[发明专利]一种Profibus现场总线型电动执行机构控制器

摘要

本发明公开了一种Profibus现场总线型数字化电动执行机构控制器，主要包括：电源转换单元，用于外接交流电源与系统电源的转换；电源管理单元，用于供电方式切换及后备电池充电管理；信号处理单元，用于信息采集及输出；以三相电机正反转控制器为主要部件的功率控制单元，用于驱动机构动作；中央处理单元，与上述电源转换单元、电源管理单元、信号处理单元、功率控制单元连接，用于管理各种控制信号；冗余Profibus通讯接口，用于与上层监控系统通讯；串口和网口用于调试信息上传下载。设计方案大大提高了基于Profibus总线协议的电动执行机构的可靠性和可用性。

主权项

一种Profibus现场总线型电动执行机构控制器，包括电源转换单元、电源管理单元、中央处理单元、信号处理单元及功率控制单元；其特征在于：所述电源转换单元输入端外接380V交流电源，输出24V直流和5V直流两组电源，分别为中央处理单元和信号处理单元供电；电源管理单元用于完成在有无外接电源输入的情况下供电方式的切换：当电源转换单元输入端有外接380V交流电源时，所述电源管理单元控制所述电源转换单元输出为中央处理单元和信号处理单元供电，并通过所述电源管理系统中的充电电路对后备电池进行充电；当电源转换单元输入端没有外接380V交流电源时，通过手动操作，接通连接所述电源管理单元和后备电池的微动开关，由所述后备电池对中央处理单元和信号处理单元供电；所述信号处理单元接收位置传感器传送来的阀门位置信号，和电机三相电流、电机线圈温度、后备电池温度等模拟量输入信号、热保护报警信号，以及就地操作按钮传送来的就地远程切换信号；所述信号处理单元的输出端分别与液晶显示接口和中央处理单元的输入端相连，将采集到的各种信号输出至液晶显示接口和中央处理单元，由液晶显示接口完成人机交互界面的显示和查看，由中央处理单元按照既定的控制策略和保护逻辑对所述各种信号进行处理，生成相应的电机控制信号及保护动作信号；所述中央处理单元通过冗余PROFIBUS接口与上层控制系统的通讯接口卡相连，用于接收上层控制系统的开、关、停或阀门开度指令，同时向上层控制系统反馈实际的阀门位置信号及信号处理单元接收的其它信号；调试终端通过中央处理单元上集成的网口或串口实现调试信息的修改及上传、下载；所述中央处理单元与功率控制单元相连，向功率控制单元输出所述电动机控制信号，驱动异步三相电机动作，实现对电动执行机构的控制。