LCD显示带有停电开关阀门和过载保护的电动阀门控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种LCD显示带有停电开关阀门和过载保护的电动阀门控制器，包括控制器底壳、控制器面壳、安装于控制器底壳内的齿轮减速箱、设置于齿轮减速箱之上的控制电路板及直流无刷电机，所述控制电路板包括第一控制板和第二控制板两块，第一控制板和第二控制板层叠设置，第一控制板设置有控制按键及固定安装LCD点阵显示屏，第二控制板设有单片机主控芯片及控制电路、RS485通讯模块及电路、低温漂模拟量输入输出信号电路、隔离电源电路、无源开关量控制电路，控制电路连接设于第二控制板上的FPC排线、EE22变压器、电位器、电机接口、接线端子和继电器，FPC排线连接LCD点阵显示屏；所述齿轮减速箱内设有齿轮组，齿轮组通过直流无刷电机输入动力，齿轮组的最后一级齿轮轴芯带动阀门，使阀门开和关运转。

LCD displays electric valve controller with switch off valve and overload protection.

The utility model discloses an electric valve controller with a power stop switch valve and overload protection, which includes a controller bottom shell, a controller face shell, a gear reducer installed in the controller bottom shell, a control circuit board and a DC brushless motor on the gear reducer, and the control circuit board includes the LCD. The control board and the second control board are two blocks, the first control board and the second control board are stacked, the first control board is set with the control key and the fixed installation LCD dot matrix display, and the second control board has the MCU main control chip and the control circuit, the RS485 communication module and the circuit, the low temperature drift analog input and output signal circuit, and the isolation. The power circuit, the passive switch quantity control circuit, the control circuit connected to the FPC line of the second control board, the EE22 transformer, the potentiometer, the motor interface, the connection terminal and the relay, the FPC line connecting the LCD dot matrix display; the gear reducer is set in the gear reducer, and the gear wheel sets the power by the DC brushless motor. The final gear shaft core of the gear set drives the valve to open and close the valve.

