CN104460456B - 一种具有网络通信功能的电气控制系统 - Google Patents

一种具有网络通信功能的电气控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN104460456B
CN104460456B CN201410757078.8A CN201410757078A CN104460456B CN 104460456 B CN104460456 B CN 104460456B CN 201410757078 A CN201410757078 A CN 201410757078A CN 104460456 B CN104460456 B CN 104460456B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electric control
circuit
relay
ethernet
relay group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410757078.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104460456A (zh
Inventor
杨秀涛
刘建斌
孔令涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Institute of Electronic System Engineering
Guizhou Space Appliance Co Ltd
Original Assignee
Guizhou Space Appliance Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guizhou Space Appliance Co Ltd filed Critical Guizhou Space Appliance Co Ltd
Priority to CN201410757078.8A priority Critical patent/CN104460456B/zh
Publication of CN104460456A publication Critical patent/CN104460456A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104460456B publication Critical patent/CN104460456B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0423—Input/output

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

本发明提供了一种具有网络通信功能的电气控制系统，包括操作控制台、电气控制箱和被控制设备；所述电气控制箱通过以太网与操作控制台的计算机通信连接，所述操作控制台向电气控制箱提供控制用电和设备用电；所述电气控制箱向被控制设备供电，并与被控制设备通信连接。本发明1)通信端口通过标准的以太网线进行连接，使线路连接更简单，数据传输更快速、稳定、可靠；2)当现有的设备需要升级扩展时，只需扩展电气控制箱，并通过IP地址对每一个控制箱进行识别；3)控制台可以通过电压采集指令获取设备供电电压，以此来检测控制箱内部的继电器是否正常工作。

