流体工位控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种流体工位控制器，包括单片机、ＦＰＧＡ芯片、存储模块、显示模块、控制面板、驱动模块及与多路加注通道一一相对应的多个继电器。各路加注通道上的电磁阀或流量计所发出的流量脉冲输入ＦＰＧＡ芯片，ＦＰＧＡ芯片接收从控制面板输入的加注数据、通道数据及加注命令并传送给所述单片机，单片机对加注数据、通道信息及加注命令进行处理后送回ＦＰＧＡ芯片，同时控制显示模块进行显示，通过ＦＰＧＡ芯片控制多个继电器的通断来实现各路加注通道的开启和关闭。本实用新型专利技术具有多通道的同时操作功能、批次加注功能，提高了流体加注过程的工作效率，可用于汽车维修、机械制造等领域。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

Fluid position controller

The utility model discloses a fluid station controller, including single chip, FPGA chip, memory module, display module, control panel, driver module and a plurality of relay and multiplex fisling channels corresponding to. Flow pulse input FPGA chip from each filling channel on the electromagnetic valve or flow meter, FPGA chip data received from the control panel, add input channel data and filling orders and sent to the microcontroller, the microcontroller for processing of data, information and channel filling filling order back to the FPGA chip, the control display module displays control, multiple relays through FPGA chip pass breaksrealizes each fisling channels open and close. The utility model has the functions of multi-channel simultaneous operation and batch filling, improves the working efficiency of the fluid filling process, and can be used in the fields of automobile maintenance and mechanical manufacture.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种流体控制设备。
技术介绍
目前，市场上主要有两种流体控制设备， 一种是以PLC为核心的控制系统， 这类系统能在一定程度上满足加注的需求，但是价格普遍偏高，因而在市场上 很难有竞争力。另一种是以电子芯片为核心的控制系统，这类系统以意大利彼 优时(PIUSI)公司的MCO加注系统和瑞典奥里恩(0RI0N)公司的加注系统为代表。它们虽都具有定量加注的功能，但却存在以下缺点-1. 不具备多任务功能，即不能实现两个或者两个以上的通道同时加注功 能，如遇到两个或两个以上的通道需要加注操作时， 一个通道发生加注操作， 另外需要加注操作的通道则要等待，直到正在加注的那个通道加注完成，然后 才能开始加注，这显然不能满足加注实时性的要求。如果有多个通道同时需要 加注，那么整个的等待时间将会很长，严重影响工作效率。2. 不能满足工业控制方面经常涉及的批次加注。所谓批次加注，就是指一 个固定的、程序化的加注过程。整个过程可能包含多步加注作业，每步加注作 业的加注量可能不同，加注间歇也可能不同，但是每个加注过程都是相同的。 比如这个过程包含一次5升的加注、间歇10秒、 一次3升的加注、间歇20秒 和一次8升的加注、间歇10秒，然后又开始下一次加注流程。使用没有批次 加注功能的加注系统，每步加注中必须在控制器上人工设定所需加注量，这样 就严重影响了加注工作效率，增加了加注操作者的工作强度。有了批次加注功 能，在每步加注过程中，操作者无需一次次设定所需加注量，能够简化工作过 程，显著提供工作效率。3. 在外围设备的选择上，以上两种加注系统的某些外围设备缺乏兼容性， 如电磁阀和流量计都必须使用指定类型的产品。4.以上两种加注系统的人机界面采用的是纯英文操作界面，所以要求操作 者具备一定的英语阅读能力，这对于操作人员而言会产生不便。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种能 够实现多任务功能和批次加注的流体工位控制器。本技术所采用的技术方案是 一种流体工位控制器，控制多路加注通道， 并接收分别设置在各路加注通道上的电磁阀或流量计所发出的流量脉冲，其中，流 体工位控制器包括单片机、FPGA芯片、存储模块、显示模块、控制面板、驱动模 块及与多路加注通道一一相对应的多个继电器；单片机分别与存储模块及显示模块 相连接，FPGA芯片分别与单片机及控制面板相连接，驱动模块的输入端与FPGA芯 片相连接，输出端与多个继电器连接，各继电器分别与各路加注通道相连接并控制 各路加注通道的开启和关闭；流量脉冲输入FPGA芯片，FPGA芯片接收从控制面板 输入的加注数据、通道数据及加注命令并传送给单片机，单片机对加注数据、通道 信息及加注命令进行处理后送回FPGA芯片，同时控制显示模块进行显示，通过FPGA 芯片控制多个继电器的通断。