【技术实现步骤摘要】
LCD显示带有停电开关阀门和过载保护的电动阀门控制器
本技术涉及电子电路和机械技术，对阀门自动化控制领域，解决阀门控制器堵转、卡死无保护，因电机发热而无法频繁开关调节，及在特定场合，停电时阀门没法自行按预设开、关阀门的问题。
技术介绍
电动阀门控制器主要用于阀门控制，是现在取代手动阀门，减少人工劳力，提高生产效率的有效手段。电动阀门控制器，通常又称为“电动执行器”。由电机带动齿轮减速箱，通过一定的旋转力矩，安装于阀门连杆。通过控制电机的正、反转，来控制阀门全关0度和阀门全开90度的过程。在阀门全关0度至阀门全开90度范围，使阀门等效控制在0.0%至100%，呈线性的控制阀门开度大小，使得阀门内的液体、气体等介质也呈线性的流量控制。根据控制系统的需要，让阀门开度大小根据控制信号的比例来控制其流量大小。目前的电动阀门控制器大部分采用交流同步电机作为力源，控制器整体比较大，输出力矩小，发热高，生产组装环节比较多，存在不少功能连线和支架固定，安装比较麻烦。另外，如附图1所示电气结构图，3根AC220V电机驱动线，3根电位器线。电机驱动接口与电机之间连接有浪涌限流电阻/电感、限位开关电机温度保护开关。在阀门频繁开关调节流量或产生阀门堵转时，电机急剧发热，超过一定时间温度开关动作，断开电机电源。在这个过程中，高热不仅会降低电机寿命，而更可能烧坏电机。从而导致产品破坏性故障。在很多生产使用场合，不仅导致经济损失，更会发生严重的安全事故。并且，现有的电动阀门控制器只有符合或者数字显示，而在很多现场管理的工人，在电子技术上的经验是很缺乏的。导致调试阀门、参数设置上有较大困难。在部分生产应用场合，突然停电，必须让阀门全关或全开。该类产品不具备该功能、需要在外部使用另外的系统来处理，增加了系统成本和管理风险。同时在数字化管理功能缺乏，无485通讯或无线控制数据交换处理功能。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术提供了一种LCD显示带有停电开关阀门和过载保护的电动阀门控制器。本技术所采用的技术方案是：一种LCD显示带有停电开关阀门和过载保护的电动阀门控制器，其特征是，包括控制器底壳、控制器面壳、安装于控制器底壳内的齿轮减速箱、设置于齿轮减速箱之上的控制电路板及直流无刷电机，所述控制电路板包括第一控制板和第二控制板两块，第一控制板和第二控制板层叠设置，第一控制板设置有控制按键及固定安装LCD点阵显示屏，第二控制板设有单片机主控芯片及控制电路、RS485通讯模块及电路、低温漂模拟量输入输出信号电路、隔离电源电路、无源开关量控制电路，控制电路连接设于第二控制板上的FPC排线、EE22变压器、电位器、电机接口、接线端子和继电器，FPC排线连接LCD点阵显示屏；所述齿轮减速箱内设有齿轮组，齿轮组通过直流无刷电机输入动力，齿轮组的最后一级齿轮轴芯带动阀门，使阀门开和关运转；最后一级齿轮轴芯中心垂直设有电位器D型轴杆，电位器D型轴杆带动电位器旋转，单片机主控芯片输出阀门开或关的比例参数至LCD点阵显示屏显示。单片机主控芯片采用ST工业级低功耗单片机STM8L151R8单片机，内部具有12位AD模数转换，将4-20mA或0-10V控制信号转换为0-4095分辨率内的数字量信号。进一步所述RS485通讯模块采用MAX485EESA+T芯片，具有静电、浪涌、线路干扰抑制与保护，按MODBUSRTU协议对阀门数字化控制。进一步所述隔离电源电路由TNY278芯片、EE22变压器组成隔离电源，内置两节3.7V钴酸锂电池，TNY278芯片为钴酸锂电池过充、过放保护，隔离电源电路检测到电动阀门控制器所接外部电源停电，7.4V钴酸锂电池经DC-DC升压电路升压到DC22V供直流无刷电机供电、降压到DC5V给单片机主控芯片供电，完成停电后的完全开阀或关阀运行。进一步所述LCD点阵显示屏采用320*240点阵式彩色IPSTFTLCD显示屏，在-30°至70°可靠运行工作，中文控制及设置界面。进一步所述第二控制板还设有Rt1热敏电阻和R2低温漂电阻组成内部温度检测，将温度检测作为数字量。本技术的有益效果为：采用彩色LCD中文显示，人机界面简洁，采用模拟量输入控制信号兼容4-20mA/0-10V,用户现场可调。采用可靠的阀位传感器和直流无刷电机，阀位传感器采用360度无止挡，中心D型孔旋转电位器，其温度系数500PPm/℃，工作环境-40°至120°，旋转寿命长达100万次，电位器体积小，及直流无刷电机体积也小，减小阀门控制器的整体体积。阀门传感器和电机脉冲双信号高精度控制，达到精准停位≤0.1%。实现RS485、无线数据通讯功能可在产品出厂前选择。另外，通过隔离电源电路和内置电池，实现在所连接的外部电源停电的情况下，由内置电池启动实现工作，实现停电后，打开或关闭阀门，更具实用性。附图说明图1为传统的电动阀门控制器电气结构示意图。图2为本技术的底壳和齿轮减速箱及阀门结构示意图。图3为本技术的控制电路板示意图。图4为本技术的外形结构示意图。图5为本技术的齿轮组示意图。图6为单片机主控芯片电路示意图。图7为LCD点阵显示屏电路示意图。图8为隔离电源电路示意图。图9、图10为低温漂模拟量输入输出信号电路示意图。图11为钴酸锂电池管理电路。图12为开关量控制电路示意图。图13为RS485通讯电路示意图。图14为直流无刷电机性能曲线图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步的说明。请参照附图，一种LCD显示带有停电开关阀门和过载保护的电动阀门控制器，其特征是，包括控制器底壳1、控制器面壳2、安装于控制器底壳1内的齿轮减速箱3、设置于齿轮减速箱3之上的控制电路板5及直流无刷电机4，所述控制电路板5包括第一控制板和第二控制板两块，第一控制板和第二控制板层叠设置，第一控制板设置有控制按键及固定安装LCD点阵显示屏51，第二控制板设有单片机主控芯片及控制电路、RS485通讯模块及电路、低温漂模拟量输入输出信号电路、隔离电源电路、无源开关量控制电路，控制电路连接设于第二控制板上的FPC排线52、EE22变压器53、电位器54、电机接口55、接线端子56和继电器57，FPC排线52连接LCD点阵显示屏51；所述齿轮减速箱3内设有齿轮组，齿轮组通过直流无刷电机输入动力，齿轮组的最后一级齿轮轴芯带动阀门7，使阀门7开和关运转；最后一级齿轮轴芯中心垂直设有电位器D型轴杆6，电位器D型轴杆6带动电位器旋转54，单片机主控芯片输出阀门开或关的比例参数至LCD点阵显示屏显示51。单片机主控芯片采用ST工业级低功耗单片机STM8L151R8单片机，内部具有12位AD模数转换，将4-20mA或0-10V控制信号转换为0-4095分辨率内的数字量信号。通过两端点校准，数据运算后成0.0%-100.0%比例控制。12位AD是其它单片机所不具备的。具有真实的0.1%分辨率，为精准控制提供有效辨别依据。12位AD提供4096数据分辨率，对阀门位置信号输入模拟量、产品内部温度检测，采用Rt1热敏电阻和R2低温漂电阻组成温度检测，转为数字量时，在温度系数、数据稳定性能上，提供可靠保障，无论在-45℃或65℃环境，信号数据一致性好，偏差在0.2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LCD显示带有停电开关阀门和过载保护的电动阀门控制器，其特征在于：包括控制器底壳、控制器面壳、安装于控制器底壳内的齿轮减速箱、设置于齿轮减速箱之上的控制电路板及直流无刷电机，所述控制电路板包括第一控制板和第二控制板两块，第一控制板和第二控制板层叠设置，第一控制板设置有控制按键及固定安装LCD点阵显示屏，第二控制板设有单片机主控芯片及控制电路、RS485通讯模块及电路、低温漂模拟量输入输出信号电路、隔离电源电路、无源开关量控制电路，控制电路连接设于第二控制板上的FPC排线、EE22变压器、电位器、电机接口、接线端子和继电器，FPC排线连接LCD点阵显示屏；所述齿轮减速箱内设有齿轮组，齿轮组通过直流无刷电机输入动力，齿轮组的最后一级齿轮轴芯带动阀门，使阀门开和关运转；最后一级齿轮轴芯中心垂直设有电位器D型轴杆，电位器D型轴杆带动电位器旋转，单片机主控芯片输出阀门开或关的比例参数至LCD点阵显示屏显示。

