專利名稱：微波設(shè)備的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及微波設(shè)備的控制裝置，尤其是關(guān)于一種大型微波設(shè)備的“現(xiàn)場總線”與模塊化控制裝置。
背景技術(shù)：
目前有關(guān)微波設(shè)備(如微波干燥機、微波萃取機、微波工業(yè)爐等)的控制裝置，無論是采用何種控制器(如單片機、PLC、工控機等)，其控制點的連接基本為點對點的方式，即一個輸出點對應(yīng)一個磁控管，一個輸出采樣對應(yīng)一個輸入點。如果將磁控管保護輸入的控制一并納入的話，則每個磁控管至少要占用三個控制點。而每個控制點及其外控布線是必備的且也是一對一的。因此，一臺微波設(shè)備的控制裝置的節(jié)點和外控布線量是極其繁多的，尤其是以微波功率超過30KW的大型設(shè)備為甚。如以一臺功率為50KV的隧道式微波干燥機為例，需設(shè)置約67個磁控管，以每個磁控管占用3個接點計算，其控制點為201個。如果將變頻、抽濕、低壓、高壓、冷卻、門開(關(guān))、加熱、保護等控制點包括在內(nèi)，則將使控制系統(tǒng)的占用的控制節(jié)點數(shù)超過220余個，其外接控制線可達800余條。數(shù)量如此之多的控制點和外控接線的“點——點”控制裝置，實踐證明給設(shè)備的安裝調(diào)試、生產(chǎn)運行、維修等方面帶來極大的工作量和繁復(fù)的程序，以至于影響到設(shè)備的可靠性，不僅無形之中加大了生產(chǎn)成本，而且有礙于大型微波設(shè)備產(chǎn)品向標(biāo)準(zhǔn)化和系列化的發(fā)展。近年來，一種“現(xiàn)場總線”控制系統(tǒng)(Fieldbus Control System——稱FCS)技術(shù)已經(jīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)，并且逐步適應(yīng)了工業(yè)控制系統(tǒng)向分散化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化發(fā)展的方向。該技術(shù)一個顯著的特點是具有“開放形”，即允許并鼓勵不同的廠家按照“現(xiàn)場總線”的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，自主研發(fā)具有各自特色的技術(shù)產(chǎn)品。因此，“現(xiàn)場總線”技術(shù)的引進，已在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)方面產(chǎn)生了重大的變革。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足，公開一種適于大型微波設(shè)備的接點少、布線少、效率高、可靠性高、成本低和易于安裝維修的“現(xiàn)場總線”與模塊化控制裝置。該裝置的設(shè)計思路是以對微波設(shè)備中微波發(fā)生器的控制連接為出發(fā)點，引用先進的“現(xiàn)場總線”控制技術(shù)(FCS)并結(jié)合集成化的模塊技術(shù)，將已具備數(shù)字計算和數(shù)字通訊能力的現(xiàn)場設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、以“現(xiàn)場總線”作為節(jié)點間實現(xiàn)數(shù)字通訊的紐帶，構(gòu)成數(shù)字式、雙向傳輸、全分散、多分支結(jié)構(gòu)的控制網(wǎng)絡(luò)。本實用新型采用的技術(shù)方案是一種微波設(shè)備的控制裝置，包括與主控制器連接的I/O模塊和功能模塊以及與其連接的傳感器、變送器、驅(qū)動器、執(zhí)行元件、開關(guān)器件，其特征在于主控制器通過現(xiàn)場總線連接傳感器、變送器、驅(qū)動器、執(zhí)行元件、開關(guān)器件，其中，現(xiàn)場總線通過若干專用功能模塊分別連接傳感器、變送器、驅(qū)動器、執(zhí)行元件、開關(guān)器件，主控制器與現(xiàn)場總線之間設(shè)置有通訊適配器；專用功能模塊并聯(lián)于設(shè)有多個接口的現(xiàn)場總線；每一個專用功能模塊控制連接一個微波加熱單元，一個微波加熱單元是指一個油箱總成或一個風(fēng)冷式加熱腔；一個油箱總成含有3～6只變壓器以及與其對應(yīng)的3～6只磁控管，一個風(fēng)冷式加熱腔含有3～6變壓器以及與其對應(yīng)的3～6只磁控管和冷風(fēng)機。
按上述方案實施的現(xiàn)場總線與模塊化控制裝置，由于采用了先進的“FCS”技術(shù)和分散式的I/O模塊，顯著的減少了系統(tǒng)元件和外控接線，簡化了設(shè)備及控制裝置的設(shè)計和減少了生產(chǎn)制造、安裝調(diào)試的工作量及差錯率，也因此而降低了設(shè)備的生產(chǎn)、調(diào)試和維修成本。本實用新型將“FCS”系統(tǒng)與分散式I/O模塊技術(shù)有機的結(jié)合，不僅為廣泛使用標(biāo)準(zhǔn)化的“現(xiàn)場總線”提供了一個通用的、且使該系統(tǒng)運行在標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)PC+WINDOWS/NT的平臺，而且為微波設(shè)備向大型化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化方面的發(fā)展提供了有利的技術(shù)支持。本實用新型具有一定的技術(shù)先進性和廣闊的市場前景。


