CN102331728B - 一种直读电路图式控制器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种直读电路图式控制器及其控制方法，直读式控制器包括映图软接器及数字代码书写器；映图软接器包括集成芯片、电源、输入接口及输出接口，集成芯片一端连接输入接口，一端连接输出接口，电源分别与输入接口、输出接口及集成芯片连接；数字代码书写器与集成芯片连接，且集成芯片中设有读取数字代码书写器输入的数据、运行线路逻辑关系及实现线路逻辑输出的直读软件。本发明的控制器使用简便及价格低，且能够适合于对电气控制器编程语言不熟悉的技术员使用。

Description

一种直读电路图式控制器及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种控制器及其控制方法，尤其是指一种直读电路图式控制器及其控制方法。

背景技术

现有技术中，电气控制系统如图1所示，由输入设备K指令，然后接触器C输出，接触器C通电时间由T1时间继电器决定，断电时间由T2时间继电器决定的控制电路。

由图1可以看出，电气控制系统可分三大部分：第一部分，输入器件部分1（主令开关、按钮、行程开关等）；第二部分，输出器件部分3（接触器、电磁铁等）；第三部分，由若干个中间继电器、若干个时间继电器及其连接线路组成的，主要作逻辑运算和信息处理的线路2。第一、第二部分通常用传统电工器件实现，第三部分可以用传统电工器件实现，也可以用电子控制器实现。用电子控制器实现，有如下好处：

一、省掉所有中间继电器、时间继电器等及其线路；

二、简化线路连线；

三、增加线路可靠性。

现有技术中，通常采用的电子控制器是PLC（可编程序逻辑控制器），PLC存在着如下缺点：

一、使用级别高，PLC需要专业编程人员。在电气控制中，大部分人，特别是老电工、老技术员，他们对电气工程线路很熟悉，又有丰富实践经验，很会用电气工程线路图设计自动控制线路，但对传统电气控制器编程语言不熟悉，难用电子控制器来实现自动控制线路。

然而，又有一部分人，特别是大学毕业生，他们对编程语言较熟悉，但缺乏实践经验，用不好电子控制器实现自动控制。PLC既不能使老电工很好地使用电气控制，也不能使大学毕业生很好地使用电气控制。

二、成本高。PLC着重系统性及完整性，有输入键盘系统、输出显示系统、扩展系统及程序书写系统，使用PLC常常是本身的成本高于所省的中间继电器、时间继电器等的成本。

因此，鉴于现有技术中控制器上述缺点，亟需进一步改进，本案为克服上述缺点而产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用方便及使用价格低，且能够适合于对电气控制器编程语言不熟悉的技术员使用的直读电路图式控制器及其控制方法。

为达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种直读电路图式控制器，包括映图软接器及数字代码书写器；映图软接器包括集成芯片、电源、输入接口及输出接口，集成芯片一端连接输入接口，一端连接输出接口，电源分别与输入接口、输出接口及集成芯片连接；数字代码书写器与集成芯片连接，且集成芯片中设有读取数字代码书写器输入的数据，运行线路逻辑关系及实现线路逻辑输出的直读软件。