【技术特征摘要】
1.一种LCD显示带有停电开关阀门和过载保护的电动阀门控制器，其特征在于：包括控制器底壳、控制器面壳、安装于控制器底壳内的齿轮减速箱、设置于齿轮减速箱之上的控制电路板及直流无刷电机，所述控制电路板包括第一控制板和第二控制板两块，第一控制板和第二控制板层叠设置，第一控制板设置有控制按键及固定安装LCD点阵显示屏，第二控制板设有单片机主控芯片及控制电路、RS485通讯模块及电路、低温漂模拟量输入输出信号电路、隔离电源电路、无源开关量控制电路，控制电路连接设于第二控制板上的FPC排线、EE22变压器、电位器、电机接口、接线端子和继电器，FPC排线连接LCD点阵显示屏；所述齿轮减速箱内设有齿轮组，齿轮组通过直流无刷电机输入动力，齿轮组的最后一级齿轮轴芯带动阀门，使阀门开和关运转；最后一级齿轮轴芯中心垂直设有电位器D型轴杆，电位器D型轴杆带动电位器旋转，单片机主控芯片输出阀门开或关的比例参数至LCD点阵显示屏显示。2.根据权利要求1所述的一种LCD显示带有停电开关阀门和过载保护的电动阀门控制器，其特征在于：单片机主控芯片采用ST工业级低功耗单片机STM8L151R8单片机，内部具有12位AD模数转换，将4-20mA或0-10...

【专利技术属性】
技术研发人员：余化，
申请(专利权)人：深圳市派格森科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44