气动执行机构可视化系统技术方案

本发明专利技术实施例公开一种气动执行机构可视化系统，包括：设置于气动执行机构上的预设数据采集点的变送器、与所述变送器连接的信号隔离转换器、与所述信号隔离转换器连接的输入板卡、与所述输入板卡连接的工控机、与所述工控机连接的输出板卡、与所述输出板卡连接的继电器以及与所述工控机连接的串口屏。本发明专利技术的气动执行机构可视化系统可实现实时显示气动执行机构各组成部分实际情况以及模拟画面，从而为相关人员分析气动执行机构各个构成组件、气缸、阀门等动作情况提供极大的便利。

【技术实现步骤摘要】
气动执行机构可视化系统
本专利技术涉及自动化
，尤其涉及一种气动执行机构可视化系统。
技术介绍
气动执行机构及其自动控制系统是以空气压缩机为动力源，以压缩空气为工作介质，进行能量传递和信号传递，实现工业过程自动控制的系统。气动执行机构及其自动控制系统是实现自动化的重要手段之一，其具有工作效率高、成本低廉、无污染等一系列优点，因此在电力、造纸、机械、化工、冶金、食品、医药等工业领域得到越来越广泛的应用。然而，由于气动执行机构构成复杂，形式繁多，为了能够更好的让相关人员分析气动执行机构各个构成组件、气缸、阀门的动作情况，如何建立一种气动执行机构可视化系统，以实时显示气动执行机构各组成部分实际情况，成为业内亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种气动执行机构可视化系统，能够实时显示气动执行机构各组成部分实际情况，便于相关人员分析气动执行机构各个构成组件的动作情况。本专利技术提供一种气动执行机构可视化系统，包括：设置于气动执行机构上的预设数据采集点的变送器、与所述变送器连接的信号隔离转换器、与所述信号隔离转换器连接的输入板卡、与所述输入板卡连接的工控机、与所述工控机连接的输出板卡、与所述输出板卡连接的继电器以及与所述工控机连接的串口屏；所述变送器，用于采集气动执行机构各个预设数据采集点的状态参数；所述信号隔离转换器，用于将所述变送器采集的状态参数经转换电路转换成标准4-20mA电流信号，再经电流-电压转换模块将所述4-20mA电流信号转为0-10V电压信号，并保证各信号回路间不相互干扰；所述输入板卡，用于将所述0-10V电压信号读取至所述工控机；所述工控机，用于将所述0-10V电压信号通过转换公式转换为实际状态参数数据，根据所述实际状态参数数据，生成所述气动执行机构的各个预设数据采集点的实际状态参数显示数据，以及，使用根据预先储存的数据进行所述气动执行机构的动作模拟，生成所述气动执行机构执行各类动作的演示数据；所述串口屏，用于根据所述实际状态参数显示数据，实时显示所述气动执行机构的各个预设数据采集点的实际状态参数，以及根据所述演示数据，显示所述气动执行机构执行各类动作的模拟画面；所述输出板卡，用于根据所述工控机发送的控制数据，通过模拟量输出通道输出4-20mA电流信号，并经由所述继电器，最终传输至所述气动执行机构的智能定位器，以使所述智能定位器将4-20mA电信号转为气动信号驱动气缸。可选的，所述输入板卡共有32路单端输入通道，或16路差分输入通道，各通道分辨率为12bits，采集速率最大为500kS/s。可选的，所述输出板卡共有16路数字量信号输出通道，8路模拟量信号输出通道，各通道分辨率为12bits，最大输入电压±30V。可选的，所述信号隔离转换器的供电电源为DC24V或AC220V，输入信号为4-20mA，输出信号为0-10V。可选的，所述智能定位器的输入信号为4-20mA，输出信号为4-20mA。可选的，所述串口屏为7寸HMI屏幕，通过RS485与所述工控机进行通讯。可选的，所述输出板卡的输出端还设置有光耦隔离放大板，所述光耦隔离放大板的控制电压为DC3.3V-24V，输入电流为5-10mA，输出类型为无触点型，驱动元件P/N沟道场效应管。可选的，所述工控机通过采用C#语言编写的Winform上位机程序，将所述0-10V电压信号通过转换公式转换为实际状态参数数据，根据所述实际状态参数数据，生成所述气动执行机构的各个预设数据采集点的实际状态参数显示数据。可选的，所述工控机使用根据预先储存在SQL数据库的数据进行所述气动执行机构的动作模拟，生成所述气动执行机构执行各类动作的演示数据。可选的，所述系统还包括电源模块，所述电源模块为24V/5V双路电源，分别为所述信号隔离转换器以及所述继电器供电。本专利技术的有益效果如下：本专利技术的气动执行机构可视化系统，可通过变送器采集气动执行机构各个预设数据采集点的状态参数，利用信号隔离转换器将变送器采集的状态参数经转换电路转换成标准4-20mA电流信号，再经电流-电压转换模块将4-20mA电流信号转为0-10V电压信号，并保证各信号回路间不相互干扰，再经过输入板卡将0-10V电压信号读取至工控机，通过工控机将0-10V电压信号通过转换公式转换为实际状态参数数据，根据实际状态参数数据，生成气动执行机构的各个预设数据采集点的实际状态参数显示数据，以及，使用根据预先储存的数据进行气动执行机构的动作模拟，生成气动执行机构执行各类动作的演示数据，最后通过串口屏根据实际状态参数显示数据，实时显示气动执行机构的各个预设数据采集点的实际状态参数，以及根据演示数据，显示气动执行机构执行各类动作的模拟画面；此外，本系统还设置有输出板卡，可根据工控机发送的控制数据，通过模拟量输出通道输出4-20mA电流信号，并经由继电器，最终传输至气动执行机构的智能定位器，以使智能定位器将4-20mA电信号转为气动信号驱动气缸，本专利技术的气动执行机构可视化系统可实现实时显示气动执行机构各组成部分实际情况以及模拟画面，从而为相关人员分析气动执行机构各个构成组件、气缸、阀门等动作情况提供极大的便利。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的气动执行机构可视化系统的示意图。图2为本专利技术实施例提供的气动执行机构可视化系统的信号隔离转换器的电路图。图3为本专利技术实施例提供的气动执行机构可视化系统的光耦隔离放大板的第一种接线图。图4为本专利技术实施例提供的气动执行机构可视化系统的光耦隔离放大板的第二种接线图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术具体实施例及相应的附图对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。以下结合附图，详细说明本专利技术各实施例提供的技术方案。请参阅图1，图1为本专利技术实施例提供的一种气动执行机构可视化系统的示意图，该气动执行机构可视化系统包括：设置于气动执行机构100上的预设数据采集点的变送器1、与所述变送器1连接的信号隔离转换器2、与所述信号隔离转换器2连接的输入板卡3、与所述输入板卡3连接的工控机4、与所述工控机4连接的输出板卡5、与所述输出板卡5连接的继电器6以及与所述工控机4连接的串口屏7。其中，所述变送器1，用于采集气动执行机构100各个预设数据采集点的状态参数。具体可以使用位移变送器、压力变送器、压拉力变送器、噪声变送器、温度变送器以及震动变送器等多种变送器，来采集气动执行机构整套系统各点相关参数。所述信号隔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气动执行机构可视化系统，其特征在于，包括：设置于气动执行机构(100)上的预设数据采集点的变送器(1)、与所述变送器(1)连接的信号隔离转换器(2)、与所述信号隔离转换器(2)连接的输入板卡(3)、与所述输入板卡(3)连接的工控机(4)、与所述工控机(4)连接的输出板卡(5)、与所述输出板卡(5)连接的继电器(6)以及与所述工控机(4)连接的串口屏(7)；/n所述变送器(1)，用于采集气动执行机构(100)各个预设数据采集点的状态参数；/n所述信号隔离转换器(2)，用于将所述变送器(1)采集的状态参数经转换电路转换成标准4-20mA电流信号，再经电流-电压转换模块将所述4-20mA电流信号转为0-10V电压信号，并保证各信号回路间不相互干扰；/n所述输入板卡(3)，用于将所述0-10V电压信号读取至所述工控机(4)；/n所述工控机(4)，用于将所述0-10V电压信号通过转换公式转换为实际状态参数数据，根据所述实际状态参数数据，生成所述气动执行机构(100)的各个预设数据采集点的实际状态参数显示数据，以及，使用根据预先储存的数据进行所述气动执行机构(100)的动作模拟，生成所述气动执行机构(100)执行各类动作的演示数据；/n所述串口屏(7)，用于根据所述实际状态参数显示数据，实时显示所述气动执行机构(100)的各个预设数据采集点的实际状态参数，以及根据所述演示数据，显示所述气动执行机构(100)执行各类动作的模拟画面；/n所述输出板卡(5)，用于根据所述工控机(4)发送的控制数据，通过模拟量输出通道输出4-20mA电流信号，并经由所述继电器(6)，最终传输至所述气动执行机构(100)的智能定位器(101)，以使所述智能定位器(101)将4-20mA电信号转为气动信号驱动气缸。/n...

