CN2630743Y - 锅炉用带液晶屏的控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型锅炉用带液晶屏的控制器，包括中央控制单元，其特点是还包括：时钟控制、门阵列、输出、模数输入单元；时钟控制单元中的时钟控制、时钟、片选、输入/输出与中央控制单元时钟控制、时钟、片选、输入/输出连接；门阵列单元的输入/输出、发光管输出、发光管选通、片选、通讯、复位与中央控制单元输入/输出、发光管输出、发光管选通、片选、通讯、复位连接；片选、选通线0和1、通讯、选通与时钟控制单元片选、选通线0和1、通讯、选通连接；输出单元的数字量输出与中央控制单元的数字量连接；显示量输出与门阵列单元的显示量连接；模数输入单元的数字量输入端与门阵列单元的数字量连接；模拟量输入与中央控制单元的模拟量连接。

Description

锅炉用带液晶屏的控制器

技术领域

本实用新型涉及一种炉窑控制器，尤其涉及一种锅炉用带液晶屏的控制器。

背景技术

目前用于控制炉窑工作的控制器通常包括：二次仪表控制方式的控制器、采用通用程控控制方式的控制器、采用单片机控制方式的控制器等三种。

二次仪表控制方式的控制器的缺点是：(1)有关运行参数和故障情况均以数码管所显示的数字的方式表示，操作人员必须对照需要对照《数字对应表》进行查询才能知道这些数字所表示的是什么故障，因此比较繁琐；(2)另外其功能少且简单，使之不能适应炉窑生产过程中所出现的多种控制的要求和精度控制的要求。

采用单片机控制方式的控制器的优点是，功能比二次仪表控制方式的功能多，其缺点是：(1)若显示器采用数码管则有关运行参数和故障情况只能以数码管所显示的数字和英文字母的方式表示，使之不仅不直观，而且必须提高对操作人员的素质要求，(2)控制过程为一次成型，出厂后就不能再作修改，因此通用性差。

采用通用程控控制方式的控制器的优点是，功能比二次仪表控制方式的功能多，其缺点是，但是若配置中文显示器和模拟量输入模块，其价格较高。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种改进的锅炉用带液晶屏的控制器，它能给用户一个直观易懂的操作界面，并且具有二次开发的功能，允许用户修改控制过程。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种锅炉用带液晶屏的控制器，包括：中央控制单元(1)，其特征在于还包括：

一时钟控制单元，该时钟控制单元中的时钟控制端、时钟端、片选端、输入/输出[0...7]端分别与中央控制单元的时钟控制端、时钟端、片选端、输入/输出[0...7]端连接；

一门阵列单元，该门阵列单元的输入/输出[0...7]端、发光管输出[0...7]端、发光管选通、片选[0...2]端、通讯端、复位端分别与中央控制单元(1)的输入/输出[0...7]端、发光管输出[0...7]端、发光管选通、片选[0...2]端、通讯端、复位端连接；门阵列单元的片选端、选通线0和1端、通讯端、选通端分别与时钟控制单元(2)片选端、选通线0和1端、通讯端、选通端连接；

一输出单元，该输出单元的数字量输出[0...9]端与中央控制单元的数字量[0...9]端连接；输出单元的显示量输出[0...11]端与门阵列单元的显示量[0...11]端连接；

一模数输入单元，该模数输入单元的数字量输入[0...13]端与与门阵列单元的数字量[0...13]端连接；模数输入单元的模拟量输入输入[0...7]端与中央控制单元的模拟量[0...7]端连接。

在上述的锅炉用带液晶屏的控制器中，其中，所述的中央控制单元包括，一由型号为89C51的微处理器集成电路芯片U2构成的数据处理电路和两排阻IR1和IR2；在所述的89C51微处理机集成电路U2的X1端和X2端之间设置一由一晶振、三电容、一电阻组成的提供中央控制单元频率的晶振电路。

