还可以通过通讯模块实现远程控制，实现了真正的自动化控制，市场潜力大，可以在市场上进行推广。

Description

多用型自动化PID控制仪

技术领域

本实用新型涉及一种多用型自动化PID控制仪，属于控制仪器领域。

背景技术

在现代工业生产和自动化工业中，需要精确的采集温度、压力、液位、容量等物理量来保证生产或者研究，但是目前对于这方面的采集工具和方法来说，如果采用专业的大型测量系统来测量的话，对于一些中小企业来说是一个不小的负担，但是如果不采用专业的设备，靠人工或者别的一些设备，人力支出太大，而且测量有时候不准确，很多设备也不能自动化控制，所以需要有一个可靠的能够自动化控制的PID控制仪来解决问题。

为此，设计一种多用型自动化PID控制仪，本多用型自动化PID控制仪适合于温度、压力、液位、容量等物理量的采集显示，并能够配合各种执行器对加热设备和电磁、电动阀门等进行PID调节控制，同时采用新型单片机作为控制器，不仅能保证系统的稳定性，还减少了不必要的超调量和震动现象，并且大大提高了对系统失调的响应速度。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种多用型自动化PID控制仪。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多用型自动化PID控制仪，包括：主面板、设定值选定器、信号处理输入单元、信号采集器、设定值调节器、单片机、CPU、运算器、控制器、设定值输入键盘、显示面板、功能模块、远程通讯模块、继电器模块、模拟量处理控制模块和变送输出模块，其特征在于：多用型自动化PID控制仪由测量部分、计算控制部分、显示调节部分、功能实现部分组成；测量部分包括信号采集器和信号处理输入单元；计算控制部分包括设定值选定器、设定值调节器、单片机、CPU、运算器和控制器；显示调节部分包括设定值输入键盘和显示面板；功能实现部分包括功能模块、远程通讯模块、继电器模块、模拟量处理控制模块和变送输出模块；主面板上焊有CPU、设定值选定器、设定值调节器、单片机，这四个器件之间相互焊接；设定值输入键盘焊接在显示面板上，可以设定各个物理量如温度、压力、液位、容量等的上下限值和相关数值，显示面板通过焊接与主面板相连；信号采集器置于要采集信号的位置，可以采集温度、压力、液位、容量等物理量，信号采集器与信号处理输入单元相连接，可以将采集到的物理量，送到信号处理输入单元，信号处理输入单元与主面板焊接在一起，可以将经过初步处理的数据发送到单片机和CPU中，CPU内部有运算器和控制器，可以对数据进行运算分析；单片机可以控制不同的信号到CPU进行运算分析，运算后输出到功能模块，由功能模块控制与它连接的外部设备，以达到定点控制的目的；功能模块由远程通讯模块、继电器模块、模拟量处理控制模块和变送输出模块四部分组成，均焊在主面板上。

多用型自动化PID控制仪由测量部分、计算控制部分、显示调节部分、功能实现部分组成；测量部分包括信号采集器和信号处理输入单元；计算控制部分包括设定值选定器、设定值调节器、单片机、CPU、运算器和控制器；显示调节部分包括设定值输入键盘和显示面板；功能实现部分包括功能模块、远程通讯模块、继电器模块、模拟量处理控制模块和变送输出模块。

本实用新型的有益效果是：新型PID控制仪既能很好的控制线性定常系统，也能对非线性、时变的复杂性系统和模型不清楚的系统进行有效的控制，采用了可靠性更高的单片机作为控制器，对现有的PID控制仪的应用范围、可靠性等方面有了很大的提升，可以通过通讯模块实现远程控制、实现了真正的自动化控制。

附图说明

图1为一种多用型自动化PID控制仪结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型一种多用型自动化PID控制仪作进一步说明。

图1中，1—主面板、2—设定值选定器、3—设定值调节器、4—信号处理输入单元、5—信号采集器、6—单片机、7—远程通讯模块、8—继电器模块、9—CPU、10—运算器、11—控制器、12—显示面板、13—设定值输入键盘、14—功能模块、15—变送输出模块、16—模拟量处理控制模块。

主面板1上有设定值选定器2、设定值调节器3、单片机6、CPU9以及功能模块14，它们之间相互连接，显示面板12上有设定值输入键盘13，显示面板和主面板焊接在一起，它有显示作用，设定值输入键盘13可以通过发送给单片机6信号控制设定值选定器2和设定值调节器3来调节设定温度、压力、液位、容量等物理量的上下限值等。外部的信号采集器5可以测量需要的温度、压力、液位、容量等物理量，得到的信号可以送给信号处理输入单元4进行简单的处理运算后发送给主面板1上的单片机6。单片机6作为控制单元，可以控制这些信号到CPU9内进行运算分析，其中，CPU9内的运算器10和控制器11可以实现这些功能。经CPU运算分析后的数据再发送回单片机6，单片机6通过控制功能模块14上的远程通讯模块7、继电器模块8、模拟量处理控制模块16和变送输出模块15来控制外部设备，达到定点控制的目的。

