多用型自動(dòng)化pid控制儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種多用型自動(dòng)化PID控制儀，屬于控制儀器領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和自動(dòng)化工業(yè)中，需要精確的采集溫度、壓力、液位、容量等物理量來(lái)保證生產(chǎn)或者研宄，但是目前對(duì)于這方面的采集工具和方法來(lái)說(shuō)，如果采用專業(yè)的大型測(cè)量系統(tǒng)來(lái)測(cè)量的話，對(duì)于一些中小企業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)不小的負(fù)擔(dān)，但是如果不采用專業(yè)的設(shè)備，靠人工或者別的一些設(shè)備，人力支出太大，而且測(cè)量有時(shí)候不準(zhǔn)確，很多設(shè)備也不能自動(dòng)化控制，所以需要有一個(gè)可靠的能夠自動(dòng)化控制的PID控制儀來(lái)解決問(wèn)題。
[0003]為此，設(shè)計(jì)一種多用型自動(dòng)化PID控制儀，本多用型自動(dòng)化PID控制儀適合于溫度、壓力、液位、容量等物理量的采集顯示，并能夠配合各種執(zhí)行器對(duì)加熱設(shè)備和電磁、電動(dòng)閥門(mén)等進(jìn)行PID調(diào)節(jié)控制，同時(shí)采用新型單片機(jī)作為控制器，不僅能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，還減少了不必要的超調(diào)量和震動(dòng)現(xiàn)象，并且大大提高了對(duì)系統(tǒng)失調(diào)的響應(yīng)速度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種多用型自動(dòng)化PID控制儀。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種多用型自動(dòng)化PID控制儀，包括:主面板、設(shè)定值選定器、信號(hào)處理輸入單元、信號(hào)采集器、設(shè)定值調(diào)節(jié)器、單片機(jī)、CPU、運(yùn)算器、控制器、設(shè)定值輸入鍵盤(pán)、顯示面板、功能模塊、遠(yuǎn)程通訊模塊、繼電器模塊、模擬量處理控制模塊和變送輸出模塊，其特征在于:多用型自動(dòng)化PID控制儀由測(cè)量部分、計(jì)算控制部分、顯示調(diào)節(jié)部分、功能實(shí)現(xiàn)部分組成；測(cè)量部分包括信號(hào)采集器和信號(hào)處理輸入單元；計(jì)算控制部分包括設(shè)定值選定器、設(shè)定值調(diào)節(jié)器、單片機(jī)、CPU、運(yùn)算器和控制器；顯示調(diào)節(jié)部分包括設(shè)定值輸入鍵盤(pán)和顯示面板；功能實(shí)現(xiàn)部分包括功能模塊、遠(yuǎn)程通訊模塊、繼電器模塊、模擬量處理控制模塊和變送輸出模塊；主面板上焊有CPU、設(shè)定值選定器、設(shè)定值調(diào)節(jié)器、單片機(jī)，這四個(gè)器件之間相互焊接；設(shè)定值輸入鍵盤(pán)焊接在顯示面板上，可以設(shè)定各個(gè)物理量如溫度、壓力、液位、容量等的上下限值和相關(guān)數(shù)值，顯示面板通過(guò)焊接與主面板相連；信號(hào)采集器置于要采集信號(hào)的位置，可以采集溫度、壓力、液位、容量等物理量，信號(hào)采集器與信號(hào)處理輸入單元相連接，可以將采集到的物理量，送到信號(hào)處理輸入單元，信號(hào)處理輸入單元與主面板焊接在一起，可以將經(jīng)過(guò)初步處理的數(shù)據(jù)發(fā)送到單片機(jī)和CPU中，CPU內(nèi)部有運(yùn)算器和控制器，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算分析；單片機(jī)可以控制不同的信號(hào)到CPU進(jìn)行運(yùn)算分析，運(yùn)算后輸出到功能模塊，由功能模塊控制與它連接的外部設(shè)備，以達(dá)到定點(diǎn)控制的目的；功能模塊由遠(yuǎn)程通訊模塊、繼電器模塊、模擬量處理控制模塊和變送輸出模塊四部分組成，均焊在主面板上。
