自动化控制器及自动化控制系统 【技术领域】 [0001] 本发明涉及一种自动化控制器，特别涉及一种采用触摸屏技术使设备的人机操作界面更加人性化的智能自动化控制器及自动化控制系统。 【背景技术】 [0002] 自动化控制器是集成数字化、智能化、网络化技术用于设备的自动化及监控系统，实现设备的自动化开机/停机、数据监测、报警保护及“三遥”功能。控制器采用微处理技术，实现了各种参数的精密测量、定值调节以及定时、阈值整定等功能，既可以从控制器面板调整，又可使用PC机通过串口通信端调节与监测，因此广泛应用于各类型设备的自动化控制系统中。 [0003] 如图1所示，中国专利CN201020155052.3公开了一种柴油发电机组自动化控制器，其包括微处理器，微处理器信号输入端分别与电压电流采样模块、转速采样模块、按键电路模块的信号输出接口电连接；电压电流采样模块的电压信号输入端与两路电压变换模块输出端电连接，其电流信号输入端与一路电流变换模块输出端电连接；微处理器信号输出端与可编程输出口模块电连接，可编程输出口模块与柴油发电机组保护电路模块信号输入端电连接；在微处理器通信接口电连接有通讯模块、存储器模块。该发明是通过按键电路模块实现按钮操作，设置中英文显示的。这种实现方式的缺点是：一方面无法根据用户的需求对显示屏做出人性化的排版；另一方面是由于按钮的存在，在很大程度上限制了显示屏的版面尺寸，使得很多关键信息由于版面太小而不能予以显示。 【发明内容】 [0004] 为克服现有自动化控制器技术的显示内容缺乏人性化设置、显示空间小的技术问题，本发明提供了一种显示内容可自由设置、显示空间范围更大的新型自动化控制器及自动化控制系统。 [0005] 本发明解决技术问题的方案是提供一种自动化控制系统，其包括驱动模块和主控模块，该驱动模块包括显示模块，该主控模块包括监测模块，通信模块，控制模块和报警模块，主控模块将驱动模块传递的命令执行后将结果反馈给驱动模块的显示模块进行显示，该自动化控制系统的驱动模块进一步包括触控模块，通过该触控模块实现对主控模块的控制。 [0006] 优选地，该驱动模块进一步包括校屏模块，校屏模块是对触控模块控制的触控区域大小和触控位置进行校正。 [0007] 优选地，主控模块进一步包括校表模块，校表模块是对监控模块监测到的电参量校正处理后进行显示。 [0008] 优选地，控制模块包括调速模块、调压模块，调速模块和调压模块是通过系统软件控制其内部数字模拟转换器的电流输出大小来调节设备转速和设备工作电压。 [0009] 优选地，报警模块上设有水温、超速、油压、液位、电压与电流之一种或多种参量，当设置好各种参量的超限值后，一旦报警模块监测到的信号超过参量的超限值，便将报警信息显示出来。 [0010] 优选地，该触控模块包括主触控模块和子触控模块，该主触控模块的操作界面上设有监控触控键，停机触控键、手动触控键、运行触控键、自动触控键、设置触控键、语言切换触控键、公司简介触控键和报警日志触控键之一个或多个按键，系统开机后，即进入主触控模块的操作界面，操作者触控相应的触控键之后，系统会执行相应的命令或进入子触控模块。 [0011] 优选地，该子触控模块包括校屏子触控界面，监控子触控界面，报警子触控界面，公司简介子触控界面，参数设置子触控界面和校表子触控界面，校屏子触控界面用于对触控区域的大小进行校正，监控子触控界面用于查看设备当前的各参数值，报警子触控用于查看各报警参量，公司简介子触控界面用于对公司简介内容进行查看和修改，参数设置子触控界面用于对设备的各参数进行修改，校表子触控界面用于对各监测仪表的检测值进行校正。 [0012] 优选地，校屏子触控界面的显示由校屏模块控制，监控子触控界面由监测模块控制，报警子触控界面由报警模块控制，校表子触控界面由校表模块控制。 [0013] 本发明进一步提供一种自动化控制器，包括上述的自动化控制系统，该自动化控制器进一步包括一驱动电路板一主控板和一触摸屏，该主控板上设有该主控模块，该驱动电路板上设有该驱动模块，该触摸屏与该驱动电路板保持数据通信，该驱动电路板与该主控板保持数据通信，该触摸屏通过该驱动电路板与该主控板保持数据通信。 [0014] 优选地，主控模块对外部设备进行实时监测和控制，并将监测内容反馈至驱动电路板上的驱动模块，由驱动模块引导显示屏并将采集的数据在显示屏上进行显示，使用者看到显示的信息后，通过触摸屏输入控制命令再次经驱动模块将命令传送至主控模块并对外部设备的运行参数进行调整与控制。 [0015] 与现有技术相比，本发明自动化控制器及自动化控制系统在现有技术之上增加了触摸屏这一更加人性化的元件，使现有技术的所有控制按键都集成于触摸屏上。这样以来，一方面使操作终端变的更加实用，更加人性化，因为采用该触摸屏的自动化控制器的显示内容可以根据用户的需求随时进行更改，更改的时候只需改变一下软件程序的内容即可实现。另一方面，使自动化控制器的显示内容更加丰富，更加详细，因为采用触摸屏的自动化控制器去除了占有控制器操作界面的按键空间，取而代之的是一个更大尺寸的触摸屏外加一LCD彩屏，使得数据显示空间变得更大，显示内容更加丰富。 【附图说明】 [0016] 图1是现有柴油发电机组自动化控制器的示意图。 [0017] 图2是本发明自动化控制器及自动化控制系统的立体示意图。 [0018] 图3是本发明自动化控制器及自动化控制系统的立体爆炸示意图。 [0019] 图4是本发明自动化控制器及自动化控制系统的控制流程图。 [0020] 图5是本发明自动化控制器及自动化控制系统主控模块的结构框图。 [0021] 图6是本发明自动化控制器及自动化控制系统驱动模块的结构框图。 [0022] 图7是本发明自动化控制器及自动化控制系统主触控模块操作界面示图。 [0023] 图8是本发明自动化控制器及自动化控制系统校屏子触控界面视图。 [0024] 图9是本发明自动化控制器及自动化控制系统监控子触控界面视图。 [0025] 图10是本发明自动化控制器及自动化控制系统报警子触控界面视图。 [0026] 图11是本发明自动化控制器及自动化控制系统参数设置子触控界面进入之前的密码输入界面视图。 [0027] 图12是本发明自动化控制器及自动化控制系统参数设置子触控界面第一设置界面视图。 [0028] 图13是本发明自动化控制器及自动化控制系统参数设置子触控界面第二设置界面视图。 [0029] 图14是本发明自动化控制器及自动化控制系统参数设置子触控界面第三设置界面视图。 [0030] 图15是本发明自动化控制器及自动化控制系统参数设置子触控界面第四设置界面视图。 [0031] 图16是本发明自动化控制器及自动化控制系统校表子触控界面视图。 【具体实施方式】 [0032] 为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 [0033] 请参阅图2和图3，本发明自动化控制器100包括顶盖101，触摸屏102，LCD彩屏 103，驱动电路板104，主控板105和底盖106。顶盖101和底盖106配合后，用螺丝进行固定形成一方形腔体结构，并将触摸屏102、LCD彩屏103、驱动电路板104和主控板105收容于其内部。触摸屏102、LCD彩屏103、驱动电路板104、主控板105按从上至下的顺序在腔体结构内部进行排列布置。 [0034] 顶盖101为一方形无底的收容腔体，在顶盖101上部设置有一方形顶盖孔1011，该顶盖孔的尺寸与该触摸屏的尺寸相同。在顶盖孔1011的其中一边上开设有条形排线槽 1013。整个触摸屏102覆盖在顶盖孔1011上，使触摸屏102显示的内容通过该顶盖孔1011显示给操作者。在触摸屏102上还连接有一排线1021，该排线1021的宽度比排线槽1013的宽度略小，排线1021从触摸屏102的一边部引出穿过排线槽1013延伸到顶盖101的内部。 [0035] 触摸屏102为一四线工业电阻屏，四线工业电阻屏的每个触摸点对应一一对应的电压信号，通过软件对电压信号的采集和处理，可得到具体的触摸位置。操作者使用触摸屏 102上的按键可以更加方便的操作设备的工作。触摸屏102上的功能按键是由主控板105上的软件程序设置和控制的，因此，使用者只需更改主控板105上的软件程序内容，就可以满足使用者根据需要增加或删减各种按键或者对其放置位置和显示内容进行的个性化调整。 [0036] LCD彩屏103与驱动电路板104连接在一起后，LCD彩屏103与驱动电路板104之间就可以直接的进行数据通信。LCD彩屏103作为该自动化控制器100的一个显示元件，其主要是对设备运转的各类参数进行显示，以便及时的显示给操作者，方便其适时调整。在驱动电路板104上设置有排线插口1041和针脚1043，驱动电路板104上的排线插口1041与触摸屏102的排线1021相对应，使触摸屏102的排线1021可以插到彩屏线路板104的排线插口1041内进行数据的通信。