进一步，输入接口与输出接口分别设有指示灯。

进一步，数字代码书写器设有显示器及键盘。

进一步，映图软接器是由输入接口、输出接口、集成芯片及电源安装在同一个控制箱中，且做成整体性固态密封模块而形成。

一种直读电路图式控制器的控制方法，其包括以下步骤：

硬件连接步骤，将输入接口与外界输入设备进行连接，输出接口与外界输出设备进行连接，数字代码书写器与映图软接器进行连接；

数字代码的书写步骤，在数字代码书写器中进行数字代码的书写，并输送到映图软接器；

控制器运行步骤，接通映图软接器的电源，整个控制器处于运行状态，映图软接器在得到数字代码后独立运行而无需运行数字代码书写器，实现电气原理图的内容。

进一步，数字代码书写步骤中的数字代码是通过以下步骤形成的：

第一、电气原理图的获取；

第二、对电气原理图线路进行基线路分解；

第三、数字代码简化基线路的表达；

第四、数字代码的书写和输送。

进一步，数字代码输送到映图软接器的集成芯片后，该集成芯片中的直读软件的程序运行采用以下方法：

对外置的输入元件判断采取实时读取法；

对于中间输出元件作输入元件判断，采取固定表格跟踪法，即根据元件线圈与元件的触点在线圈各个状态下的对应关系；

对于中间输出元件的判断，采用节点编号遇通递“0”法，即规定起点编号为0，以0开始，以0相连的元件若是通态，那么就把0递给并代替该元件的另一个编号，否则不递；然后再用传递到的节点为始点，进行下一个元件的节点判断，由此分步进行，若输出线圈端能得0，该线圈可判断得电，否则可判断断电。

采用上述方案后，本发明以电气原理图作原程序，以基线路形式读取程序，以基线路的数字代码书写程序，借助直读软件，用电子集成芯片实施再现电气原理图程序，代替除输入器件、输出器件之外的的逻辑性线路和信号性线路，降低了编程门槛，从而使老电工也能使用控制器。

输入接口、输出接口、集成芯片及电源安装在同一个控制箱中，且做成整体性固态密封模块，适用于恶劣环境和复杂环境。

输入接口与输出接口分别设有指示灯，便于分析线路、查找线路故障。

控制器运行时不需数字代码书写器，也就是映图软接器在得到数字代码后，可独立运行。

附图说明

图1是现有技术中电气控制系统的示意图；

图2是图1提升为原程序的示意图；

图3是图1用基线路表达的程序图；

图4是本发明直读电路图式控制器的控制方法示意图；

图5是本发明直读电路图式控制器的结构示意图；

图6是本发明集成芯片中直读软件的程序运行示意图；

图7是本发明数字代码形成示意图；

图8是图1的数字代码图。

标号说明

输入器件部分1           线路2       输出器件部分3     

映图软接器10            

集成芯片102             电源101     

输入接口103             输出接口104

数字代码书写器20

外界输入设备30          外界输出设备40。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本发明做详细描述：

请参阅图5，本发明揭示的一种直读电路图式控制器，包括映图软接器10及数字代码书写器20。

映图软接器10包括集成芯片102、电源101、输入接口103及输出接口104。集成芯片102一端连接输入接口103，一端连接输出接口104，集成芯片102采用通用的电子集成芯片，用来读取输入数据，运行线路的逻辑关系，实现线路逻辑输出；输入接口103与输出接口104分别设有指示灯，便于分析线路、查找线路故障；输入接口103起接收信号的作用，输出接口104起输出信号的作用。电源101分别与输入接口103、输出接口104及集成芯片102连接，提供输入接口103、输出接口104及集成芯片102的电源。

数字代码书写器20与集成芯片102连接，且集成芯片102中设有一个直读软件，读取输入数据，运行线路的逻辑关系，实现线路逻辑输出。数字代码书写器20设有显示器及键盘，起书写及输送程序的作用。

输入接口103、输出接口104、集成芯片102及电源101安装在同一个控制箱中，并将其全部密封起来，做成整体性固态模块，适用于恶劣环境和复杂环境。

如图4所示，本发明揭示的一种直读电路图式控制器的控制方法，其包括以下步骤：

硬件连接步骤，将输入接口103与外界输入设备30（该外界输入设备30可以为按钮、开关等）进行连接，输出接口104与外界输出设备40（该外界输出设备40可以为接触器、电磁线圈等）进行连接，数字代码书写器20与映图软接器10进行连接；

数字代码的书写步骤，在数字代码书写器20中进行数字代码的书写，并输送到映图软接器10；

控制器运行步骤，接通映图软接器10的电源101，整个控制器处于运行状态，映图软接器10在得到数字代码后独立运行，而无需运行数字代码书写器20，实现电气原理图的内容。

