一种嵌入式智能模块化操纵控制面板制造技术

技术编号:18137656 阅读:33 留言:0更新日期:2018-06-06 11:20
本发明专利技术公开了一种嵌入式智能模块化操纵控制面板,包括盒体、前面板和后盖板,所述的前面板上分别安装有机械仪表、LCD触摸屏、按键/指示灯、电位器、蜂鸣器、控制手柄、I/O模块Ⅰ、I/O模块Ⅱ以及I/O模块Ⅲ,所述的后盖板上安装有通讯/接口模块,所述的通讯/接口模块通过带状电缆连接I/O模块Ⅰ、I/O模块Ⅱ和I/O模块Ⅲ,通讯/接口模块通过硬线连接机械仪表、LCD触摸屏、按键/指示灯、电位器,蜂鸣器和控制手柄;当电力推进系统出现故障相报警时蜂鸣器鸣叫,通过调节手柄来提供转速、舵角的控制信号输出,电位器通过通讯/接口模块上的调光电路来调节按键/指示灯中LED灯和机械仪表背光灯的亮度。

【技术实现步骤摘要】
一种嵌入式智能模块化操纵控制面板
本专利技术属于电子控制
,具体涉及一种嵌入式智能模块化操纵控制面板,用于船舶全回转舵桨电力推进系统中的操纵控制系统。
技术介绍
现有的船舶电力推进系统的操纵控制面板由于集成化程度不高,只有简单的按键/指示灯及电位器和蜂鸣器,不能方便、直观的显示电力推进控制系统各工况的技术参数和动态变化。由于操纵控制面板上的元器件都是通过硬线焊接的方式,元器件对焊接工艺的要求比较高,且人工焊接水平存在差异,所以经常会出现脱焊、虚焊的情况。另外现有的操纵控制面板在实际使用中没有友好的人机交互性,且存在可靠性差、安装维修不方便、结构不合理等缺点。因此从安全性、通用性、可靠性、经济性以及多方面考虑,有必要研制出一种嵌入式智能模块化操纵控制面板,通过模块化的结构设计和具有交互性的人机界面设计使得该控制面板操作简单、维修方便,更加具有智能化和人性化。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种嵌入式智能模块化操纵控制面板,在克服现有技术及工艺存在缺点的基础上,采用了更加安全可靠,且具有模块化、标准化、通用化的技术设计,使得控制面板整体结构紧凑、适用性强、元器件安装简单、便于更换、易于维护。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种嵌入式智能模块化操纵控制面板,包括由盒体、前面板和后盖板构成的嵌入式盒体,所述的前面板上分别安装有机械仪表、LCD触摸屏、按键/指示灯、电位器、蜂鸣器、控制手柄、I/O模块Ⅰ、I/O模块Ⅱ以及I/O模块Ⅲ,所述的后盖板上安装有通讯/接口模块,所述的通讯/接口模块通过带状电缆连接I/O模块Ⅰ、I/O模块Ⅱ和I/O模块Ⅲ,通讯/接口模块通过硬线连接机械仪表、LCD触摸屏、按键/指示灯、电位器,蜂鸣器和控制手柄,所述的通讯/接口模块包括CPU以及与CPU连接的驱动电路、电源变换电路、模拟信号调理电路和DP转换模块,DP转换模块用于将RS232通讯转换成Profibus—DP通讯,还包括调光及报警出电路,驱动电路上连接有光耦隔离电路,驱动电路和光耦隔离电路为DO信号的输出。所述的一种嵌入式智能模块化操纵控制面板,其按键/指示灯有四十个;所述的电位器有两个,分别是第一电位器和第二电位器,按功能划分为第一电位器为面板调光,第二电位器为仪表调光;蜂鸣器有一个,用于故障报警;机械仪表有两个,分别是第一机械仪表和第二机械仪表,按功能划分第一机械仪表为转速表,第二机械仪表为舵角表;LCD触摸屏有一个,作为人机接口实现相关参数设置及状态显示;控制手柄有一个,输出转速、舵角的控制信号;I/O模块Ⅰ有两个,分别是第一I/O模块Ⅰ和第二I/O模块Ⅰ;I/O模块Ⅱ有两个,分别是第一I/O模块Ⅱ和第二I/O模块Ⅱ;I/O模块Ⅲ有一个;带状电缆为20芯。所述的一种嵌入式智能模块化操纵控制面板,其按键/指示灯通过底部的开关元件与I/O模块Ⅰ、I/O模块Ⅱ以及I/O模块Ⅲ上焊装的PCB底座进行对插。所述的一种嵌入式智能模块化操纵控制面板,其通讯/接口模块上还设置有包括DBX、DP、JP1、JP在内的对外接口;DBX接口用于按键/指示灯控制信号的输入/输出;DP接口用于Profibus—DP通讯;JP1接口用于电源输入;JP2接口用于外部电力推进系统的转速、舵角信号反馈到机械仪表上及按键/指示灯控制信号的输出。