功能標準化工業儀表制造技術

本發明專利技術涉及一種功能標準化工業儀表，它屬于自動化控制領域使用的顯示裝置。本發明專利技術主要是解決現有的工業儀表存在的兼容性差、利用率不高的技術問題。本發明專利技術的技術方案是：一種功能標準化工業儀表，其包括顯示屏、主控芯片模塊和電源模塊；所述顯示屏與主控芯片模塊連接，用以顯示模擬量輸出運行圖和開關量輸出運行圖，所述模擬量輸出運行圖和所述開關量輸出運行圖可以由中心計算機編譯后下發給所述主控芯片模塊；所述主控芯片模塊與顯示屏連接，用于接收中心計算機發送的指令，保存指令中攜帶的參數，并返回數據；所述電源模塊與顯示屏和主控芯片模塊連接，用于給所述顯示屏和所述主控芯片模塊供電。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種功能標準化工業儀表，它屬于自動化控制領域使用的顯示裝置。
技術介紹
工業儀表是用量極大的電氣設備，由于使用單位的建設總是按照自身的條件逐步增加設備的，而儀表的生產廠家也總是按照這些企事業的要求來配置儀表的，再加上各儀表生產廠家出于技術保密等原因的考慮，最終使工業儀表形成生產廠家眾多、品種繁多、用量巨大、標準不一，各行各業用戶對儀表的操作及維護人員多、人力浪費嚴重、儀表兼容性差、重復投資利用率不高，不利于降低儀表價格、不利于儀表的發展和更新。
技術實現思路
本專利技術的目的是解決現有的工業儀表存在的兼容性差、利用率不高的技術問題，提供一種兼容性好、利用率高、通用性和可靠性強的功能標準化工業儀表。本專利技術為解決上述技術問題而采用的技術方案是一種功能標準化工業儀表，其包括顯示屏、主控芯片模塊和電源模塊；所述顯示屏與主控芯片模塊連接，用以顯示模擬量輸出運行圖和開關量輸出運行圖，所述模擬量輸出運行圖和所述開關量輸出運行圖可以由中心計算機編譯后下發給所述主控芯片模塊；所述主控芯片模塊與顯示屏連接，用于接收中心計算機發送的指令，保存指令中攜帶的參數，并返回數據；所述指令包括“引導符、源地址、目標地址、儀表初始化參數或運行圖表達式或命令和結束符”;所述數據包括“引導符、源地址、目標地址、儀表初始化參數或運行圖表達式或命令和結束符”;所述電源模塊與顯示屏和主控芯片模塊連接，用于給所述顯示屏和所述主控芯片模塊供電。優選地，所述功能標準化工業儀表進一步包括模擬量輸入電路模塊、模擬量輸出電路模塊、開關量輸入模塊和開關量輸出模塊；所述模擬量輸入電路模塊與主控芯片模塊連接，用于實現電壓和電流兩種模擬量信號的輸入；所述模擬量輸出電路模塊與主控芯片模塊連接，用于實現電壓和電流兩種模擬量信號的輸出；所述開關量輸入模塊與主控芯片模塊連接，用于處理機械觸點、3V脈沖、5V脈沖及12V脈沖四種類型的常見開關量信號；所述開關量輸出模塊與主控芯片模塊連接，用于輸出經主控芯片模塊控制輸出的開關信號；所述電源模塊與顯示屏、主控芯片模塊、模擬量輸入電路模塊、模擬量輸出電路模塊、開關量輸入模塊和開關量輸出模塊相連接，用于給顯示屏、模擬量輸入電路模塊、模擬量輸出電路模塊、開關量輸入模塊、開關量輸出模塊和主控芯片模塊供電。所述模擬量輸入電路模塊包括第一插座I1、轉換電阻R1、M0S管Q1、第一運算放大器U1、儀表放大器U4、模擬開關U5、數字電位計U6、第二運算放大器U2和第三運算放大器U3,第一運算放大器Ul的輸出端和儀表放大器U4的輸出端分別與模擬開關U5的兩個輸入端SI和S2相連接；轉換電阻Rl的上端與第一運算放大器Ul的同相輸入端3、儀表放大器U4的反向輸入端2和第一插座Il的一端相連接；MOS管Ql的源極與第一插座Il的另一端相連接并接地；MOS管Ql的漏極與儀表放大器U4的同相輸入端3和轉換電阻Rl的下端相連接；數字電位計U6、第二運算放大器U2和第三運算放大器U3組成程控放大器；模擬開關U5的輸出端D與數字電位計U6的輸入端A相連接；第二運算放大器U2的反向輸入端2與數字電位計U6的W端連接，第二運算放大器U2的輸出端6與數字電位計U6的B端連接，第二運算放大器U2的輸出端6通過電阻R12與第三運算放大器U3的反向輸入端2連接。