CN104155901A - 一种新型的工控板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型的工控板；包括单片机U1及与单片机U1连接的光电耦合器、接线端子IP1、驱动芯片U11、驱动芯片U12、连接器JP36、输入LED指示灯组及输出LED指示灯组，所述光电耦合器包括光电耦合器U2、光电耦合器U3、光电耦合器U5、光电耦合器U6、光电耦合器U7、光电耦合器U8、光电耦合器U9、光电耦合器U10、光电耦合器U15；所述接线端子IP1分别与光电耦合器U2、光电耦合器U3、光电耦合器U5、光电耦合器U6、光电耦合器U7连接；所述驱动芯片U11分别与光电耦合器U8、光电耦合器U9连接；所述驱动芯片U12分别与光电耦合器U8、光电耦合器U10连接；所述驱动芯片U11和驱动芯片U12均与连接器JP36连接；所述接线端子IP1与输入LED指示灯组连接；所述连接器JP36与输出LED指示灯组连接。

Description

一种新型的工控板

技术领域

本发明涉及控制技术领域，具体涉及一种新型的工控板。

背景技术

普通液压机械需要由人手工操作，这样的操作方式不仅劳动强度大、生产效率低、易于出错、影响产品的生产质量，而且在现今劳动力严重匮乏，劳动力成本不断提高的情况下，对原有的生产机械进行自动化生产技术的改造就显得势在必行了。采用自动化生产技术不但可以把人从繁重的体力劳动、以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且还能极大地提高劳动生率，减少出错率，稳定产品质量。

工控板是应用于工业场合的主板，是实现自动化生产重要的部件，被工业电脑所采用，根据需求可以适应宽温环境，可以适应恶劣环境，可以长时间高负荷工作等。

但是工控板在使用的过程中很容易受到外界信号的干扰，致使工控板工作不稳定，不能准确地控制。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种工控板，其可防止外界的干扰信号串入单片机而使工控板工作不稳定。

为实现上述目的，本发明提供一种新型的工控板，包括单片机U1及与单片机U1连接的光电耦合器、接线端子IP1、驱动芯片U11、驱动芯片U12、连接器JP36、输入LED指示灯组及输出LED指示灯组，所述光电耦合器包括光电耦合器U2、光电耦合器U3、光电耦合器U5、光电耦合器U6、光电耦合器U7、光电耦合器U8、光电耦合器U9、光电耦合器U10、光电耦合器U15；所述接线端子IP1分别与光电耦合器U2、光电耦合器U3、光电耦合器U5、光电耦合器U6、光电耦合器U7连接；所述驱动芯片U11分别与光电耦合器U8、光电耦合器U9连接；所述驱动芯片U12分别与光电耦合器U8、光电耦合器U10连接；所述驱动芯片U11和驱动芯片U12均与连接器JP36连接；所述接线端子IP1与输入LED指示灯组连接；所述连接器JP36与输出LED指示灯组连接。