所述的一种嵌入式智能模块化操纵控制面板,其通讯/接口模块为一个。所述的一种嵌入式智能模块化操纵控制面板,其LCD触摸屏通过标准RS-232串口线连接到CPU上。所述的一种嵌入式智能模块化操纵控制面板,其控制手柄为全回转控制手柄。所述的一种嵌入式智能模块化操纵控制面板,其模拟信号调理电路连接控制手柄的转速信号和舵角信号,将标准的0-10V或0-20mA信号调理成0~3V电压信号后送至CPU处理。所述的一种嵌入式智能模块化操纵控制面板,其按键为自复位型或自锁型。所述的一种嵌入式智能模块化操纵控制面板,其CPU为ST公司基于Cortex-M3的32位RISC内核的STM32F103型号的控制芯片。所述的一种嵌入式智能模块化操纵控制面板,其电源变换电路提供5V和3.3V输出电压供系统使用。本专利技术突出的特点和显著的技术效果是:1、具有模块化、标准化的设计使得面板外型美观大方,整体结构紧凑、集成度高,元器件安装简单、可靠性高,互换性强、便于更换维护。2、通用化的设计使得面板的结构形式适用于其它行业和领域中各种系统中的控制面板。3、独特的调光电路设,相比较传统的串电位器调光电路,通讯/接口模块上调光电路的优点是其调光平滑且不会因电位器电阻值漂移产生亮度变化,并且更容易实现灯光调灭。4、采用了单片机和Profibus—DP通讯技术使得实时数据采集与处理速度快。5、将LCD触摸屏技术应用在电力推进系统的数据采集系统中,通过菜单形式设定数据采集原始参数,并直观地显示电力推进系统各工况的动态变化,以实现系统友好人机交互的灵活性,方便操作人员随时了解监测系统的工作状况,具有较高的推广价值。附图说明图1为本专利技术的正视图;图2为本专利技术的侧视图;图3为本专利技术的后视图;图4为本专利技术的按键/指示灯与I/O模块的安装及与通讯/接口模块连接示意图;图5为本专利技术的原理框图;图6为本专利技术通讯/接口模块的原理框图。各附图标记为:1.1—前面板,1.2—盒体,1.3—后盖板,2.1—第一机械仪表,2.2—第二机械仪表,3—LCD触摸屏,4—按键/指示灯,5.1—第一电位器,5.2—第二电位器,6—蜂鸣器,7—控制手柄,8—I/O模块Ⅰ,8.1—第一I/O模块Ⅰ,8.2—第二I/O模块Ⅰ,9—I/O模块Ⅱ,9.1—第一I/O模块Ⅱ,9.2—第二I/O模块Ⅱ,10—I/O模块Ⅲ,11—通讯/接口模块,11.1—CPU,11.2—驱动电路,11.3—光耦隔离电路,11.4—电源变换电路,11.5—模拟信号调理电路,11.6—调光及报警出电路,11.7—DP转换模块,12—带状电缆。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。实施例1:以下说明是从本专利技术的基本实施例为基础,适用于船舶全回转舵桨电力推进系统中的操纵控制系统。如图1、图2所示,一种嵌入式智能模块化操纵控制面板,它包括一个嵌入式盒体,嵌入式盒体包含有前面板1.1,盒体1.2,后盖板1.3。前面板1.1上安装有机械仪表、LCD触摸屏3、按键/指示灯4、电位器、蜂鸣器6、控制手柄7、I/O模块Ⅰ8、I/O模块Ⅱ9、I/O模块Ⅲ10,后盖板1.3上安装有通讯/接口模块11,所述的通讯/接口模块11通过带状电缆12连接I/O模块Ⅰ8、I/O模块Ⅱ9和I/O模块Ⅲ10,通讯/接口模块11通过硬线连接机械仪表、LCD触摸屏3、紧急停车按键/指示灯4、电位器,蜂鸣器6通过硬线连接到通讯/接口模块11上,当电力推进系统出现故障相报警时蜂鸣器6鸣叫;控制手柄7通过硬线连接到通讯/接口模块11上,通过调节控制手柄7来提供转速、舵角的控制信号输出。盒体前面板1.1表面贴的黑色PC膜上按功能用白色线条和字符划分有不同的控制区域(紧急停车、辅助调节、转速控制、转舵控制、转速操作模式、转速操作地址、转速应急控制、转舵应急控制等),每个装有按键/指示灯4的控制区域下面都对应一块I/O模块,并通过I/O模块上焊本文档来自技高网...
一种嵌入式智能模块化操纵控制面板