[0006]多用型自動(dòng)化PID控制儀由測(cè)量部分、計(jì)算控制部分、顯示調(diào)節(jié)部分、功能實(shí)現(xiàn)部分組成；測(cè)量部分包括信號(hào)采集器和信號(hào)處理輸入單元；計(jì)算控制部分包括設(shè)定值選定器、設(shè)定值調(diào)節(jié)器、單片機(jī)、CPU、運(yùn)算器和控制器；顯示調(diào)節(jié)部分包括設(shè)定值輸入鍵盤(pán)和顯示面板；功能實(shí)現(xiàn)部分包括功能模塊、遠(yuǎn)程通訊模塊、繼電器模塊、模擬量處理控制模塊和變送輸出模塊。
[0007]本實(shí)用新型的有益效果是:新型PID控制儀既能很好的控制線性定常系統(tǒng)，也能對(duì)非線性、時(shí)變的復(fù)雜性系統(tǒng)和模型不清楚的系統(tǒng)進(jìn)行有效的控制，采用了可靠性更高的單片機(jī)作為控制器，對(duì)現(xiàn)有的PID控制儀的應(yīng)用范圍、可靠性等方面有了很大的提升，可以通過(guò)通訊模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、實(shí)現(xiàn)了真正的自動(dòng)化控制。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為一種多用型自動(dòng)化PID控制儀結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型一種多用型自動(dòng)化PID控制儀作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0010]圖1中，I一主面板、2—設(shè)定值選定器、3—設(shè)定值調(diào)節(jié)器、4一信號(hào)處理輸入單元、5 一?目號(hào)米集器、6—單片機(jī)、7—遠(yuǎn)程通訊模塊、8—繼電器模塊、9 一CPU、10—運(yùn)算器、11 一控制器、12—顯示面板、13—設(shè)定值輸入鍵盤(pán)、14 一功能模塊、15—變送輸出模塊、16—模擬量處理控制模塊。
[0011]主面板I上有設(shè)定值選定器2、設(shè)定值調(diào)節(jié)器3、單片機(jī)6、CPU9以及功能模塊14，它們之間相互連接，顯示面板12上有設(shè)定值輸入鍵盤(pán)13，顯示面板和主面板焊接在一起，它有顯示作用，設(shè)定值輸入鍵盤(pán)13可以通過(guò)發(fā)送給單片機(jī)6信號(hào)控制設(shè)定值選定器2和設(shè)定值調(diào)節(jié)器3來(lái)調(diào)節(jié)設(shè)定溫度、壓力、液位、容量等物理量的上下限值等。外部的信號(hào)采集器5可以測(cè)量需要的溫度、壓力、液位、容量等物理量，得到的信號(hào)可以送給信號(hào)處理輸入單元4進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理運(yùn)算后發(fā)送給主面板I上的單片機(jī)6。單片機(jī)6作為控制單元，可以控制這些信號(hào)到CPU9內(nèi)進(jìn)行運(yùn)算分析，其中，CPU9內(nèi)的運(yùn)算器10和控制器11可以實(shí)現(xiàn)這些功能。經(jīng)CPU運(yùn)算分析后的數(shù)據(jù)再發(fā)送回單片機(jī)6，單片機(jī)6通過(guò)控制功能模塊14上的遠(yuǎn)程通訊模塊7、繼電器模塊8、模擬量處理控制模塊16和變送輸出模塊15來(lái)控制外部設(shè)備，達(dá)到定點(diǎn)控制的目的。
[0012]設(shè)定值選定器2、設(shè)定值調(diào)節(jié)器3、單片機(jī)6、CPU9以及功能模塊14都是焊接在主面板上，它們之間互相焊接，其中，功能模塊14包括:遠(yuǎn)程通訊模塊7、繼電器模塊8、模擬量處理控制模塊16和變送輸出模塊15。設(shè)定值輸入鍵盤(pán)13焊在顯示面板12上方，它們和主面板I焊接相連。信號(hào)采集器5放在需要采集信號(hào)的地方，它和主面板I之間的相連通過(guò)信號(hào)處理輸入單元4來(lái)實(shí)現(xiàn)。功能模塊14中的遠(yuǎn)程通訊模塊7、繼電器模塊8、模擬量處理控制模塊16和變送輸出模塊15，可以和外部設(shè)備通信甚至和外部設(shè)備相接，從而可以實(shí)現(xiàn)通信和控制外部設(shè)備的作用。