在上述的锅炉用带液晶屏的控制器中，其中，所述的时钟控制单元包括，一型号为DS1302的时钟集成电路芯片U5构成的时间控制电路，一型号为25045的数据存储器U4，一由电容C44和电容C33组成的滤波电路；所述的25045数据存储器U4的SCK端和SI端分别与DS1302时间控制电路U5的SCLK端和DIO端连接；在所述的DS1302时间控制电路U5的X1和X2两端之间设置一晶振；在所述的DS1302时间控制电路U5的GND和/RST两端之间连接一由电阻R2和放大器QI组成的开关电路，该放大器QI的基脚与中央控制单元的P2.7端连接。

在上述的锅炉用带液晶屏的控制器中，其中，所述的门阵列单元包括，一型号为XC9572PC84的大规模数据处理器U23、一型号为9PLN接插件J8、一型号为26PLN接插件J6；所述的接插件J8接收来自键盘的信号，其输出端与XC9572PC84处理器U23连接，所述的接插件J6接收来自输入单元的信号，其输出端与XC9572PC84处理器U23连接。

在上述的锅炉用带液晶屏的控制器中，其中，所述的门阵列单元还包括，一由型号为75176的数据通讯电路芯片U24和一与75176通讯电路芯片连接的型号为4PLN接插件J3组成的通讯电路，75176数据通讯电路芯片U24与4PLN接插件J3的自由端与大屏幕中文显示器连接。

在上述的锅炉用带液晶屏的控制器中，其中，所述的门阵列单元还包括，一型号为4PLN接插件J3组成的软件下载的接口。

在上述的锅炉用带液晶屏的控制器中，其中，所述的输出单元包括，由两型号为MC1413驱动器U20和U21组成的驱动电路、大屏幕中文显示器电路、型号为20PIN的大屏幕中文显示器接插件J1；所述的MC1413驱动器U20的输入端接收来自中央控制单元排阻IR1的信号，其输出端与继电器连接；所述的MC1413驱动器U21的输入端接收来自门阵列单元XC9572PC84大规模数据处理器U23的信号，其输出端与大屏幕中文显示器电路连接；所述的20PIN接插件J1的输出端与自门阵列单元XC9572PC84大规模数据处理器U23的I/O端连接。

在上述的锅炉用带液晶屏的控制器中，其中，所述的模数输入单元在上述的锅炉用带液晶屏的控制器中，其中，包括，14个数字量输入部件、8个模拟量输入部件、一型号为145051的模数转换电路U3；所述的每一数字量输入部件包括由二极管组成的信号接收和由光耦合器件组成的光隔离电路；所述的145051模数转换电路U3的输出端与中央控制单元89C51的微处理器集成电路芯片U2连接。

本实用新型锅炉用带液晶屏的控制器由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有明显的优点和积极效果。本实用新型锅炉用带液晶屏的控制器由于集成了中文文本显示器和模拟量输入模块，相比较而言，功能比二次仪表控制要强，中文文本显示器则给用户一个直观易懂的操作界面，减轻操作工人的劳动强度；同时，二次开发的功能则能给予用户修改控制过程的灵活性；另外，被控制设备运行安全，且价格比通用程控器低。

附图说明

通过以下对本实用新型锅炉用带液晶屏的控制器的一实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本实用新型的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为：

图1是依据本实用新型提出的锅炉用带液晶屏的控制器的方框结构示意图；

图2是图1中中央控制单元的电原理图；

图3是图1中时钟控制单元的电原理图；

图4是图1中门阵列单元的电原理图；

图5是图1中输出单元的电原理图；

图6是图1中模数输入单元的电原理图。

具体实施方式

请参见图1所示，这是本实用新型锅炉用带液晶屏的控制器的方框结构示意图。本实用新型锅炉用带液晶屏的控制器包括，中央控制单元1、时钟控制单元2、门阵列单元3、输出单元4、模数输入单元5。其中，

