多协议开放式组合型执行机构专用控制电路制造技术

本发明专利技术涉及一种多协议开放式组合型执行机构专用控制电路，该电路微处理器及其外围电路分别与隔离电路、位置检测电路、显示电路、电平转换及报警输出电路、电源整流稳压电路连接，隔离电路分别与模拟量输入电路、模拟量输出电路、开关量输入电路、串行通信接口电路、功率驱动电路连接，功率驱动电路与电源整流稳压电路连接，电源整流稳压电路与电平转换及报警输出电路连接。该电路，实现人机信息交互；为控制电路提供各种动力源；实现模拟信号的输入与输出；实现与多种总线协议的通讯。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种可符合于几种总线通讯协议的电动执行机构专用控制电路， 特别涉及一种用于HART通讯协议的多协议开放式组合型执行机构专用控制电路。
技术介绍
目前市场上的电动执行机构所采用的控制电路在通讯方面，一般是某一种电路只能使用某一种总线通讯协议。其结果是在不同的通讯协议系统里，采用不同的控制电路，使得操作繁复，维护不便。
技术实现思路
鉴于现有技术存在的缺陷，本专利技术提供出一种电动执行机构专用控制电路。该控制电路采用了串行通讯开放和协议模块拆卸组合的方式，并辅以仪表专用控制外围电路， 实现了可在一种控制电路上，符合多种不同总线通讯协议的技术创新。本专利技术为实现上述目的，所采取的技术方案是一种多协议开放式组合型执行机构专用控制电路，包括电平转换及报警输出电路、功率驱动电路、微处理器及其外围电路、 隔离电路及控制开关量输入电路，其特征在于还包括电源整流稳压电路、串行通信接口电路、模拟量输入电路、模拟量输出电路、显示电路及位置检测电路，所述微处理器及其外围电路分别与隔离电路、位置检测电路、显示电路、电平转换及报警输出电路、电源整流稳压电路连接，所述隔离电路分别与模拟量输入电路、模拟量输出电路、开关量输入电路、串行通信接口电路、功率驱动电路连接，所述功率驱动电路与电源整流稳压电路连接，所述电源整流稳压电路与电平转换及报警输出电路连接。本专利技术的特点是1.利用宽温度点阵式液晶屏，实现人机信息交互；2.采用大功率线性电源，为控制电路提供各种动力源；3.使用专业相序检测电路实现对输入电源电压与相序的监控；4.利用电平转换模块和微型继电器实现报警信号的输出；5.采用高分辨率，高线性度A/D，D/A芯片和光电耦合器实现模拟信号的输入与输出；6.大电流可控硅及保护电路实现对下级功率电路的驱动；7.高档单片机处理信息与控制，并利用开放式串行通讯实现与多种总线协议的通讯。附图说明图1为本专利技术电路连接框图。图2为本专利技术电源整流稳压电路原理图。图3为本专利技术电平转换及报警输出电路原理图。图4为本专利技术功率驱动电路原理图。图5为本专利技术模拟量输入电路原理图。图6为本专利技术模拟量输出电路原理图。图7为本专利技术位置检测电路原理图。图8为本专利技术串行通信接口电路原理图。图9为本专利技术开关量输入电路原理图。图10为本专利技术显示电路原理图。图11为本专利技术隔离电路原理图。图12为本专利技术微处理器及其外围电路原理图。具体实施例方式如图1所示，多协议开放式组合型执行机构专用控制电路，包括电平转换及报警输出电路、功率驱动电路、微处理器及其外围电路、隔离电路及控制开关量输入电路，还包括电源整流稳压电路、串行通信接口电路、模拟量输入电路、模拟量输出电路、显示电路及位置检测电路，微处理器及其外围电路分别与隔离电路、位置检测电路、显示电路、电平转换及报警输出电路、电源整流稳压电路连接，隔离电路分别与模拟量输入电路、模拟量输出电路、开关量输入电路、串行通信接口电路、功率驱动电路连接，功率驱动电路与电源整流稳压电路连接，电源整流稳压电路与电平转换及报警输出电路连接。如图2所示，电源整流稳压电路的连接关系为，变压器Bl的1脚、2脚接220V电源，变压器Bl的3脚、4脚接整流桥Dl的交流端，整流桥Dl的直流输出端与电容Cl并联， 电容器Cl的正端接集成稳压电路Ul的1脚，电容器Cl的负端接集成稳压电路Ul的2脚， 电容C3、电容C4并联，电容C3的正端分别接集成稳压电路Ul的3脚及正24V电源，电容C3 的负端分别接集成稳压电路Ul的2脚及地；变压器Bl的5脚、6脚接整流桥D2的交流端， 整流桥D2的直流输出端与电容器C2并联，电容器C2的正端接集成稳压电路U2的1脚，电容器C2的负端接集成稳压电路U2的2脚，电容C5、电容C6并联，电容C5的正端分别接集成稳压电路U2的3脚及MV电源，电容C5的负端接集成稳压电路U2的2脚及地；集成稳压电路Ul、集成稳压电路U2为LM78M。