进一步的，所述单片机U1还连接有EEPROM芯片。

具体的，光电耦合器U2的引脚P10、P11、P12、P13、分别与单片机U1的引脚P10、P11、P12、P13对应连接；

光电耦合器U3的引脚P14、P15、P16、P17分别与单片机U1的P14、P15、P16、P17对应连接；

光电耦合器U5的引脚P30、P31、P32、P33与单片机U1的引脚P30/RXD、P31/TXD、P32/INT0、P33/INT1对应连接；

光电耦合器U6的引脚P34、P35分别与单片机U1的引脚P34/T0、P35/T1对应连接；

光电耦合器U7的引脚P36与单片机U1的引脚WR/P36连接；

光电耦合器U8的引脚IN1、IN2、IN3、IN4分别与驱动芯片U11的引脚IN1、IN2、IN3、IN4对应连接；

光电耦合器U9的引脚IN5、IN6、IN7、IN8分别与驱动芯片U11的引脚IN5、IN6、IN7、驱动芯片U12的引脚IN8对应连接；

光电耦合器U10的引脚IN9、IN10、IN11分别与驱动芯片U12的引脚IN9、IN10、IN11连接；

光电耦合器U2的引脚J1、J2、J3、J4分别与接线端子IP1的引脚J1、J2、J3、J4对应连接；

光电耦合器U3的引脚J5、J6、J7、J8分别与接线端子IP1的引脚J5、J6、J7、J8对应连接；

光电耦合器U5的引脚J9、J10、J11、J12分别与接线端子IP1的引脚J9、J10、J11、J12对应连接；

光电耦合器U6的引脚J13、J14分别与接线端子IP1的引脚J13、J14对应连接；

光电耦合器U7的引脚J15与接线端子IP1的引脚J15连接；

光电耦合器U8的引脚P00、P01、P02、P03分别与单片机U1的引脚P00、P01、P02、P03对应连接；

光电耦合器U9的引脚P04、P05、P26、P27分别与单片机U1的引脚P04、P05、P26、P27对应连接；

光电耦合器10的引脚P20、P21、P37分别与单片机U1的引脚P20、P21、P37对应连接；

EEPROM芯片U13的引脚P06、P07分别与单片机U1的引脚P06、P07对应连接；

光电耦合器U15的引脚P22、P23、P24、P25分别与单片机U1的引脚P22、P23、P24、P25对应连接；

驱动芯片U11的引脚OUT1、OUT2、OUT3、OUT4、OUT5、OUT6、OUT7分别与连接器JP36的引脚OUT1、OUT2、OUT3、OUT4、OUT5、OUT6、OUT7对应连接；

驱动芯片U12的引脚OUT8、OUT9、OUT10、OUT11分别与连接器JP36的引脚引脚OUT8、OUT9、OUT10、OUT11对应连接。

本发明具有以下有益效果：本发明采用光电耦合器有效防止外界的干扰信号串入影响单片机，从而使系统稳定可靠、抗干扰能力强、故障率较改选前明显降低，设备便于维护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明单片机U1的电路图；

图2为本发明驱动芯片U11的电路图；

图3为本发明驱动芯片U12的电路图；

图4为本发明EEPROM芯片的电路图；

图5为本发明中光电耦合器U8、U9、U10的电路图；

图6为本发明中光电耦合器U2、U3、U5、U6、U7的电路图；

图7为本发明中接线端子IP1的电路图；

图8为本发明中连接器JP36的电路图；

图9为本发明中光电耦合器U15的电路图；

图10为本发明中输入LED指示灯组的电路图；

图11为本发明中输出LED指示灯组的电路图；

图12为本发明工控板结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12所示，本发明提供一种新型的工控板，包括单片机U1及与单片机U1连接的光电耦合器、接线端子IP1、驱动芯片U11、驱动芯片U12、连接器JP36、输入LED指示灯组及输出LED指示灯组，所述光电耦合器包括光电耦合器U2、光电耦合器U3、光电耦合器U5、光电耦合器U6、光电耦合器U7、光电耦合器U8、光电耦合器U9、光电耦合器U10、光电耦合器U15；所述接线端子IP1分别与光电耦合器U2、光电耦合器U3、光电耦合器U5、光电耦合器U6、光电耦合器U7连接；所述驱动芯片U11分别与光电耦合器U8、光电耦合器U9连接；所述驱动芯片U12分别与光电耦合器U8、光电耦合器U10连接；所述驱动芯片U11和驱动芯片U12均与连接器JP36连接；所述接线端子IP1与输入LED指示灯组88连接；所述连接器JP36与输出LED指示灯组89连接。