[0013]用戶使用時(shí)，首先安裝好各部件，通過(guò)設(shè)定值輸入鍵盤(pán)13調(diào)節(jié)需測(cè)的物理量的上下限值等其它相關(guān)數(shù)值，一切就緒后，信號(hào)采集器5就可以將采集到的信號(hào)如溫度、壓力、液位、容量等物理量通過(guò)信號(hào)處理輸入單元4初步處理之后，將經(jīng)過(guò)選通、放大的信號(hào)送到單片機(jī)6，通過(guò)單片機(jī)6控制不同的信號(hào)到CPU9進(jìn)行運(yùn)算分析，運(yùn)算后發(fā)送回單片機(jī)6經(jīng)過(guò)功能模塊14輸出給外部設(shè)備，以達(dá)到定點(diǎn)控制的目的。
[0014]本實(shí)用新型提供了一種多用型自動(dòng)化PID控制儀，設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，具有使用方便，實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，操作容易，自動(dòng)化程度高的優(yōu)點(diǎn)，不僅克服了目前的PID控制儀對(duì)于線性定常系統(tǒng)的控制是非常有效的，但對(duì)于非線性、時(shí)變的復(fù)雜性系統(tǒng)和模型不清楚的系統(tǒng)就不能很好的控制的問(wèn)題；還采用了可靠性更高的單片機(jī)作為控制器，不僅能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并且大大提高了對(duì)系統(tǒng)失調(diào)的響應(yīng)速度；還可以通過(guò)通訊模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)了真正的自動(dòng)化控制，市場(chǎng)潛力大，可以在市場(chǎng)上進(jìn)行推廣。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多用型自動(dòng)化PID控制儀，包括:主面板、設(shè)定值選定器、信號(hào)處理輸入單元、信號(hào)采集器、設(shè)定值調(diào)節(jié)器、單片機(jī)、CPU、運(yùn)算器、控制器、設(shè)定值輸入鍵盤(pán)、顯示面板、功能模塊、遠(yuǎn)程通訊模塊、繼電器模塊、模擬量處理控制模塊和變送輸出模塊，其特征在于:多用型自動(dòng)化PID控制儀由測(cè)量部分、計(jì)算控制部分、顯示調(diào)節(jié)部分、功能實(shí)現(xiàn)部分組成；測(cè)量部分包括信號(hào)采集器和信號(hào)處理輸入單元；計(jì)算控制部分包括設(shè)定值選定器、設(shè)定值調(diào)節(jié)器、單片機(jī)、CPU、運(yùn)算器和控制器；顯示調(diào)節(jié)部分包括設(shè)定值輸入鍵盤(pán)和顯示面板；功能實(shí)現(xiàn)部分包括功能模塊、遠(yuǎn)程通訊模塊、繼電器模塊、模擬量處理控制模塊和變送輸出模塊；主面板上焊有CPU、設(shè)定值選定器、設(shè)定值調(diào)節(jié)器、單片機(jī)，這四個(gè)器件之間相互焊接；設(shè)定值輸入鍵盤(pán)焊接在顯示面板上，可以設(shè)定各個(gè)物理量如溫度、壓力、液位、容量等的上下限值和相關(guān)數(shù)值，顯示面板通過(guò)焊接與主面板相連；信號(hào)采集器置于要采集信號(hào)的位置，可以采集溫度、壓力、液位、容量等物理量，信號(hào)采集器與信號(hào)處理輸入單元相連接，可以將采集到的物理量，送到信號(hào)處理輸入單元，信號(hào)處理輸入單元與主面板焊接在一起，可以將經(jīng)過(guò)初步處理的數(shù)據(jù)發(fā)送到單片機(jī)和CPU中，CPU內(nèi)部有運(yùn)算器和控制器，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算分析；單片機(jī)可以控制不同的信號(hào)到CPU進(jìn)行運(yùn)算分析，運(yùn)算后輸出到功能模塊，由功能模塊控制與它連接的外部設(shè)備，以達(dá)到定點(diǎn)控制的目的；功能模塊由遠(yuǎn)程通訊模塊、繼電器模塊、模擬量處理控制模塊和變送輸出模塊四部分組成，均焊在主面板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1要求所述的多用型自動(dòng)化PID控制儀，其特征是:多用型自動(dòng)化PID控制儀由測(cè)量部分、計(jì)算控制部分、顯示調(diào)節(jié)部分、功能實(shí)現(xiàn)部分組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1要求所述的多用型自動(dòng)化PID控制儀，其特征是:測(cè)量部分包括信號(hào)采集器和信號(hào)處理輸入單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1要求所述的多用型自動(dòng)化PID控制儀，其特征是:計(jì)算控制部分包括設(shè)定值選定器、設(shè)定值調(diào)節(jié)器、單片機(jī)、CPU、運(yùn)算器和控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1要求所述的多用型自動(dòng)化PID控制儀，其特征是:顯示調(diào)節(jié)部分包括設(shè)定值輸入鍵盤(pán)和顯示面板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1要求所述的多用型自動(dòng)化PID控制儀，其特征是:功能實(shí)現(xiàn)部分包括功能模塊、遠(yuǎn)程通訊模塊、繼電器模塊、模擬量處理控制模塊和變送輸出模塊。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了多用型自動(dòng)化PID控制儀，包括：主面板、設(shè)定值選定器、信號(hào)處理輸入單元、信號(hào)采集器、設(shè)定值調(diào)節(jié)器、單片機(jī)、CPU、運(yùn)算器、控制器、設(shè)定值輸入鍵盤(pán)、顯示面板、功能模塊、遠(yuǎn)程通訊模塊、繼電器模塊、模擬量處理控制模塊和變送輸出模塊。本實(shí)用新型提供了一種多用型自動(dòng)化PID控制儀，設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，具有使用方便，實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，操作容易，自動(dòng)化程度高的優(yōu)點(diǎn)，不僅克服了目前的PID控制儀對(duì)于線性定常系統(tǒng)的控制是非常有效的，但對(duì)于非線性、時(shí)變的復(fù)雜性系統(tǒng)和模型不清楚的系統(tǒng)就不能很好的控制的問(wèn)題；還采用了可靠性更高的單片機(jī)作為控制器，不僅能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并且大大提高了對(duì)系統(tǒng)失調(diào)的響應(yīng)速度；還可以通過(guò)通訊模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)了真正的自動(dòng)化控制，市場(chǎng)潛力大，可以在市場(chǎng)上進(jìn)行推廣。
【IPC分類】G05B11-42
【公開(kāi)號(hào)】CN204440034
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520160268
【發(fā)明人】代闖闖, 劉詠晨, 畢成, 邢凱軒, 戴猛, 祁奕
【申請(qǐng)人】代闖闖, 劉詠晨, 畢成, 邢凱軒, 戴猛, 祁奕
【公開(kāi)日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年3月22日