【技术特征摘要】
1.一种气动执行机构可视化系统，其特征在于，包括：设置于气动执行机构(100)上的预设数据采集点的变送器(1)、与所述变送器(1)连接的信号隔离转换器(2)、与所述信号隔离转换器(2)连接的输入板卡(3)、与所述输入板卡(3)连接的工控机(4)、与所述工控机(4)连接的输出板卡(5)、与所述输出板卡(5)连接的继电器(6)以及与所述工控机(4)连接的串口屏(7)；
所述变送器(1)，用于采集气动执行机构(100)各个预设数据采集点的状态参数；
所述信号隔离转换器(2)，用于将所述变送器(1)采集的状态参数经转换电路转换成标准4-20mA电流信号，再经电流-电压转换模块将所述4-20mA电流信号转为0-10V电压信号，并保证各信号回路间不相互干扰；
所述输入板卡(3)，用于将所述0-10V电压信号读取至所述工控机(4)；
所述工控机(4)，用于将所述0-10V电压信号通过转换公式转换为实际状态参数数据，根据所述实际状态参数数据，生成所述气动执行机构(100)的各个预设数据采集点的实际状态参数显示数据，以及，使用根据预先储存的数据进行所述气动执行机构(100)的动作模拟，生成所述气动执行机构(100)执行各类动作的演示数据；
所述串口屏(7)，用于根据所述实际状态参数显示数据，实时显示所述气动执行机构(100)的各个预设数据采集点的实际状态参数，以及根据所述演示数据，显示所述气动执行机构(100)执行各类动作的模拟画面；
所述输出板卡(5)，用于根据所述工控机(4)发送的控制数据，通过模拟量输出通道输出4-20mA电流信号，并经由所述继电器(6)，最终传输至所述气动执行机构(100)的智能定位器(101)，以使所述智能定位器(101)将4-20mA电信号转为气动信号驱动气缸。


2.如权利要求1所述的气动执行机构可视化系统，其特征在于，所述输入板卡(3)共有32路单端输入通道，或16路差分输入通道，各通道分辨率为12bits，采集速率最大...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋元帅，夏青，秦善海，徐金林，姜良，
申请(专利权)人：大连中和聚能自动控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21