具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明：

如图1-3所示的一种基于无线网云平台的电动阀门执行器，包括底板，所述底板与主控制板、继电器控制板以及电源板相连，所述主控制板与显示板、继电器控控制板相连；所述主控制板包括MCU、模拟量反馈模块、电池充电模块，通过底板采集外部信号反馈给MCU并从MCU输出给其他功能模块；显示板负责人机控制部分，包括显示屏、蓝牙模块、4G模块功能、红外收发模块，显示板通过与MCU模块软排线连接将信息反馈给客户的接收端；继电器控制板包括继电器反馈板和继电器驱动板，继电器反馈板通过磁保持继电器将故障信号反馈给客户端，便于客户收集信息，并且在产品断电情况下，不影响故障的判断；继电器驱动板负责给产品的电机进行供电驱动控制，兼容各种电机的控制方式，包含交流接触器控制方式、固态继电器控制方式；电源板通过隔离模块将外部交流电压转换为控制板需要的直流低压，在转换的同时采集三相输入端的电能质量，并将信息反馈给主控板；底板包括接口板，作为各个模块板的接口用途，并保持着与客户外部输入与输出的窗口。

所述MCU的spi1端口与Flash相连，所述MCU的VREF+端口与复位芯片相连，所述MCU的Uart2端口、Uart3端口、IO2-4端口、IO5-9端口以及IO10-11端口与连接器TFT相连，所述连接器TFT与场效应管相连，所述场效应管与电源切换芯片以及MCU的IO12端口相连，所述电源切换芯片分别与LDO以及 MCU的IO14端口相连，所述MCU的I2C端口与EEPROM相连。

所述继电器驱动板包括4路固态继电器线包驱动，所述4路固态继电器线包驱动分别连接有四路光耦，所述光耦中的两路分别经CW0以及CCW0与74HC153芯片的输出相连，光耦中的另外两路分别经CW以及CCW与74HC153芯片的输入相连，所述74HC153与硬件自锁之间经使能信号相连，所述4路固态继电器线包驱动与单固态继电器驱动相连，所述单固态继电器与交流接触器线包继电器相连，所述交流接触器线包继电器与交流接触器相连。

所述继电器反馈板包括与自保持上电io32相连的光耦，所述光耦与调整管以及加热继电器相连，所述调整管与8路信号继电器相连；所述显示板包括LCD屏，所述LCD屏与红外模模块、BR2262E蓝牙模块以及LDO相连，所述LDO与连接器TFT以及LED相连，所述连接器TFT与多个相互串接的AH543霍尔传感器芯片相连。

所述电源板上设置有电源模块，所述电源模块分别与B2405XT-1WR2芯片以及LD20-26B24芯片相连，所述LD20-26B24芯片与三相整流相连，所述三相整流与相序检测模块相连，所述三相整流与PIN连接器相连，所述相序检测模块与连接器相连，所述连接器与光耦相连，所述光耦与B2405XT-1WR2芯片以及电源模块相连。

所述相序检测模块包括缺相检测电路，所述缺相检测电路三组相互并联的整流二极管分别与三相电源的U、V、W接头相连，所述整流二极管与一对相互串联的分压电阻并联连接，所述分压电阻与TL431芯片相连，所述TL431芯片与稳压二级管D18并联，稳压二级管D18与所述稳压二极管D17相连，所述稳压二极管D17与N4光耦LTV356T/B相连，所述N4光耦LTV356T/B与三极管Q7相连，所述三极管Q7输出至MCU。

所述相序检测模块还包括相序检测电路，所述相序检测电路以V相作为参考点，设置有UV检测回路和WV检测回路；所述UV检测回路设置有N2光耦LTV356T/B，所述N2光耦LTV356T/B的1号接口与稳压二极管D8相连，所述稳压二极管D8与整流二极管D19相连，整流二极管D19与三相电源的U相相连，所述N2光耦LTV356T/B的2号接口经若干串联电阻与三相电源的V相相连，所述N2光耦LTV356T/B的4号接口与DC5V相连，所述N2光耦LTV356T/B的3号接口与三极管Q2相连，所述三极管Q2与MCU相连。

所述WV检测回路设置有N3光耦LTV356T/B，所述N3光耦LTV356T/B的1号接口与稳压二极管D7相连，所述稳压二极管D7与整流二极管D9相连，整流二极管D9与三相电源的W相相连，所述N3光耦LTV356T/B的2号接口经若干串联电阻与三相电源的V相相连，所述N3光耦LTV356T/B的4号接口与DC5V相连，所述N3光耦LTV356T/B的3号接口与三极管Q1相连，所述三极管Q1与MCU相连。

本发明中包含了主控制板、继电器反馈板、继电器驱动板、电源板、接口板、显示板、总线板；其中主控制板是核心，负责控制整个系统，包含MCU、模拟量反馈模块、电池充电模块等，接口板采集外部信号反馈给MCU并从MCU输出给其他功能模块；显示板负责人机控制部分，其中包含显示屏、蓝牙模块、4G模块功能、红外收发功能，显示板通过与主控制板软排线连接将信息反馈给客户的接收端；继电器反馈板：主要是通过磁保持继电器将故障信号反馈给客户端，便于客户收集信息，并且在产品断电情况下，不影响故障的判断；继电器驱动板：负责给产品的电机进行供电驱动控制，兼容各种电机的控制方式，包含交流接触器控制方式、固态继电器控制方式；电源板：通过隔离模块将外部交流电压转换为控制板需要的直流低压，在转换的同时采集三相输入端的电能质量，并将信息反馈给主控板；接口板：作为各个模块板的接口用途，并保持着与客户外部输入与输出的窗口；总线板：客户会通过总线板连接到自己的系统电脑上便于采集产品的各类数据。

