[实用新型]电动执行机构智能控制器

说明书

本实用新型涉及用于智能型电动执行机构的控制器，属于智能仪器仪表和运动控制技术领域，具体地说是一种电动执行机构智能控制器。

现有技术中，电动执行机构控制器普遍采用简单的模拟信号控制，基于PLC或者简单的单片机控制，存在着控制方式落后，可靠性不高，缺乏完善的保护和故障报警措施，以及必要的远程通信方法等问题，使得现有的电动执行机构系统不便于调试和维护，也不能根据生产的实际要进行参数的现场调整，不能组成网络进行远程控制。

传统的电动执行机构控制器不仅抗干扰性差，而且功能单一，不利于系统功能扩展；同时控制精度也很差，无法用于现在精度要求越来越高的应用要求。因此研发数字化、高精度、集成化高、适用性强的电动执行机构智能控制器是迫切需要解决的技术问题。

针对现有技术的问题和缺陷，本实用新型提供一种可以提高控制速度和精度，并能降低成本的控制器。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种电动执行机构智能控制器，包括主控制芯片、电源模块、检测部分、电机驱动模块、人机接口、远程通讯接口，其中，电源模块与主控制单元的电源接口连接；电机驱动模块为交流接触器，交流接触器的输入端与主控制单元的控制输出端连接，交流接触器的输出端与驱动电机连接；检测部分包括设置在驱动电机上的传感器和监测电路，驱动电机的传感器与监测电路输入端连接，监测电路输出端与主控制单元的信号输入端连接；主控制单元通过远程通讯接口与远程控制系统数据连接。

控制器采用低成本的32位芯片作为核心控制芯片，其内置的软件完成了整个系统的控制功能，系统软件采用时间轮询系统，分为驱动层、中间层和应用层等三层结构。

所述传感器包括30位多转圈绝对值旋转编码器、压电陶瓷晶体扭矩传感器、相序监测电路和温度传感器；所述监测电路包括位置监测电路、扭矩监测电路、相序监测电路和温度检测开关。通过检测部分的相序、温度、扭矩和位置检测电路，检测驱动电动执行机构的运行状态和报警；检测信号输入主控制芯片后，主控制芯片运算后输出控制信号控制电机驱动模块，实现对电机的动作控制。

控制器的远程通讯接口提供了多种接口与远程系统完成信息交换；所述远程通讯接口包括总线接口、硬件线输出接口和工业以太网接口。所述硬件线输出接口包括开关量接口和模拟量接口。

控制器的远程通讯接口提供了多种接口与远程系统完成信息交换；所述远程通讯接口包括总线接口、硬件线输出接口和工业以太网接口。所述硬件线输出接口包括开关量接口和模拟量接口。

控制器同时还具备了人机接口，提供了就地操作人员和控制器之间的交互接口；所述人机接口包括液晶显示器接口、磁控旋钮接口、红外遥控器接口和蓝牙遥控器接口。

所述电源模块包括电源板、整流器、变压器和电源芯片，整流器输入端与380V或220V交流电源连接，整流器输出端与变压器输入端连接，变压器输出端与电源芯片输入端连接，电源芯片输出端与主控制芯片的电源端连接。将380VAC或220VAC供电电源转换为主控制芯片内部电源。

本实用新型由于采用了低成本的32位芯片作为主控制芯片，克服了使用PLC和单片机的缺点，大大提高了控制速度和精度的同时，降低了控制器的成本。在检测部分，采用了数字式的位置检测模块将精确检测阀门的实时位置；采用了数字式的扭矩检测模块将以精确的数字量反馈阀门的实时扭矩；采用了数字式的相序检测模块，可以动态实时检测电源相序并发出缺相报警。这些都确保了电动执行机构控制器很高的控制水平。

同时由于本实用新型采用的硬件模块化，因此在多种模块的选择上，可以自由选择。例如电机驱动模块，可以选择交流接触器，可以选择伺服驱动器，也可以选择变频器，以适合驱动不同电机。因此本实用新型可以适应于各种电动执行机构，只需要对软硬件模块进行选择。

本实用新型具有数字化的系统控制功能，运行安全稳定可靠，控制水平先进，功能完善，操作简便，可靠性强，抗干扰性高，大大提高了电动执行机构的控制水平，并降低了使用成本，解决了目前电动执行机构所面临的难题。

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的硬件组成示意图；

图3是本实用新型电源模块示意图；

图3是本实用新型电源模块示意图；

图4是本实用新型的软件组成示意图。