[实用新型]GPRS远程控制的PID电动执行器

说明书

技术领域：

本发明涉及一种电动执行器，本电动执行器内置PID计算功能，可以直接接收传感器信号对工业系统进行控制；并且是一种可以使用上位机或便携式控制器通过无线方式实现远程监测控制的网络化电动执行器。

背景技术：

在以往的工业自动化闭环控制中，传感器将信号送给PID调节器进行计算，然后电动执行器接收来自PID调节器的模拟信号，驱动阀门、挡板动作。由于环境恶劣，PID调节器仪表不能安装在工业现场，要布线到控制室当中，PID调节完成后，输出信号再通过电缆传回工业现场。本智能型电动执行器把工业自动化控制用的PID调节器功能直接嵌入电动执行器内部，使得电动执行器本身就可以完成工业自动化控制的所有工作。这样，在很多场合，就不需要单独布置控制室了，使用简单，节省生产线的成本，也避免了测量信号和调节信号的长距离传输被干扰的问题。

而且，通过GPRS天线可以远程设定执行器的各种参数及PID参数，还可以接收传感器的测量值(管道内介质的实际情况)和反馈值(阀门的开度)并直接上传到远程终端，为不适宜布线的偏远地区及厂房高处等人不可直接触及的地方时，实行远地监测和控制提供可能，提高了自动化程度和生产效率。

发明内容：

电动执行器外壳上安装设定器，电动执行器下部设置GPRS天线，内部设置带PID调节功能的控制模块。

通过设定器设定PID运算参数，来自传感器的测量信号可以进入控制模块，根据PID运算得出的控制值，控制电机的正转或反转。

电动执行器还包括通信模块，电动执行器内部的控制模块可以通过通信模块和GPRS天线与远程终端进行联系，远程终端可以在远程设定执行器的各种参数；远程终端通过所述通信模块和GPRS天线可以直接控制电动执行器中的电机正转与反转，从而控制阀门开度；所述通信模块和GPRS天线能把传感器的测量值和反馈值直接上传到远程终端，使得远程终端除了能控制所述执行器外，还能了解管道内介质的实际情况。

附图说明：

图1是本发明GPRS远程控制的PID电动执行器的组网拓扑示意图

图2是本发明GPRS远程控制的PID电动执行器的工作原理示意图

图3是本，发明GPRS远程控制的PID电动执行器的现场示意图图

图4是本发明内置GPRSDTU远程终端模块电路设计图

其中各附图标记的含义如下

1.传感器2.控制模块3.通信模块4.设定器5.GPRS天线6.电机

7.减速器8.皮带轮9.皮带10.皮带轮11.执行机构12.反馈机构

13.输出轴14.阀门15.避雷针16.电动执行器17.管道

具体实施方式：

下面结合附图描述本发明的具体实施方式：

图2为本发明GPRS远程控制的PID电动执行器的工作原理示意图。用户向中国和移动公司申请一个GPRS号码，取得SIM卡，把SIM卡安装在电动执行器16内的通信模块3中，通过设定器4，可设定通信模块的地址，波特率等参数。电动执行器就可通过安装在电动执行器的下部的GPRS天线5与GPRS无线网络联系。用户在远程终端，通过专线(光纤、无线上网)等手段接入Internet网，通过网络接口进入中国移动的GRPS网络，即可与本电动执行器联系。

传感器1的测量值(管道内介质的实际压力值、流量值、温度值等参数)和反馈机构12的反馈值(阀门开度)直接进入控制模块2，控制模块2通过通信模块3进入GPRS网络，把这个关键参数上传到远程终端。使得远程终端能实时监视这些数据的变化。

来自传感器1的测量信号，直接进入电动执行器16内部的控制模块2，然后通过电动执行器16外壳上的设定器4对测量信号进行设定，并同时设定PID计算的目标值、积分常数、微分常数、比例带等参数，也可以通过通信模块3联系GPRS网络，远程终端在远程对测量信号进行设定。并同时设定PID计算的目标值、积分常数、微分常数、比例带等参数。然后，在控制模块2中的A/D转换进行数模转换，然后单片机STC12C5410通过对目标值和反馈值比较计算出相应的控制值。

在控制模块2中，目标值与测量信号反馈值反复进行比较，控制值输出信号通过总线传给的伺服电路控制电机6正转、反转，直到测量信号反馈值和目标值相等后电机停止。