在上述的流体工位控制器中，FPGA芯片包括一控制面板接收处理单元以及 与多路加注通道一一对应且相互独立的多个加注处理单元；各加注处理单元的 输入端接收分别设置在各路加注通道上的电磁阀或流量计所发出的流量脉冲， 输出端与驱动模块的输入端相连接；单片机包括一单次加注单元和一批次加注 单元；存储模块内存储有用于单片机将不同类型流体的加注量计算转换为流量 脉冲数的流体系数以及各路通道的批次加注的数据；其中控制面板接收处理单元接收并处理从控制面板输入的加注数据、通道数 据及加注命令，然后发送给单次加注单元或多次加注单元；单次加注单元在收到从控制面板接收处理单元发送的加注数据、通道数据 及单次加注命令后，通过读取存储在存储模块中与通道相对应的流体系数，将与通 道相对应的加注量转换为所需流量脉冲数后发送给与通道相对应的加注处理单元；批次加注单元在收到从控制面板接收处理单元发送的通道数据及批次加注命令后，通过读取存储在存储模块中的与通道相对应的批次加注数据以及与通道相对应的流体系数，将与通道相对应的批次加注中各次加注的加注量转换为所需流量 脉冲数后发送给与通道相对应的加注处理单元，并计算加注次数及对相邻两次加注 的间隔时间计时；加注处理单元扫描流量脉冲并累计流量脉冲数，在达到所述的所需流量脉 冲数后，通过断开继电器关闭加注通道，并发送加注完成信号给单次加注单元或批 次加注单元。上述的流体工位控制器，最好是，FPGA芯片分别通过三个缓冲模块与单片机、 控制面板及驱动模块的输入端相连接，驱动模块的输出端通过光电耦合器与各继电 器相连接。上述的流体工位控制器，最好是，流量脉冲通过光电耦合器进行光电隔离后 输入到一缓冲模块的输入端，该缓冲模块的输出端与FPGA芯片相连。 本技术的有益效果是1，以单片机和FPGA芯片为核心，不但具有高精度的定量加注功能，还具 有多通道的同时操作功能、批次加注功能，从而提高了流体加注过程的工作效 率。2. 选择通用性强的芯片，很大程度上提高了对外围设备的兼容性。3. 采用纯中文操作界面，易于操作和查看。附图说明图1为本技术的流体工位控制器的电路方框图2为本技术的单片机和FPGA芯片的原理框图3为本技术的流体工位控制器进行单次加注的工作示意图4为本技术的流体工位控制器进行批次加注的工作示意图5为本技术流体工位控制器的外观图。具体实施方式参考图1,本技术的流体工位控制器控制多路加注通道，包括单片机1、 FPGA芯片2、存储模块3、显示模块4、控制面板5、驱动模块6、四个缓冲模块7、 多个继电器8和多个光电耦合器9。各路加注通道上的电磁阀或流量计所发出的流量脉冲通过与各路加注通道一一对应的光电耦合器9进行光电隔离后输入到缓冲模块7的输入端，再通过缓冲模块7的输出端输入FPGA芯片2。输入的流量脉冲 经过光电耦合器缓冲，将脉冲信号隔离，既起到保护电路的作用，又能有效的抗外 界干扰，同时扩大了脉冲信号的峰值范围。单片机1分别与存储模块3、显示模块 4相连接，存储模块3内存储有用于单片机1将不同类型流体的加注量计算转 换为流量脉冲数的流体系数以及各路通道的批次加注的加注次数、各次加注的 加注量和相邻两次加注的加注间隔时间，存储模块可采用24C256存储芯片。 FPGA芯片2通过缓冲模块7分别与单片机1、控制面板5相连接，驱动模块6的输 入端通过缓冲模块7与FPGA芯片2相连接，输出端通过多个光电耦合器9与多个 继电器8连接，多个光电耦合器9及多个继电器8与多路加注通道一一相对应，各 继电器闭合时，可提供外界24V电压，通过控制电磁阔等器件的开关可分别控制各 路加注通道的开启和关闭。优选地，驱动模块6采用CM0S反相器，以增大输出的 负载驱动能力，并且能更有效地隔离输出；缓冲模块7采用缓冲芯片，它可以 接收5V的信号电平，然后转成3. 3V再给FPGA芯片2，或者将FPGA芯片2的 3. 3V电平信号转成5V再输出，以保护FPGA芯片2不受损坏。FPGA芯片2接收 从控制面板5输入的加注数据、通道数据和加注命令并传送给所述单片机l，单片 机1对加注数据、通道数据和加注命令进行处理后送回FPGA芯片2，同时控制显 示模块4进行显示，通过FPGA芯片2控制多个继电器8的通断。 下面结合图2至4对本技术的工作原理进行进一步描述。 如图2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体工位控制器，控制多路加注通道，并接收分别设置在各路所述加注通道上的电磁阀或流量计所发出的流量脉冲，其特征在于，所述流体工位控制器包括单片机、ＦＰＧＡ芯片、存储模块、显示模块、控制面板、驱动模块及与所述多路加注通道一一相对应的多个继电器；所述单片机分别与存储模块及显示模块相连接，所述ＦＰＧＡ芯片分别与单片机及控制面板相连接，所述驱动模块的输入端与ＦＰＧＡ芯片相连接，输出端与所述多个继电器连接，各所述继电器分别与各路加注通道相连接并控制各路加注通道的开启和关闭；所述流量脉冲输入ＦＰＧＡ芯片，ＦＰＧＡ芯片接收从所述控制面板输入的加注数据、通道数据及加注命令并传送给所述单片机，单片机对所述加注数据、通道信息及加注命令进行处理后送回ＦＰＧＡ芯片，同时控制显示模块进行显示，通过ＦＰＧＡ芯片控制所述多个继电器的通断。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邱小剑，徐毅峰，
申请(专利权)人：上海新都市润滑工程技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]