【技术保护点】
一种嵌入式智能模块化操纵控制面板,其特征在于:包括由盒体(1.2)、前面板(1.1)和后盖板(1.3)构成的嵌入式盒体,所述的前面板(1.1)上分别安装有机械仪表、LCD触摸屏(3)、按键/指示灯(4)、电位器、蜂鸣器(6)、控制手柄(7)、I/O模块Ⅰ(8)、I/O模块Ⅱ(9)以及I/O模块Ⅲ(10),所述的后盖板(1.3)上安装有通讯/接口模块(11),所述的通讯/接口模块(11)通过带状电缆(12)连接I/O模块Ⅰ(8)、I/O模块Ⅱ(9)和I/O模块Ⅲ(10),通讯/接口模块(11)通过硬线连接机械仪表、LCD触摸屏(3)、按键/指示灯(4)、电位器,蜂鸣器(6)和控制手柄(7),所述的通讯/接口模块(11)包括CPU(11.1)以及与CPU(11.1)连接的驱动电路(11.2)、电源变换电路(11.4)、模拟信号调理电路(11.5)和DP转换模块(11.7),DP转换模块(11.7)将RS232通讯转换成Profibus—DP通讯,驱动电路(11.2)上连接有光耦隔离电路(11.3),驱动电路(11.2)和光耦隔离电路(11.3)输出DO信号。

【技术特征摘要】
1.一种嵌入式智能模块化操纵控制面板,其特征在于:包括由盒体(1.2)、前面板(1.1)和后盖板(1.3)构成的嵌入式盒体,所述的前面板(1.1)上分别安装有机械仪表、LCD触摸屏(3)、按键/指示灯(4)、电位器、蜂鸣器(6)、控制手柄(7)、I/O模块Ⅰ(8)、I/O模块Ⅱ(9)以及I/O模块Ⅲ(10),所述的后盖板(1.3)上安装有通讯/接口模块(11),所述的通讯/接口模块(11)通过带状电缆(12)连接I/O模块Ⅰ(8)、I/O模块Ⅱ(9)和I/O模块Ⅲ(10),通讯/接口模块(11)通过硬线连接机械仪表、LCD触摸屏(3)、按键/指示灯(4)、电位器,蜂鸣器(6)和控制手柄(7),所述的通讯/接口模块(11)包括CPU(11.1)以及与CPU(11.1)连接的驱动电路(11.2)、电源变换电路(11.4)、模拟信号调理电路(11.5)和DP转换模块(11.7),DP转换模块(11.7)将RS232通讯转换成Profibus—DP通讯,驱动电路(11.2)上连接有光耦隔离电路(11.3),驱动电路(11.2)和光耦隔离电路(11.3)输出DO信号。2.根据权利要求1所述的一种嵌入式智能模块化操纵控制面板,其特征在于,所述的按键/指示灯(4)有四十个;所述的电位器有两个,分别是第一电位器(5.1)和第二电位器(5.2),按功能划分为第一电位器(5.1)为面板调光,第二电位器(5.2)为仪表调光;蜂鸣器(6)有一个,用于故障报警;机械仪表有两个,分别是第一机械仪表(2.1)和第二机械仪表(2.2),按功能划分第一机械仪表(2.1)为转速表,第二机械仪表(2.2)为舵角表;LCD触摸屏(3)有一个,作为人机接口实现相关参数设置及状态显示;控制手柄(7)有一个,输出转速、舵角的控制信号;I/O模块Ⅰ(8)有两个,分别是第一I/O模块Ⅰ(8.1)和第二I/O模块Ⅰ(8.2);I/O模块Ⅱ(9)有两个,分别是第一I/O模块Ⅱ(9.1)和第二I/O模块Ⅱ(9.2);...

【专利技术属性】
技术研发人员:陶勇柯常国蒋炜张浩谢青松
申请(专利权)人:武汉船用电力推进装置研究所中国船舶重工集团公司第七一二研究所
类型:发明
国别省市:湖北,42

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1