如图5所示，模拟量输入电路连接为瞬态抑制二极管D8的K极分别接二极管D9 的A极及接口 P9的2 口，二极管D9的K极分别接运算放大电路U14的8脚、线性光耦合器U15A的2脚、稳压二极管DlO的K极、电容C30的一端，线性光耦合器U15A的1脚通过电阻R56接三极管Q5的C极，电容C30的另一端分别接稳压二极管DlO的A极、三极管Q5 的E极、运算放大电路U14B的4脚、线性光耦合器U15B的3脚、电阻R55、电阻R53的一端， 电阻R55的另一端接运算放大器U14B的6脚并通过电容以9接三极管Q5的B极及运算放大电路U14B的7脚，接口 P9的1 口接瞬态抑制二极管D8的A极、电阻R53的另一端、电阻 R54的一端，电阻R54的另一端接线性光耦合器U15的4脚、运算放大器U14B的5脚；运算放大器U13A的2脚接线性光耦合器U15C的6脚、电阻R52、电容以8的一端，线性光耦合器 U15C的5脚接运算放大电路的U13A的3脚、4脚及模拟地AGNDl，电容C28、电阻R52的另一端接运算放大电路U13A的1脚及电阻R51的一端，运算放大电路U13A的8脚接正5伏电源，电阻R51的另一端接A/D转换器Ull的2脚及电容C27的一端，电容C27的另一端接 A/D转换器Ull的3脚、4脚及模拟地AGNDl，A/D转换器Ull的1脚接电容C26、电容C25、 电阻R49、电阻R48、可调节稳压电路U12的1脚，电容C26、电容C25的另一端接可调节稳压电路U12的2脚、3脚、6脚、7脚、电阻R50的一端及模拟地AGND1，电阻R50的另一端接电阻R49的另一端及可调节稳压电路U12的8脚，电阻R48的另一端接电容C24、电容C23的一端及A/D转换器Ull的8脚，电容C24、电容C23的另一端接模拟地AGND1，A/D转换器 Ull的5脚、6脚、7脚、分别接微处理器及其外围电路单片机Ul的27脚、26脚、25脚；所述运算放大电路U13A、U14B为LM358，所述可调节稳压电路U12为TL431，所述A/D转换电路 Ull 为 MCP3201。如图6所示，模拟量输出电路连接为数字模拟转换器U7的1脚2脚、3脚分别接微处理器及其外围电路单片机Ul的61脚、60脚、59脚，数字模拟转换器U7的8脚接电阻 R39的一端及正5伏电源，电阻R39的另一端接数字模拟转换器U7的6脚、电容C17、电容 C18的一端及可调节稳压电路TO的1脚，电容C17、电容C18的另一端接数字模拟转换器U7 的5脚及可调节稳压电路TO的2脚、3脚、6脚、7脚及模拟地AGND1，数字模拟转换器U7的 7脚接电阻R40的一端，电阻R40的另一端接电容C19、线性光耦合器U8B的3脚及运算放大电路U9B的6脚，电容C19的另一端接运算放大器U9B的7脚及三极管Q2的B极，三极管Q2的C极接线性光耦合器U8A的1脚，线性光耦合器U8A的2脚通过电阻R41接正5伏电源，三极管Q2的E极接运算放大电路U8B的4脚、5脚、线性光耦合器U8B的4脚及模拟地AGNDl ；三极管Q3的C极接电阻43、电容C20、电阻R44、电阻R45、电阻R47的一端及运算放大器UlOA的4脚、线性光耦合器U8C的6脚，电阻R43的另一端接二极管D7的A极及三极管Q本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种多协议开放式组合型执行机构专用控制电路，包括电平转换及报警输出电路、功率驱动电路、微处理器及其外围电路、隔离电路及控制开关量输入电路，其特征在于：还包括电源整流稳压电路、串行通信接口电路、模拟量输入电路、模拟量输出电路、显示电路及位置检测电路，所述微处理器及其外围电路分别与隔离电路、位置检测电路、显示电路、电平转换及报警输出电路、电源整流稳压电路连接，所述隔离电路分别与模拟量输入电路、模拟量输出电路、开关量输入电路、串行通信接口电路、功率驱动电路连接，所述功率驱动电路与电源整流稳压电路连接，所述电源整流稳压电路与电平转换及报警输出电路连接。