所述模擬量輸出電路模塊包括光耦合器U13和U14、第一 NPN型三極管Q2、第二NPN型三極管Q3、PNP型三極管Q20、第四運算放大器IC2B、第五運算放大器IC2A、第一模擬開關IC1A、第二模擬開關IC1B、第三模擬開關IC1C、二極管Vl和第二插座J3，第一模擬開關IClA的CNTL端和第二模擬開關IClB的CNTL端與第一 NPN型三極管Q2的集電極相連接，第一模擬開關IClA的OUT端和第三模擬開關IClC的CNTL端經電阻R17與15V電源連接，第二模擬開關IClB的IN端和第三模擬開關IClC的IN端均與第五運算放大器IC2A的反向輸入端相連接，第二模擬開關IClB的OUT端經電阻R49與二極管Vl的負極和第二插座J3的I端連接，第三模擬開關IClC的OUT端與第四運算放大器IC2B的輸出端相連接，第四運算放大器IC2B的反向輸入端經電阻R45與PNP型三極管Q20的發射極相連接，第五運算放大器IC2A的輸出端經電阻R19與第二 NPN型三極管Q3的基極相連接，PNP型三極管Q20的基極與第二 NPN型三極管Q3的集電極相連接；PNP型三極管Q20的集電極與二極管Vl的正極相連接，第一 NPN型三極管Q2的基極與光耦合器U13的6端連接，第五運算放大器IC2A的的同相輸入端經串聯電阻RlO和Rll與光耦合器U14的6端連接。所述開關量輸入模塊包括至少兩個NPN型三極管和至少兩個光耦合器，NPN型三極管通過光耦合器與主控芯片模塊相連接。本專利技術的技術方案具有以下優點，通過使用主控芯片模塊接收中心計算機發送的指令，保存指令中攜帶的參數，并返回數據，解決了現有技術中的儀表兼容性差、利用率不高的問題，提高了儀表的通用性和可靠性。附圖說明圖1示出了本專利技術的原理示意圖；圖2示出了本專利技術另一實施例的結構示意圖；圖3示出了本專利技術的使用狀態圖；圖4示出了本專利技術另一實施例的模擬量輸入電路模塊示意圖；圖5示出了本專利技術另一實施例的模擬量輸出電路模塊示意圖；圖6示出了本專利技術另一實施例的開關量輸入模塊示意圖。具體實施例方式下面結合附圖和實施例，對本專利技術的具體實施方式作進一步詳細描述。 如圖1所示，一種功能標準化工業儀表，其包括顯示屏1、主控芯片模塊2和電源模塊3 ；所述顯示屏I與主控芯片模塊2連接，用以顯示模擬量輸出運行圖和開關量輸出運行圖，所述模擬量輸出運行圖和所述開關量輸出運行圖可以由中心計算機編譯后下發給所述主控芯片模塊；所述主控芯片模塊2與顯示屏I連接，用于接收中心計算機發送的指令，保存指令中攜帶的參數，并返回數據；所述指令包括“引導符、源地址、目標地址、儀表初始化參數或運行圖表達式或命令和結束符”;所述數據包括“引導符、源地址、目標地址、儀表初始化參數或運行圖表達式或命令和結束符”;所述電源模塊3與顯示屏I和主控芯片模塊2連接，用于給所述顯示屏I和所述主控芯片模塊2供電。在本專利技術實施例中，功能標準化工業儀表通過工業總線與中心計算機及相鄰儀表通信。中心計算機的系統軟件須具有對運行圖的編譯功能和對運行代碼反編譯的功能，而儀表操作系統首先要實時可靠地完成運行代碼規定的任務，其次還要把運行代碼還原成運行圖在儀表觸摸屏上顯示。初始化是運行程序的最基本部分又有其特殊性，采用如下方式完成儀表的初始化工作。