如图7所示，其中，数字代码书写步骤中的数字代码是通过以下步骤形成的：

第一、电气原理图的获取。将电气工程电路图提升为原程序，图1具有如图2所示的控制程序，由图2可知电气原理图能完整表达一个控制程序。

第二、对电气原理图线路进行基线路分解。线路中一元件与该元件两端的节点组成的线路，称基线路，如图1中：00节点、开关K及01节点，组成一个基线路；01节点、J1常开触点及02节点，组成另一个基线路；此线路共有9个基线路，如图3所示。在程序思维中，元件就是内容，节点就是地址，有地址有内容的线路是可独立分析，且基线路是一元件及一组节点组成，所以基线路是可独立分析的最小单元的线路。因此，每个完整线路可分解为与线路元器件数等量的几个基线路，且这群基线路无需顺序；几个相关的基线路可合成一个完整线路；从控制程序角度来讲，完整线路与它分解的基线路集合是等同的。应用基线路理论，导出编程语句格式，节点编号——元件内容——节点编号，根据编程格式，图1可以写成如图3所示，且在程序方面，图3等同于图1。

第三、数字代码简化基线路的表达，引用通俗、精简的数字代码简化书写输入程序，实现语句的数字化。用4位数代表元件内容：第一位，类别号，1表示中间继电器、2表示时间继电器、9表示输入元件、其余为扩展号；第二位、第三位，元件编号，从00开始两位数表示；第四位，功能号，3表示输出元件、6表示反向输入、7表示常开触点、8表示常闭触点、9表示同相输入，其余为扩展号。用“—”表示节点编号与元件连线。99开头代表输出。节点的数字与原节点的编号数字相同。因此，应用代码图3可以改写成如图8所示（开关K设在输入01接线柱，J1触点输出设在输出01接线柱）。

第四、数字代码的书写和输送。把图8的内容在数字代码书写器20上书写及输送。

如图6所示，数字代码输送到图言软接器10的集成芯片102后，该集成芯片102中的直读软件的程序运行采用以下方法（电气控制图中元件可分三种：外置的输入元件，如行程开关、按钮等；中间输出元件作输入的输入元件，如继电器的触点等；中间输出元件，如继电器的线圈）：

对外置的输入元件判断采取实时读取法；

对于中间输出元件作输入元件判断，采取固定表格跟踪法，即根据元件线圈与元件的触点在线圈各个状态下的对应关系；

对于中间输出元件的判断，采用节点编号遇通递“0”法，即规定起点编号为0，以0开始，以0相连的元件若是通态，那么就把0递给并代替该元件的另一个编号，否则不递；然后再用传递到的节点为始点，进行下一个元件的节点判断，由此分步进行，若输出线圈端能得0，该线圈可判断得电，否则可判断断电。

通过直读软件读取输入数据，运行线路的逻辑关系，实现线路逻辑输出，从而读取电气原理图，实现电气原理图的内容。

本发明书写语言采用借用电气工程电路图语言，书写形式是基线路的数字代码，以电气原理图作原程序，以基线路形式读取程序，以基线路的数字代码书写程序，用电子集成芯片实施再现电气原理图程序，代替除输入器件、输出器件之外的的逻辑性线路和信号性线路，是一种不需做实质编程的可编程控制器。降低了编程门槛，从而使老电工也能使用控制器。控制器运行时不需数字代码书写器，也就是映图软接器在得到数字代码后，可独立运行。

以上所述仅为本发明的一个实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

Claims (1)

1.一种直读电路图式控制器的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

硬件连接步骤，将输入接口与外界输入设备进行连接，输出接口与外界输出设备进行连接，数字代码书写器与映图软接器进行连接；

数字代码的书写步骤，在数字代码书写器中进行数字代码的书写，并输送到映图软接器；其中，数字代码是通过以下步骤形成的：第一、电气原理图的获取；第二、对电气原理图线路进行基线路分解；第三、数字代码简化基线路的表达；第四、数字代码的书写和输送；

控制器运行步骤，接通映图软接器的电源，整个控制器处于运行状态，映图软接器在得到数字代码后独立运行而无需运行数字代码书写器，实现电气原理图的内容。

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