所述的时钟控制单元2中的时钟控制端、时钟端、片选端、输入/输出[0...7]端分别与中央控制单元1的时钟控制端、时钟端、片选端、输入/输出[0...7]端连接。

所述的门阵列单元3的输入/输出[0...7]端、发光管输出[0...7]端、发光管选通、片选[0...2]端、通讯端、复位端分别与中央控制单元1的输入/输出[0...7]端、发光管输出[0...7]端、发光管选通、片选[0...2]端、通讯端、复位端连接；门阵列单元3的片选端、选通线0和1端、通讯端、选通端分别与时钟控制单元2片选端、选通线0和1端、通讯端、选通端连接。

所述的输出单元4的数字量输出[0...9]端与中央控制单元1的数字量[0...9]端连接；输出单元4的显示量输出[0...11]端与门阵列单元3的显示量[0...11]端连接。

所述的模数输入单元5的数字量输入[0...13]端与与门阵列单元3的数字量[0...13]端连接；模数输入单元5的模拟量输入输入[0...7]端与中央控制单元(1)的模拟量[0...7]端连接。

请结合图1参见图2所示，图2是本实用新型中中央控制单元的电原理图。所述的中央控制单元1包括，一由型号为89C51的微处理器集成电路芯片U2构成的数据处理电路和两排阻IR1和IR2；在所述的89C51微处理机集成电路U2的X1端和X2端之间设置一由一晶振、三电容、一电阻组成的提供中央控制单元1时钟频率的晶振电路。中央控制单元1是本实用新型的核心，89C51的微处理器集成电路芯片U21的P0口、P1口、P2口、P3口为数据处理通道，RXD、TXD为通讯处理控制。

请结合图1参见图3所示，图3是本实用新型中时钟控制单元的电原理图。所述的时钟控制单元2是为本实用新型正确控制和处理各项问题提供精确的时间。时钟控制单元2包括，一型号为DS1302的时钟集成电路芯片U5构成的时间控制电路，一型号为25045的数据存储器U4，一由电容C44和电容C33组成的滤波电路；所述的25045数据存储器U4用于存储日常处理数据，25045数据存储器U4的SCK端和SI端分别与DS1302时间控制电路U5的SCLK端和DIO端连接；在所述的DS1302时间控制电路U5的X1和X2两端之间设置一晶振；在所述的DS1302时间控制电路U5的GND和/RST两端之间连接一由电阻R2和放大器QI组成的开关电路，该放大器QI的基脚与中央控制单元1的P2.7端连接。

请结合图1参见图4所示，图4是本实用新型中门阵列单元的电原理图。所述的门阵列单元3是为本实用新型进行控制、处理提供了逻辑原理，并进行控制数字量信号输入、数字量信号输出口。该门阵列单元3包括，一型号为XC9572PC84的大规模数据处理器U23、一型号为9PLN接插件J8、一型号为26PLN接插件J6；所述的接插件J8接收来自键盘的信号，其输出端与XC9572PC84处理器U23连接，所述的接插件J6接收来自输入单元的信号，其输出端与XC9572PC84处理器U23连接。

门阵列单元3还包括，一由型号为75176的数据通讯电路芯片U24和一与75176通讯电路芯片连接的型号为4PLN接插件J3组成的通讯电路，75176数据通讯电路芯片U24与4PLN接插件J3的自由端与大屏幕中文显示器连接；从而使本实用新型具有控制大屏幕中文显示器，为用户实时控制锅炉状态提供了方便、可视的操作环境，同时提供了与上位机的通讯，且可进行群控。

门阵列单元3还包括，一型号为4PLN接插件J3组成的接口，作为软件下载的接口。

请结合图1参见图5所示，图5是本实用新型中输出单元的电原理图。所述的输出单元4包括，由两型号为MC1413驱动器U20和U21组成的驱动电路、大屏幕中文显示器电路、型号为20PIN的大屏幕中文显示器接插件J1；其中，MC1413驱动器U20的输入端及U20的5脚、7脚接收来自中央控制单元1排阻IR1的信号，其输出端与继电器连接，以提供驱动大电流继电器进行工作；MC1413驱动器U21的其余输入端接收来自门阵列单元3的XC9572PC84大规模数据处理器U23的信号，其输出端与发光二极管显示器电路连接；所述的20PIN接插件J1上安装液晶屏，20PIN接插件J1与自门阵列单元3中XC9572PC84大规模数据处理器U23的I/O端连接。