进一步的，所述单片机U1还连接有EEPROM芯片。

具体的，光电耦合器U2的引脚P10、P11、P12、P13、分别与单片机U1的引脚P10、P11、P12、P13对应连接；

光电耦合器U3的引脚P14、P15、P16、P17分别与单片机U1的P14、P15、P16、P17对应连接；

光电耦合器U5的引脚P30、P31、P32、P33与单片机U1的引脚P30/RXD、P31/TXD、P32/INT0、P33/INT1对应连接；

光电耦合器U6的引脚P34、P35分别与单片机U1的引脚P34/T0、P35/T1对应连接；

光电耦合器U7的引脚P36与单片机U1的引脚WR/P36连接；

光电耦合器U8的引脚IN1、IN2、IN3、IN4分别与驱动芯片U11的引脚IN1、IN2、IN3、IN4对应连接；

光电耦合器U9的引脚IN5、IN6、IN7、IN8分别与驱动芯片U11的引脚IN5、IN6、IN7、驱动芯片U12的引脚IN8对应连接；

光电耦合器U10的引脚IN9、IN10、IN11分别与驱动芯片U12的引脚IN9、IN10、IN11连接；

光电耦合器U2的引脚J1、J2、J3、J4分别与接线端子IP1的引脚J1、J2、J3、J4对应连接；

光电耦合器U3的引脚J5、J6、J7、J8分别与接线端子IP1的引脚J5、J6、J7、J8对应连接；

光电耦合器U5的引脚J9、J10、J11、J12分别与接线端子IP1的引脚J9、J10、J11、J12对应连接；

光电耦合器U6的引脚J13、J14分别与接线端子IP1的引脚J13、J14对应连接；

光电耦合器U7的引脚J15与接线端子IP1的引脚J15连接；

光电耦合器U8的引脚P00、P01、P02、P03分别与单片机U1的引脚P00、P01、P02、P03对应连接；

光电耦合器U9的引脚P04、P05、P26、P27分别与单片机U1的引脚P04、P05、P26、P27对应连接；

光电耦合器10的引脚P20、P21、P37分别与单片机U1的引脚P20、P21、P37对应连接；

EEPROM芯片U13的引脚P06、P07分别与单片机U1的引脚P06、P07对应连接；

光电耦合器U15的引脚P22、P23、P24、P25分别与单片机U1的引脚P22、P23、P24、P25对应连接；

驱动芯片U11的引脚OUT1、OUT2、OUT3、OUT4、OUT5、OUT6、OUT7分别与连接器JP36的引脚OUT1、OUT2、OUT3、OUT4、OUT5、OUT6、OUT7对应连接；

驱动芯片U12的引脚OUT8、OUT9、OUT10、OUT11分别与连接器JP36的引脚引脚OUT8、OUT9、OUT10、OUT11对应连接。

在本发明中，在继电器线圈增加续流二极管，消除断开线圈时产生的反电动势干扰，在继电器接点两端并接火花抑制电路，用RC串联电路，减小电火花影响；同时给电机加滤波电路；在电路板上每个IC并接一个0.01μF的高频电容，以减小IC对电源的影响；布线时避免90度折线，减少高频噪声发射；单片机和大功率器件的地线单独接地，以减小相互干扰；IC器件直接焊在电路板上，少用IC座；交流端用电感电容滤波，去掉高频低频干扰脉冲；I/O口采用光电隔离；CPU、RAM、等主芯片,VCC和GND之间接电解电容及瓷片电容，去掉高、低频干扰信号；开关信号延时去抖动；软件采用看门狗技术，若失控的程序进入“死循环”，采用“看门狗”技术使程序脱离“死循环”。通过不断检测程序循环运行时间，若发现程序循环时间超过最大循环运行时间，则认为系统陷入“死循环”，进行出错处理。

在本发明中，LED3-LED28为I/O状态指示灯；光电耦合器包括光电耦合器U2、光电耦合器U3、光电耦合器U5、光电耦合器U6、光电耦合器U7、光电耦合器U8、光电耦合器U9、光电耦合器U10、光电耦合器U15；作用是防止外界的干扰信号串入单片机U1里面，影响单片机的正常工作。单片机U1主要是负责各种信号的处理工作；而EEPROM芯片主要是负责各种信号的存储工作；驱动芯片U11和驱动芯片U12，起到了放大电流，增加驱动能力的作用。

工控板在挤齿机上的工作原理为：

1、当单片机U1检测到运行信号后，先检测送料气缸(未图示)和顶料气缸(未图示)是否在初始位置，如果不在初始位置，就自动把送料气缸和顶料气缸复位后再执行下一个动作。

2、单片机U1输出送料信号，送料气缸动作，把料送到冷压挤齿模入料口，单片机检测到送料到位信号后，停止送料。

3、单片机U1输出顶料信号，顶料气缸动作，把料送到模具里面，单片机U1检测到顶料到位信号后，顶料气缸复位，复位完成后送料气缸再回到初始位置，送料过程完成。

4、送料完成后，单片机U1输出信号把挤齿模送到挤压区，单片机U1检测到位信号后，油压缸下行，把料压下，通过排料装置把料排出来。单片机U1检测到位信号后，油压缸下行，离开挤齿模，上升到位后停止。