显示板包含蓝牙模块 红外收发模块 4G模块 显示模块；其中MCU通过uart信号与蓝牙模块交互来达到客户通过蓝牙模块控制电机的方式；MCU通过红外发射管发射38K载波与红外遥控器对码，再通过红外接收模块使用uart信号接收红外遥控器数据；显示板上增加了4G模块，MCU通过uart信号将数据从4G模块输出；MCU通过FSMC数据与显示屏交互，通过PWM方式控制显示屏背光亮度；客户通过AH543霍尔传感器芯片将按键信息反馈给MCU，从而实现产品的本地控制。

MCU板包含MCU、flash、eeprom、485芯片、CAN芯片、AD5413等；其中MCU采用的STM32F407系列；flash主要为显示屏的falsh图片做存储，并包含字库录入，支持多国语言；eeprom是产品的分类以及故障信息的存储，由于是可插拔式，方便客户更换；485芯片是与客户的转矩传感器连接，可实时显示力矩曲线和力矩值；CAN芯片是与客户的总线控制连接；AD5413是MCU通过SPI方式控制AD5413输出4-20mA模拟量，便于客户接收；开关量输入包括控制指令，开、关、停、ESD、使能等。

继电器反馈板：采用8路磁保持继电器，用来反馈整个产品的故障信息，包含DCS系统接收的多路信号继电器状态。

继电器驱动板：包括电机驱动模块和电池升压模块；其中电机驱动模块包含交流电机、直流无刷电机、永磁同步电机驱动方式，可自由选择；电池升压模块使设备在电池模式下，也能控制继电器的吸合断开。

电源板可适应交流电源，交流单相220V-250V,50Hz/60Hz；交流三相380VAC-480VAC，50Hz/60Hz。

接口板即为底板，作为其他模块板的接口帮助，通过浮动连接器保证在振动状况下连接完好。

总线板，可支持总线通信协议，采用RS485 通信接口，满足如下协议：（1）PROFIBUS，（2）HART，（3）MODBUS，（4）FF。

如图1所示，本发明还包括以下功能模块，：

电机驱动模块，用于控制电机正反转的控制器；

电机过热检测模块，用于检测电机温度，温度过高MCU报警；

电源模块，用于给整个执行器控制系统提供能源；

采集模块，采集执行器外部环境数据，包含监控液体流量、压力、管道振动、温度等数据；

开关量输入输出模块，开关量输入是接收客户远程开关控制，开关量输出就是继电器反馈输出；

模拟量输入输出模块，客户通过DCS输出4-20mA信号，MCU识别并作出回应，并且将执行器的转矩大小通过4-20mA形式反馈给客户。

总线通讯模块，客户使用CAN信号与执行器连接；

无线通信模块，客户使用红外、蓝牙、4G模块等无线方式对执行器进行操作或获取执行器信息；

人机交互模块，客户通过显示屏与霍尔传感器按键来就地控制执行器的启动或停止等操作。

本发明只需要将控制板整体放入执行器腔体即可完成安装，方便快捷，便于售后及装配人员进行拆卸；三相电缺相检测电路---解决三相电缺相报警正常功能；三相电相序检测电路---解决三相电相序检测功能；各模块板浮动连接装置---解决了产品在振动过程中不会脱落和异常的问题；蓝牙模块功能----增加了使用蓝牙控制产品运行的功能；4G模块功能---增加了产品使用无线网的功能，能将采集到的数据反馈给云平台；电池模式无缝切换电路功能---解决从市电切换到电池情况下，MCU不受影响的功能。

本发明中，各个模块具备独立性，在现有平台的基础上，扩展的新模块不应影响已有模块的功能；每个模块的性能可靠，且模块和接口板的连接符合标准要求；模块的更新迭代不影响产品的的整体结构；模块可维护性，每个模块安装和更换应该方便快捷；减少了内部腔体线路复杂混乱的方式，将模块板之间的连接通过浮动连接器的方式连接，减少了排线与排线的方式；并保证了在安装过程中不会有接线错误的情况；电源输入的自适应功能，电源模块的输入端采用的是整流功能，可以满足交流220V、三相380-480V，可以保证主控系统在缺相的情况下电源能正常保证MCU正常工作；材料上使用的都是无铅材料，保证环保；低功耗的控制方式，在产品不工作的情况下进入低功耗模式，总功耗约90uA；模拟量反馈的进度提高，从原来的12位信号输入到现在的14位信号输入，提高了信号的质量；焊接工艺提高，从原有的80%的插件器件改变为95%的贴片器件，提高了线路板贴片的效率；安装方式的便捷，可以直接将整个模块板从产品里取出来安装，不需要接线；手机APP界面的控制，可以从手机端清晰监控到执行器的状态。

系统软件第一部分为显示部分，显示板的各个模块的详细描述图13所示。

系统软件第二部分主要由缺相、相序检测模块和检测结果输出模块三个模块组成，各模块详细信息如图14所示。

系统软件主控制部分包含ESD功能及驱动模块、行程和力矩数据读取和处理模块、4～20mA输入、4～20mA输出模块、EEPROM读取和存储模块、开关量输出模块、远方按键输入模块、总线通信接口模块。各模块详细信息如图15所示。

本发明解决三相电缺相报警正常功能，能够进行三相电相序检测功能；各模块板通过浮动连接装置解决了产品在振动过程中不会脱落和异常的问题；增加了使用蓝牙控制产品运行的功能；4G模块功能增加了产品使用无线网的功能，能将采集到的数据反馈给云平台；电池模式无缝切换电路功能解决从市电切换到电池情况下，MCU不受影响的功能。

本发明不局限于上述实施例，在本公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。