【技术特征摘要】
1.一种多协议开放式组合型执行机构专用控制电路，包括电平转换及报警输出电路、 功率驱动电路、微处理器及其外围电路、隔离电路及控制开关量输入电路，其特征在于还包括电源整流稳压电路、串行通信接口电路、模拟量输入电路、模拟量输出电路、显示电路及位置检测电路，所述微处理器及其外围电路分别与隔离电路、位置检测电路、显示电路、 电平转换及报警输出电路、电源整流稳压电路连接，所述隔离电路分别与模拟量输入电路、 模拟量输出电路、开关量输入电路、串行通信接口电路、功率驱动电路连接，所述功率驱动电路与电源整流稳压电路连接，所述电源整流稳压电路与电平转换及报警输出电路连接。2.根据权利要求1所述的多协议开放式组合型执行机构专用控制电路，其特征在于 所述的电源整流稳压电路的连接关系为，变压器Bl的3脚、4脚接整流桥Dl的交流端，整流桥Dl的直流输出端与电容Cl并联，电容器Cl的正端接集成稳压电路Ul的1脚，电容器 Cl的负端接集成稳压电路Ul的2脚，电容C3、电容C4并联，电容C3的正端分别接集成稳压电路Ul的3脚及正MV电源，电容C3的负端分别接集成稳压电路Ul的2脚及地；变压器Bl的5脚、6脚接整流桥D2的交流端，整流桥D2的直流输出端与电容器C2并联，电容器C2的正端接集成稳压电路U2的1脚，电容器C2的负端接集成稳压电路U2的2脚，电容 C5、电容C6并联，电容C5的正端分别接集成稳压电路U2的3脚及MV电源，电容C5的负端接集成稳压电路U2的2脚及地；所述集成稳压电路U1、集成稳压电路U2为LM78M。3.根据权利要求1所述的多协议开放式组合型执行机构专用控制电路，其特征在于 所述模拟量输入电路连接为瞬态抑制二极管D8的K极分别接二极管D9的A极及接口 P9 的2 口，二极管D9的K极分别接运算放大电路U14的8脚、线性光耦合器U15A的2脚、稳压二极管DlO的K极、电容C30的一端，线性光耦合器U15A的1脚通过电阻R56接三极管 Q5的C极，电容C30的另一端分别接稳压二极管DlO的A极、三极管Q5的E极、运算放大电路U14B的4脚、线性光耦合器U15B的3脚、电阻R55、电阻R53的一端，电阻R55的另一端接运算放大器U14B的6脚并通过电容以9接三极管Q5的B极及运算放大电路U14B的7 脚，接口 P9的1 口接瞬态抑制二极管D8的A极、电阻R53的另一端、电阻R54的一端，电阻 R54的另一端接线性光耦合器U15的4脚、运算放大器U14B的5脚；运算放大器U13A的2 脚接线性光耦合器U15C的6脚、电阻R52、电容以8的一端，线性光耦合器U15C的5脚接运算放大电路的U13A的3脚、4脚及模拟地AGND1，电容C28、电阻R52的另一端接运算放大电路U13A的1脚及电阻R51的一端，运算放大电路U13A的8脚接正5伏电源，电阻R51的另一端接A/D转换器Ull的2脚及电容C27的一端，电容C27的另一端接A/D转换器Ull的 3脚、4脚及模拟地AGNDl，A/D转换器Ull的1脚接电容C26、电容C25、电阻R49、电阻R48、 可调节稳压电路U12的1脚，电容C26、电容C25的另一端接可调节稳压电路U12的2脚、3 脚、6脚、7脚、电阻R50的一端及模拟地AGND1，电阻R50的另一端接电阻R49的另一端及可调节稳压电路U12的8脚，电阻R48的另一端接电容C24、电容C23的一端及A/D转换器 Ull的8脚，电容C24、电容C23的另一端接模拟地AGNDl ；所述运算放大电路U13A、U14B为 LM358，所述可调节稳压电路U12为TL431，所述A/D转换电路Ull为MCP3201。4.根据权利要求1所述的多协议开放式组合型执行机构专用控制电路，其特征在于 所述模拟量输出电路连接为数字模拟转换器U7的8脚接电阻R39的一端及正5伏电源， 电阻R39的另一端接数字模拟转换器U7的6脚、电容C17、电容C18的一端及可调节稳压电路U6的1脚，电容C17、电容C18的另一端接数字模拟转换器U7的5脚及可调节稳压电路U6的2脚、3脚、6脚、7脚及模拟地AGND1，数字模拟转换器U7的7脚接电阻R40的一端， 电阻R40的...

【专利技术属性】
技术研发人员：金雷，索维，陈俊，刘素艳，牟进勇，权良跃，
申请(专利权)人：天津津伯仪表技术有限公司，
类型：发明
国别省市：12