圖1為本實用新型控制結(jié)構(gòu)方框示意圖；圖2為一個模塊與油箱總成的控制結(jié)構(gòu)方框示意圖；圖3是一種60KW隧道式微波干燥滅菌機為實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3實施例中加熱單元的結(jié)構(gòu)放大示意圖。
具體實施方式
結(jié)合附圖就一種60KW隧道式微波干燥滅菌機為實施例，作進一步具體說明。主控制器7由上位機(采用松下電工FPO-C16CT)和人機界面(采用松下電工GT30觸摸屏)組成，該控制器通過由現(xiàn)場總線1經(jīng)10余個模快3分別連接的各種溫度及紅外傳感器、高低壓變送器、驅(qū)動器(電機、減速器、傳輸帶)、繼電器等(圖示略)，主控制器7與現(xiàn)場總線1之間設(shè)有通訊適配器(附圖中為示出)，該適配器可根據(jù)主控制器通訊接口的不同而適用RS232或LS485型。為滿足該隧道機長距離傳輸信號的要求，從適配器接出的現(xiàn)場總線1轉(zhuǎn)為CAN現(xiàn)場總線，現(xiàn)場總線1設(shè)有多個接口用以并聯(lián)各?？?，其中，每一個?？?控制連接一個加熱單元6，該加熱單元包括6只變壓器21和6只磁控管5構(gòu)成的油箱總成2，依此構(gòu)成加熱腔60，數(shù)十個加熱腔60排列成行的通道——隧道，用以完成從其間由傳輸帶8輸送的物料的烘干和滅菌。該控制裝置中的每只?？旄鶕?jù)主控制器的指令和各種輸入信息，對每個油箱總成的6只變壓器合6只磁控管進行通斷控制，而對油箱以外的其他控制(如抽濕、預(yù)熱、調(diào)速等)則由并聯(lián)于CAN現(xiàn)場總線的其他?？煊枰钥刂?。所有?？旆答伒男畔⒕ㄟ^CAN現(xiàn)場總線傳輸于主控制器并在上述的顯示屏以顯示。本實施例所用的模塊可選用常規(guī)的模塊，也可采用專用設(shè)計的。至于風(fēng)冷式加熱腔的結(jié)構(gòu)本案予以省略，圖中所示的4為抽濕管道。
權(quán)利要求1.一種微波設(shè)備的控制裝置，包括與主控制器連接的I/O模塊和功能模塊以及與其連接的傳感器、變送器、驅(qū)動器、執(zhí)行元件、開關(guān)器件，其特征在于主控制器通過現(xiàn)場總線連接傳感器、變送器、驅(qū)動器、執(zhí)行元件、開關(guān)器件，其中，現(xiàn)場總線通過若干專用功能模塊分別連接傳感器、變送器、驅(qū)動器、執(zhí)行元件、開關(guān)器件，主控制器與現(xiàn)場總線之間設(shè)置有通訊適配器。
2.按權(quán)利要求1所述的微波設(shè)備的控制裝置，其特征在于專用功能模塊并聯(lián)于設(shè)有多個接口的現(xiàn)場總線。
3.按權(quán)利要求1或2所述的微波設(shè)備的控制裝置，其特征在于每一個專用功能模塊控制連接一個微波加熱單元。
4.按權(quán)利要求3所述的微波設(shè)備的控制裝置，其特征在于一個微波加熱單元是指一個油箱總成或一個風(fēng)冷式加熱腔。
5.按權(quán)利要求4所述的微波設(shè)備的控制裝置，其特征在于一個油箱總成含有3～6只變壓器以及與其對應(yīng)的3～6只磁控管。
6.按權(quán)利要求4所述的微波設(shè)備的控制裝置，其特征在于一個風(fēng)冷式加熱腔含有3～6變壓器以及與其對應(yīng)的3～6只磁控管和冷風(fēng)機。
專利摘要本實用新型公開一種微波設(shè)備的控制裝置，屬于微波設(shè)備控制裝置的技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于主控制器通過現(xiàn)場總線連接傳感器、變送器、驅(qū)動器、執(zhí)行元件、開關(guān)器件，其中，現(xiàn)場總線通過若干專用功能模塊分別連接傳感器、變送器、驅(qū)動器、執(zhí)行元件、開關(guān)器件，主控制器與現(xiàn)場總線之間設(shè)置有通訊適配器。本實用新型引用了先進的“現(xiàn)場總線”控制技術(shù)(FCS)并結(jié)合集成化的模塊技術(shù)，對微波設(shè)備的運行不僅實現(xiàn)了數(shù)字式、雙向傳輸、全分散、多分支結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)控制，而且簡化了設(shè)備及控制裝置的設(shè)計和減少了生產(chǎn)制造、安裝調(diào)試的工作量及差錯率，為微波設(shè)備向大型化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化方面的發(fā)展提供了有利的技術(shù)支持。
文檔編號G08C19/00GK2696060SQ200420005379
公開日2005年4月27日 申請日期2004年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月23日
發(fā)明者李晟, 王穗榆 申請人:天水華圓制藥設(shè)備科技有限責(zé)任公司