5、单片机U1输出信号使挤齿模复位，回到初始位置，完成一个循环。(送料执行机构是用压缩空气为动力，再通过气缸来执行动作)

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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种新型的工控板，其特征在于：包括单片机U1及与单片机U1连接的光电耦合器、接线端子IP1、驱动芯片U11、驱动芯片U12、连接器JP36、输入LED指示灯组及输出LED指示灯组，所述光电耦合器包括光电耦合器U2、光电耦合器U3、光电耦合器U5、光电耦合器U6、光电耦合器U7、光电耦合器U8、光电耦合器U9、光电耦合器U10、光电耦合器U15；所述接线端子IP1分别与光电耦合器U2、光电耦合器U3、光电耦合器U5、光电耦合器U6、光电耦合器U7连接；所述驱动芯片U11分别与光电耦合器U8、光电耦合器U9连接；所述驱动芯片U12分别与光电耦合器U8、光电耦合器U10连接；所述驱动芯片U11和驱动芯片U12均与连接器JP36连接；所述接线端子IP1与输入LED指示灯组连接；所述连接器JP36与输出LED指示灯组连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型的工控板，其特征在于：所述单片机U1还连接有EEPROM芯片。

3.根据权利要求2所述的一种新型的工控板，其特征在于：

光电耦合器U2的引脚P10、P11、P12、P13、分别与单片机U1的引脚P10、P11、P12、P13对应连接；

光电耦合器U3的引脚P14、P15、P16、P17分别与单片机U1的P14、P15、P16、P17对应连接；

光电耦合器U5的引脚P30、P31、P32、P33与单片机U1的引脚P30/RXD、P31/TXD、P32/INT0、P33/INT1对应连接；

光电耦合器U6的引脚P34、P35分别与单片机U1的引脚P34/T0、P35/T1对应连接；

光电耦合器U7的引脚P36与单片机U1的引脚WR/P36连接；

光电耦合器U8的引脚IN1、IN2、IN3、IN4分别与驱动芯片U11的引脚IN1、IN2、IN3、IN4对应连接；

光电耦合器U9的引脚IN5、IN6、IN7、IN8分别与驱动芯片U11的引脚IN5、IN6、IN7、驱动芯片U12的引脚IN8对应连接；

光电耦合器U10的引脚IN9、IN10、IN11分别与驱动芯片U12的引脚IN9、IN10、IN11连接；

光电耦合器U2的引脚J1、J2、J3、J4分别与接线端子IP1的引脚J1、J2、J3、J4对应连接；

光电耦合器U3的引脚J5、J6、J7、J8分别与接线端子IP1的引脚J5、J6、J7、J8对应连接；

光电耦合器U5的引脚J9、J10、J11、J12分别与接线端子IP1的引脚J9、J10、J11、J12对应连接；

光电耦合器U6的引脚J13、J14分别与接线端子IP1的引脚J13、J14对应连接；

光电耦合器U7的引脚J15与接线端子IP1的引脚J15连接；

光电耦合器U8的引脚P00、P01、P02、P03分别与单片机U1的引脚P00、P01、P02、P03对应连接；

光电耦合器U9的引脚P04、P05、P26、P27分别与单片机U1的引脚P04、P05、P26、P27对应连接；

光电耦合器10的引脚P20、P21、P37分别与单片机U1的引脚P20、P21、P37对应连接；

EEPROM芯片U13的引脚P06、P07分别与单片机U1的引脚P06、P07对应连接；

光电耦合器U15的引脚P22、P23、P24、P25分别与单片机U1的引脚P22、P23、P24、P25对应连接；

驱动芯片U11的引脚OUT1、OUT2、OUT3、OUT4、OUT5、OUT6、OUT7分别与连接器JP36的引脚OUT1、OUT2、OUT3、OUT4、OUT5、OUT6、OUT7对应连接；

驱动芯片U12的引脚OUT8、OUT9、OUT10、OUT11分别与连接器JP36的引脚引脚OUT8、OUT9、OUT10、OUT11对应连接。