针脚1043设置在驱动电路板104的底面。 [0037] 主控板105为一方形的PCB线路板，在主控板105的上表面设有针脚插口1051，该针脚插口1051的位置与驱动电路板104上的针脚1043位置相对应。 [0038] 请参阅图4，本发明自动化控制系统110的控制流程，主控板105上集成有整个自动化控制系统110的主控模块1053，驱动电路板104上集成有自动化控制系统110的驱动模块1045。主控模块1053对外部设备107进行实时监测和控制，并将监测内容反馈至驱动电路板104上的驱动模块1045，由驱动模块1045引导LCD彩屏103并将采集的数据在LCD彩屏103上进行显示，使用者108看到显示的信息后，通过触摸屏102输入控制命令再次经驱动模块1045将命令传送至主控模块1053并对外部设备107的运行参数进行调整与控制。 [0039] 请参阅图5，自动化控制系统110的主控模块1053包括监测模块1061、校表模块 1062、通信模块1063、控制模块1066和报警模块1067。 [0040] 监测模块1061包括电压监测模块1101、电流监测模块1103、水温监测模块1104、油压监测模块1105、液位监测模块1106和转速监测模块1107。 [0041] 电压监测模块1101是通过数字模拟转换器(图未示，主控板内置转换器)检测设备三相四线电的电压，通过控制器软件进行比例运算后输出到LCD彩屏103进行参数显示。 [0042] 电流监测模块1103是通过电流互感器(变比系数100/5)取得设备三相电流，通过模拟数字转换器(主控板内置转换器)转换成数字信号，然后通过校验程序校对后，发送到LCD彩屏103进行电流显示。 [0043] 水温监测模块1104是对设备内部循环用水的温度进行监测，通过温度传感器得到水温模拟信号，输入模拟数字转换器(主控板内置转换器)，然后通过软件进行运算处理后得到数字信号，然后利用LCD彩屏103进行水温的显示。 [0044] 油压监测模块1105是对外部设备机油的压力进行监测，通过油压传感器得到机油压力模拟信号，输入模拟数字转换器(主控板内置转换器)，然后通过软件进行运算处理后得到数字信号，然后利用LCD彩屏103进行设备机油压力的显示。 [0045] 液位监测模块1106是对外部设备循环用水，柴油以及机油的液位进行监测，通过液位传感器得到液位模拟信号，输入模拟数字转换器(主控板内置转换器)，然后通过软件进行运算处理后得到数字信号，然后利用LCD彩屏103进行设备各处液位的显示。 [0046] 转速监测模块1107是通过对安装在设备齿轮上的转速传感器获得的模拟电参量进行检测。将监测到的模拟量输入模拟数字转换器(主控板内置转换器)内部，通过软件进行运算处理后得到数字信号，然后利用LCD彩屏103进行发电机转速的显示。 [0047] 校表模块1062包括转速校正模块1111、油压校正模块1113、水温校正模块115、三相电压校正模块1117和三相电流校正1119。 [0048] 转速校正模块1111是对转速监测模块1107采集的转速进行校正，通过校表模块 1062对转速探头电参量进行处理，以便在LCD彩屏103转速监控项中准确显示设备的转速数值。 [0049] 油压校正模块1113是对油压监测模块1105采集的机油压力进行校正，通过校表模块1062对油压探头的电参量进行处理，以便在LCD彩屏103油压监控项中准确的显示机油压力的数值。 [0050] 水温校正模块1115是对设备冷却水的温度进行校正，通过校表模块1062对发动机冷却水温度探头进行处理，以便在LCD彩屏103水温监控项中准确的显示水温的数值。 [0051] 三相电压校正模块1117是对电压监测模块1101监测到的三相电压进行校正，通过校表模块1062对发电机的三相电压进行处理，以便在LCD彩屏103三相电压监控项中准确的显示发电机三相电压的数值。 [0052] 三相电流校正模块1119是对电流监测模块1103监测到的三相电流进行校正，通过校表模块1062对发电机的三相电流进行处理，以便在LCD彩屏103三相电流监控项中准确的显示发电机三相电流的数值。 [0053] 通信模块1063包括RS232通信模块1131、RS485通信模块1133、打印机模块1135、GPRS模块1137。 [0054] RS232通信模块1131的主要功能是发送各种监测信号和报警信号，利用RS232通信线和RS232传输协议，传输数据到微机，方便远程监控。 [0055] RS485通信模块1133与RS232通信模块1131功能相同，仅是通信端口不同。 [0056] 打印机模块1135是为了将报警日志、监测信息通过打印机接口传输到打印机进行日志和监测信息的打印。 [0057] GPRS模块1137的主要功能和RS232通信功能类似，但是可用于远距离数据传输。 [0058] 控制模块1066包括调速模块1151、调压模块1153、合闸模块1155和启动模块 1157。 [0059] 调速模块1151是通过软件控制数字模拟转换器的电流输出大小，通过改变数字模拟转换器的电流大小来控制调速板调节设备的转速。 [0060] 调压模块1153是通过软件控制数字模拟转换器的电流输出大小，通过改变数字模拟转换器的电流大小来控制调压板调节设备工作电压。 [0061] 合闸模块1155是通过合闸开关进行设备三相电和市电的连接，自动化控制系统 110捕捉并追踪市电电压、相位，并通过调速模块1151和调压模块1153调节设备三相电参数，当设备三相电电压和相位同市电三相电压、相位一致的时候，启动合闸开关，将设备发出的电并入市电。 [0062] 启动模块1157分为手动启动和自动启动，两者都是通过控制燃油继电器的吸合来启动马达，将发动机发动，并启动设备。 [0063] 报警模块1067包括水温报警模块1171、超速报警模块1173、油压报警模块1175、液位报警模块1177、电压报警模块1178、电流报警模块1179等。 [0064] 报警模块1067上设有水温、超速、油压、液位、电压、电流等报警参量。当设置好各种参量的超限值后，一旦报警模块1067监测到的信号超过参量的超限值，便在LCD彩屏103上显示报警信息。 [0065] 请参阅图6，自动化控制系统110的驱动模块1045包括触控模块1064、校屏模块 1068和显示模块1065，用于驱动LCD彩屏103和触摸屏102。 [0066] 校屏模块1068是对触摸屏102的触控区进行校正，界定一定范围的触摸区域供使用者108操作。校屏的主要作用是对触摸屏102的位置进行校正，使之后的触摸操作更加精准。开机上电之前长按LCD彩屏103左下角，上电便进入屏幕校准界面。点击一个角的“+”字光标，等待白色“+”字光标红后，完成此点的校正，按此方法校正其他三个“+”字光标，完成整个屏幕的校正。 [0067] 显示模块1065的设计是利用程序扫描LCD彩屏103点阵进行显示，显示的主要界面有主界面、监测界面、报警界面、公司介绍界面等。 [0068] 显示模块1065包括中文显示模块1091，英文显示模块1093和其他语言模块 1095，分别控制LCD彩屏103显示中文操作界面，英文操作界面以及其他语言的操作界面。 [0069] 触控模块1064设计是本自动化控制系统110的核心，触控模块1064包括主触控模块1071和子触控模块1073。当系统开机后，即进入主触控模块1071的触控界面，操作者触控相应的触控键之后，系统会进入子触控模块1073的子触控界面或者执行相应的控制命令。所有的人机操作都是通过触控模块1064进行完成的。 [0070] 请参阅图7，为主触控模块1071的操作界面，在操作界面上设有监控触控键1022，停机触控键1023，手动触控键1024，运行触控键1025，自动触控键1026，设置触控键1027，语言切换触控键1028，报警日志触控键1029，公司简介触控键1031。公司简介触控键1031位于整个触摸屏102触控区域的上端，语言切换触控键1028、报警日志触控键1029竖直排列在触摸屏102触控区域的右端，监控触控键1022位于触摸屏102触控区域的中部，停机触控键1023、手动触控键1024、运行触控键1025、自动触控键1026、设置触控键1027水平排列在触摸屏102触控区域的下端。 [0071] 触摸主触控模块1071操作界面上的监控触控键1022，系统进入发电机、发动机、市电参数的监控界面。 [0072] 触摸停机触控键1023，发电机停机；连续触摸两次紧急停机。 [0073] 触摸手动触控键1024，进入手动模式。 [0074] 触摸运行触控键1025，开启发电机(只在手动模式下有效)。 [0075] 触摸自动触控键1026，进入自动模式，无需人工干预。 [0076] 触摸设置触控键1027，对各项参数进行设定。