请结合图1参见图6所示，图6是本实用新型中模数输入单元的电原理图。模数输入单元5的工作是将模拟量输入的信号经模数转换电路处理后

送中央控制单元1处理开关量信号经光电隔离送至XC9572PC84的大规模数据处理器U23处理。该模数输入单元5包括，14个数字量输入部件、8个模拟量输入部件、一型号为145051的模数转换电路U3；其中，每一数字量输入部件包括由二极管组成的信号接收和由光耦合器件组成的光隔离电路； 145051模数转换电 路U3的输出端与中央控制单元(1)89C51的微处理器集成电路芯片U2连接。

本实用新型是这样工作的：

中央控制单元1控制模数输入单元实时采样；将数字量信号送至门阵列单元3中XC9572PC84大规模数据处理器进行运算处理；将模拟量信号送至模数转换单元5中MC145051模数转换电路进行模数转换；将经XC9572PC84大规模数据处理器和MC145051模数转换电路处理后的信号输入至中央控制单元1中89C51微处理器集成电路芯片，经过运算处理后，将需控制信号送至输出单元5及门阵列单元3，为实时控制及大屏幕显示提供实时数据，进行控制。如客户需要还可开通与上位机(计算机)的通讯，进行群控。

通过以下表，可以看到本实用新型锅炉用带液晶屏的控制器与现有技术锅炉控制器相比的具有的特点：

	二次仪表控制	通用程控器	单片机控制	本实用新型
					显示方式	数码管显示	可以中文显示(需另配)	一般为数码管显示	中文显示(自带)
模拟量输入模块	-	需另配	一般有	有
					允许二次开发	-	可以	一般不可以	可以
价格	低	高	低	低

本实用新型锅炉用带液晶屏的控制器还具有以下的优点和积极效果：

1.本实用新型由于自带中文文本液晶显示器，所有的运行参数和故障情况均以中文显示，不必像数码管显示的那样，需要对着一张表来查询1号故障是什么，2号故障是什么。

2.本实用新型由于自带模拟量输入模块，可以将外界的温度，压力等信号转换成数字量在操作显示器上显示出来。

3.本实用新型由于可在Windows环境下的编程软件，编制/修改并通过标准的RS485通讯口下载至控制器，实现可编程效果。

4.本实用新型由于集成了RS485通讯口一个，可用于下载程序，或为上位机监控/楼宇自控提供通讯接口。通过该通讯口，可以将运行工况数据传输给上位机/楼宇自控系统。

5.本实用新型由于采用“一指开机，一指关机”的傻瓜式操作，从而降低了对锅炉操作人员的素质要求，减少了培训费用，给生产带来了方便和提高了生产效率。

6.本实用新型由于还采用了抗干扰的布线措施，因此提高了抗干扰性能。

Claims (8)

1.一种锅炉用带液晶屏的控制器，包括：中央控制单元(1)，其特征在于还包括：

一时钟控制单元(2)，该时钟控制单元(2)中的时钟控制端、时钟端、片选端、输入/输出[0...7]端分别与中央控制单元(1)的时钟控制端、时钟端、片选端、输入/输出[0...7]端连接；

一门阵列单元(3)，该门阵列单元(3)的输入/输出[0...7]端、发光管输出[0...7]端、发光管选通、片选[0...2]端、通讯端、复位端分别与中央控制单元(1)的输入/输出[0...7]端、发光管输出[0...7]端、发光管选通、片选[0...2]端、通讯端、复位端连接；门阵列单元(3)的片选端、选通线0和1端、通讯端、选通端分别与时钟控制单元(2)片选端、选通线0和1端、通讯端、选通端连接；