设定值选定器2、设定值调节器3、单片机6、CPU9以及功能模块14都是焊接在主面板上，它们之间互相焊接，其中，功能模块14包括：远程通讯模块7、继电器模块8、模拟量处理控制模块16和变送输出模块15。设定值输入键盘13焊在显示面板12上方，它们和主面板1焊接相连。信号采集器5放在需要采集信号的地方，它和主面板1之间的相连通过信号处理输入单元4来实现。功能模块14中的远程通讯模块7、继电器模块8、模拟量处理控制模块16和变送输出模块15，可以和外部设备通信甚至和外部设备相接，从而可以实现通信和控制外部设备的作用。

用户使用时，首先安装好各部件，通过设定值输入键盘13调节需测的物理量的上下限值等其它相关数值，一切就绪后，信号采集器5就可以将采集到的信号如温度、压力、液位、容量等物理量通过信号处理输入单元4初步处理之后，将经过选通、放大的信号送到单片机6，通过单片机6控制不同的信号到CPU9进行运算分析，运算后发送回单片机6经过功能模块14输出给外部设备，以达到定点控制的目的。

本实用新型提供了一种多用型自动化PID控制仪，设计合理，结构简单可靠，具有使用方便，实用性强，使用效果好，操作容易，自动化程度高的优点，不仅克服了目前的PID控制仪对于线性定常系统的控制是非常有效的，但对于非线性、时变的复杂性系统和模型不清楚的系统就不能很好的控制的问题；还采用了可靠性更高的单片机作为控制器，不仅能保证系统的稳定性，并且大大提高了对系统失调的响应速度；还可以通过通讯模块实现远程控制，实现了真正的自动化控制，市场潜力大，可以在市场上进行推广。

Claims

1.一种多用型自动化PID控制仪，包括：主面板、设定值选定器、信号处理输入单元、信号采集器、设定值调节器、单片机、CPU、运算器、控制器、设定值输入键盘、显示面板、功能模块、远程通讯模块、继电器模块、模拟量处理控制模块和变送输出模块，其特征在于：多用型自动化PID控制仪由测量部分、计算控制部分、显示调节部分、功能实现部分组成；测量部分包括信号采集器和信号处理输入单元；计算控制部分包括设定值选定器、设定值调节器、单片机、CPU、运算器和控制器；显示调节部分包括设定值输入键盘和显示面板；功能实现部分包括功能模块、远程通讯模块、继电器模块、模拟量处理控制模块和变送输出模块；主面板上焊有CPU、设定值选定器、设定值调节器、单片机，这四个器件之间相互焊接；设定值输入键盘焊接在显示面板上，可以设定各个物理量如温度、压力、液位、容量等的上下限值和相关数值，显示面板通过焊接与主面板相连；信号采集器置于要采集信号的位置，可以采集温度、压力、液位、容量等物理量，信号采集器与信号处理输入单元相连接，可以将采集到的物理量，送到信号处理输入单元，信号处理输入单元与主面板焊接在一起，可以将经过初步处理的数据发送到单片机和CPU中，CPU内部有运算器和控制器，可以对数据进行运算分析；单片机可以控制不同的信号到CPU进行运算分析，运算后输出到功能模块，由功能模块控制与它连接的外部设备，以达到定点控制的目的；功能模块由远程通讯模块、继电器模块、模拟量处理控制模块和变送输出模块四部分组成，均焊在主面板上。

2.根据权利要求1要求所述的多用型自动化PID控制仪，其特征是：多用型自动化PID控制仪由测量部分、计算控制部分、显示调节部分、功能实现部分组成。

3.根据权利要求1要求所述的多用型自动化PID控制仪，其特征是：测量部分包括信号采集器和信号处理输入单元。

4.根据权利要求1要求所述的多用型自动化PID控制仪，其特征是：计算控制部分包括设定值选定器、设定值调节器、单片机、CPU、运算器和控制器。

5.根据权利要求1要求所述的多用型自动化PID控制仪，其特征是：显示调节部分包括设定值输入键盘和显示面板。

6.根据权利要求1要求所述的多用型自动化PID控制仪，其特征是：功能实现部分包括功能模块、远程通讯模块、继电器模块、模拟量处理控制模块和变送输出模块。