(包括密码修改以及各参数阈值设定) [0077] 触摸语言切换触控键1028，进行中英文界面切换。 [0078] 触摸报警日志触控键1029，显示报警界面。 [0079] 触摸公司简介触控键1031，进入公司简介。 [0080] 子触控模块1073包括校屏子触控界面1081，监控子触控界面1082，报警子触控界面1083，公司简介子触控界面1084，参数设置子触控界面1085和校表子触控界面1086。 [0081] 请参阅图8，上电之前按住屏幕左下角，然后上电，进入校屏子触控界面1081。点击一个角的“+”字光标，等待白色“+”字光标红后，完成此点的校正，按此方法校正其他三个“+”字光标，完成整个屏幕的校正。校屏子触控界面1081的显示内容与控制操作都是由驱动模块1045上的校屏模块1068决定的。 [0082] 请参阅图9，触摸监控触控键1022进入监控子触控界面1082，在监控子触控界面 1082上面显示各种参量的测量结果。当进入监控子触控界面1082后，驱动模块1045将识别到的触摸指令传送至主控模块1053的监测模块1061，通过电压监测模块1101、电流监测模块1103、油压监测模块1105和转速监测模块1107将监测到的外部设备107的各参数值在LCD彩屏103上进行显示。 [0083] 请参阅图10，触摸报警日志触控键1029进入报警子触控界面1083，主要用来显示各种报警量是否出现报警信息。当进入报警子触控界面1083后，驱动模块1045将识别到的触摸指令传送至主控模块1053的报警模块1067，通过水温报警模块1171、超速报警模块 1173、油压报警模块1175和液位报警模块1177将监测到的外部设备107的各参数值与设定的超限值进行比较分析，并将分析结果在LCD彩屏103上进行显示。 [0084] 触摸公司简介触控键1031，进入公司简介子触控界面1084，可以对公司简介的内容进行查看和个性化编辑。 [0085] 请参阅图11，触摸设置触控键1027，进入参数设置子触控界面1085，在进入之前需要首先输入密码方可进入。 [0086] 请参阅图12至图15，正确输入密码后，即可进行参数设置，参数设置子触控界面1085包括第一设置界面2011，第二设置界面2013，第三设置界面2015和第四设置界面 2017，触摸界面上的相应方块，进入参数的设置，设置好参数之后，系统将记录具体的参数数值，并在外部设备107的工作工程中，由自动化控制系统110按照参数设置执行控制。 [0087] 请参阅图16，触摸设置触控键1027，进入校表模块1062密码输入框，正确输入校表密码后，方可进入校表子触控界面1086。当进入校表子触控界面1086后，驱动模块1045将识别到的触摸指令传送至主控模块1053的校表模块1062，通过转速校正模块1111、油压校正模块1113、水温校正模块1115、三相电压校正模块1117和三相电流校正模块1119将监测到的外部设备107的各参数值在LCD彩屏103上进行显示。这时，使用者可以根据市电参数标准值对设备的各测试表的显示数值进行实时校正。 [0088] 在组装的过程中，先将触摸屏102上的排线1021插入LCD驱动电路板104的排线插口1041内进行数据通信。然后将主控板105的针脚插口1051插入驱动电路板104的针脚1043上。最后，将底盖106与顶盖101拼装在一起并用螺栓进行固定，使触摸屏102、LCD彩屏103、驱动电路板104和主控板105收容于其内部，在底盖106与顶盖101拼装的时候要将排线1013穿过顶盖101的排线槽1013插入到内部的排线插口1041内。 [0089] 与现有技术相比，本发明自动化控制器100及自动化控制系统110在现有技术之上增加了触摸屏102这一更加人性化的控制元件，使现有技术的所有控制按键都集成于触摸屏102上。这样以来，一方面使操作终端变的更加实用，更加人性化，因为采用该触摸屏 102的自动化控制器100的显示内容可以根据用户的需求随时进行更改，更改的时候只需改变一下软件程序的内容即可实现。另一方面，使自动化控制器100的显示内容更加丰富，更加详细，因为采用触摸屏102的自动化控制器100去除了占有控制器100操作界面的按键空间，取而代之的是一个更大尺寸的触摸屏102外加一LCD彩屏103，使得数据显示空间变得更大，显示内容更加丰富。 [0090] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。