一输出单元(4)，该输出单元(4)的数字量输出[0...9]端与中央控制单元(1)的数字量[0...9]端连接；输出单元(4)的显示量输出[0...11]端与门阵列单元(3)的显示量[0...11]端连接；

一模数输入单元(5)，该模数输入单元(5)的数字量输入[0...13]端与与门阵列单元(3)的数字量[0...13]端连接；模数输入单元(5)的模拟量输入输入[0...7]端与中央控制单元(1)的模拟量[0...7]端连接。

2.如权利要求1所述的锅炉用带液晶屏的控制器，其特征在于：所述的中央控制单元(1)包括，一由型号为89C51的微处理器集成电路芯片U2构成的数据处理电路和两排阻IR1和IR2；在所述的89C51微处理机集成电路U2的X1端和X2端之间设置一由一晶振、三电容、一电阻组成的提供中央控制单元(1)频率的晶振电路。

3.如权利要求1所述的锅炉用带液晶屏的控制器，其特征在于：所述的时钟控制单元(2)包括，一型号为DS1302的时钟集成电路芯片U5构成的时间控制电路，一型号为25045的数据存储器U4，一由电容C44和电容C33组成的滤波电路；所述的25045数据存储器U4的SCK端和SI端分别与DS1302时间控制电路U5的SCLK端和DIO端连接；在所述的DS1302时间控制电路U5的X1和X2两端之间设置一晶振；在所述的DS1302时间控制电路U5的GND和/RST两端之间连接一由电阻R2和放大器QI组成的开关电路，该放大器QI的基脚与中央控制单元(1)的P2.7端连接。

4.如权利要求1所述的锅炉用带液晶屏的控制器，其特征在于：所述的门阵列单元(3)包括，一型号为XC9572PC84的大规模数据处理器U23、一型号为9PLN接插件J8、一型号为26PLN接插件J6；所述的接插件J8接收来自键盘的信号，其输出端与XC9572PC84处理器U23连接，所述的接插件J6接收来自输入单元的信号，其输出端与XC9572PC84处理器U23连接。

5.如权利要求4所述的锅炉用带液晶屏的控制器，其特征在于：所述的门阵列单元(3)还包括，一由型号为75176的数据通讯电路芯片U24和一与75176通讯电路芯片连接的型号为4PLN接插件J3组成的通讯电路，75176数据通讯电路芯片U24与4PLN接插件J3的自由端与大屏幕中文显示器连接。

6.如权利要求4所述的锅炉用带液晶屏的控制器，其特征在于：所述的门阵列单元(3)还包括，一型号为4PLN接插件J3组成的软件下载的接口。

7.如权利要求1所述的锅炉用带液晶屏的控制器，其特征在于：所述的输出单元(4)包括，由两型号为MC1413驱动器U20和U21组成的驱动电路、大屏幕中文显示器电路、型号为20PIN的大屏幕中文显示器接插件J1；所述的MC1413驱动器U20的输入端接收来自中央控制单元(1)排阻IR1的信号，其输出端与继电器连接；所述的MC1413驱动器U21的输入端接收来自门阵列单元(3)XC9572PC84大规模数据处理器U23的信号，其输出端与大屏幕中文显示器电路连接；所述的20PIN接插件J1的输出端与自门阵列单元(3)XC9572PC84大规模数据处理器U23的I/O端连接。

8.如权利要求1所述的锅炉用带液晶屏的控制器，其特征在于：所述的模数输入单元(5)包括，14个数字量输入部件、8个模拟量输入部件、一型号为145051的模数转换电路U3；所述的每一数字量输入部件包括由二极管组成的信号接收和由光耦合器件组成的光隔离电路；所述的145051模数转换电路U3的输出端与中央控制单元(1)89C51的微处理器集成电路芯片U2连接。

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