例如，中心計算機對須初始化的儀表下發“CD，源地址，目標地址，MI, MO, KIl, KOl，KI2, K02, KI3, K03, KI4, K04, AP, E”。儀表正確接收命令后會自動保存參數并返回數據“CA,源地址，目標地址，DOWN”。如果中心計算機需要獲取儀表的初始化參數則下發 “ CS，源地址，目標地址，UP ”儀表正確接收命令后返回數據“CU，源地址，目標地址，MI, MO, KIl, KOl，KI2, K02, KI3, K03, KI4, K04, AP, E”。以上代碼中，⑶、CA、CS和⑶本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種功能標準化工業儀表，其特征在于：包括顯示屏、主控芯片模塊和電源模塊；所述顯示屏與主控芯片模塊連接，用以顯示模擬量輸出運行圖和開關量輸出運行圖，所述模擬量輸出運行圖和所述開關量輸出運行圖可以由中心計算機編譯后下發給所述主控芯片模塊；所述主控芯片模塊與顯示屏連接，用于接收中心計算機發送的指令，保存指令中攜帶的參數，并返回數據；所述指令包括“引導符、源地址、目標地址、儀表初始化參數或運行圖表達式或命令和結束符”；所述數據包括“引導符、源地址、目標地址、儀表初始化參數或運行圖表達式或命令和結束符”；所述電源模塊與顯示屏和主控芯片模塊連接，用于給所述顯示屏和所述主控芯片模塊供電。

【技術特征摘要】
1.一種功能標準化工業儀表，其特征在于包括顯示屏、主控芯片模塊和電源模塊； 所述顯示屏與主控芯片模塊連接，用以顯示模擬量輸出運行圖和開關量輸出運行圖，所述模擬量輸出運行圖和所述開關量輸出運行圖可以由中心計算機編譯后下發給所述主控芯片模塊； 所述主控芯片模塊與顯示屏連接，用于接收中心計算機發送的指令，保存指令中攜帶的參數，并返回數據；所述指令包括“引導符、源地址、目標地址、儀表初始化參數或運行圖表達式或命令和結束符”;所述數據包括“引導符、源地址、目標地址、儀表初始化參數或運行圖表達式或命令和結束符”; 所述電源模塊與顯示屏和主控芯片模塊連接，用于給所述顯示屏和所述主控芯片模塊供電。2.如權利要求1所述的功能標準化工業儀表，其特征在于所述功能標準化工業儀表進一步包括模擬量輸入電路模塊、模擬量輸出電路模塊、開關量輸入模塊和開關量輸出模塊； 所述模擬量輸入電路模塊與主控芯片模塊連接，用于實現電壓和電流兩種模擬量信號的輸入； 所述模擬量輸出電路模塊與主控芯片模塊連接，用于實現電壓和電流兩種模擬量信號的輸出； 所述開關量輸入模塊與主控芯片模塊連接，用于處理機械觸點、3V脈沖、5V脈沖及12V脈沖四種類型的常見開關量信號； 所述開關量輸出模塊與主控芯片模塊連接，用于輸出經主控芯片模塊控制輸出的開關信號; 所述電源模塊與顯示屏、主控芯片模塊、模擬量輸入電路模塊、模擬量輸出電路模塊、開關量輸入模塊和開關量輸出模塊相連接，用于給顯示屏、模擬量輸入電路模塊、模擬量輸出電路模塊、開關量輸入模塊、開關量輸出模塊和主控芯片模塊供電。3.如權利要求2所述的功能標準化工業儀表，其特征在于所述模擬量輸入電路模塊包括第一插座11、轉換電阻R1、M0S管Ql、第一運算放大器Ul、儀表放大器U4、模擬開關U5、數字電位計U6、第二運算放大器U2和第三運算放大器U3，第一運算放大器Ul的輸出端和儀表放大器U4的輸出端分別與模擬開關U5的兩個輸入端SI和S2相連接；轉換電阻Rl的上端與第一運算放大器Ul的同相輸入端3、儀表放大器U4的反向輸入端2和第一插座Il的一端相連接；M0S管Ql的源極與第一...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃剛，盧佳，張劍平，任鴻，
申請(專利權)人：太原工業學院，
類型：發明
國別省市：