Description

一种具有网络通信功能的电气控制系统
技术领域
本发明属于电气控制领域，具体涉及一种具有网络通信功能的电气控制系统。
背景技术
随着科学技术的不断发展，尤其是网络通信、控制技术日新月异的提高，以信息化为核心的技术变革推动着电气控制技术的发展。传统的以平台为中心的供配电控制模式已无法适应日益复杂的工业环境，供配电与控制一体化、网络化是未来电气控制系统的发展趋势。
某电气控制系统中控制台与设备1～设备4之间的供电、转电、断电通过配电器1～配电器4来实现，控制台对配电器1～配电器4的控制通过专用的控制信号线路来实现；控制台与各设备之间的数据传输通过专用的RS422网络来实现。设备与设备之间通过多条电缆进行连接，整个系统占用空间较大，系统组装时较为麻烦。此外，当电气控制系统中的设备需要扩展时，还需要对控制台硬件系统进行改造，升级成本较高。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种具有网络通信功能的电气控制系统，该具有网络通信功能的电气控制系统与控制台计算机之间通过网线进行连接，与设备之间通过RS422线路进行连接，控制箱一方面接收控制台计算机指令实现对设备的供电、转电、断电和电压检测，另一方面能够将控制台计算机上的数据准确无误的传输到设备上，解决了整个系统占用空间较大，系统组装时较为麻烦和升级成本较高的问题。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种具有网络通信功能的电气控制系统，包括操作控制台、电气控制箱和被控制设备；所述电气控制箱通过以太网与操作控制台的计算机通信连接，所述操作控制台向电气控制箱提供控制用电和设备用电；所述电气控制箱向被控制设备供电，并与被控制设备通信连接。
所述电气控制箱包括MCU主控电路、DC/DC模块A、DC/DC模块B、继电器组A、继电器组B、继电器驱动电路、RS422电平转换电路；所述MCU主控电路中通过以太网接口电路与以太网连接，所述MCU主控电路通过RS422电平转换电路的通信接口与被控制设备连接；所述DC/DC模块A的输入端与操作控制台的控制用电输出端连接，输出端分别与MCU主控电路和继电器驱动电路的电源输入端连接，所述继电器驱动电路的信号输入端与MCU主控电路连接，信号输出端分别与继电器组A和继电器组B的信号输入端连接；所述继电器组A通过DC/DC模块B与操作控制台的设备用电输出端连接，所述继电器组B与操作控制台的设备用电输出端连接；所述继电器组A和继电器组B的输出端与被控制设备对应的电源端连接。
所述MCU主控电路中的微控制器为STM32F107VC芯片。
所述继电器组A和继电器组B的输出传输线上还设置有线性隔离电路，所述线性隔离电路经信号处理电路与MCU主控电路连接。
所述继电器组A和继电器组B中的继电器为固态继电器。
所述RS422电平转换电路的通信接口有1～5个，通信接口之间电气隔离且相互独立。
所述以太网接口电路中包括以太网收发器和以太网变压器，以太网收发器通过数据信号线与以太网变压器连接。
所述DC/DC模块A的输出端与MCU主控电路的电源输入端之间还设置有变压装置。
本发明的有益效果在于：1)通信端口通过标准的以太网线进行连接，使线路连接更简单，数据传输更快速、稳定、可靠；2)当现有的设备需要升级扩展时，只需扩展电气控制箱，并通过IP地址对每一个控制箱进行识别；3)控制台可以通过电压采集指令获取设备供电电压，以此来检测控制箱内部的继电器是否正常工作。
附图说明
图1是本发明的工作原理图；
图2是图1中电气控制箱内部结构框图。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1和图2所示的一种具有网络通信功能的电气控制系统，包括操作控制台、电气控制箱和被控制设备；所述电气控制箱通过以太网与操作控制台的计算机通信连接，所述操作控制台向电气控制箱提供控制用电和设备用电；所述电气控制箱向被控制设备供电，并与被控制设备通信连接。
所述电气控制箱包括MCU主控电路、DC/DC模块A、DC/DC模块B、继电器组A、继电器组B、继电器驱动电路、RS422电平转换电路；所述MCU主控电路中通过以太网接口电路与以太网连接，所述MCU主控电路通过RS422电平转换电路的通信接口与被控制设备连接；所述DC/DC模块A的输入端与操作控制台的控制用电输出端连接，输出端分别与MCU主控电路和继电器驱动电路的电源输入端连接，所述继电器驱动电路的信号输入端与MCU主控电路连接，信号输出端分别与继电器组A和继电器组B的信号输入端连接；所述继电器组A通过DC/DC模块B与操作控制台的设备用电输出端连接，所述继电器组B与操作控制台的设备用电输出端连接；所述继电器组A和继电器组B的输出端与被控制设备对应的电源端连接。所述的MCU主控电路主要由微控制器、基准电压、复位芯片、FLASH、晶振和指示灯组成，其中微控制器采用ST公司的带有以太网模块的STM32F107VC芯片。DC/DC模块A输出电压为5V，主要为控制箱自身的模块电路供电；设备供电路线上有电气隔离的DC/DC模块B，其输出电压为28V，主要为设备1～设备4供电。
所述继电器组A和继电器组B的输出传输线上还设置有线性隔离电路，所述线性隔离电路经信号处理电路与MCU主控电路连接；所述的线性隔离与信号处理电路包括分压电路、多路选通电路、线性隔离、运算放大以及AD转换电路几个部分。所述继电器组A和继电器组B中的继电器为固态继电器。两个器组的定电压28V，触点额定载流量不小于21A，冲击电流不小于40A。
所述的RS422电平转换电路中，一共有4个带电气隔离的且相互独立的RS422通信接口，通信波特率均为460800bps。各个通信接口之间电气隔离且相互独立。单个控制箱的RS422通信接口最多可扩展到5个。
所述以太网接口电路中包括以太网收发器和以太网变压器，以太网收发器通过4根数据信号线与以太网变压器相连。以太网模块符合IEEE 802.3中所有有关于双绞线网络10/100Base-T连接的规定。
所述DC/DC模块A的输出端与MCU主控电路的电源输入端之间还设置有变压装置将DC/DC模块A的输出端的5V电压转换成3.3V，给MCU主控电路供电。
电气控制箱与控制台计算机之间通过以太网线进行通信，并采用UDP通信协议，控制箱与设备之间通过RS422接口线进行通信，通信协议为自定义格式。控制台为控制箱提供控制用电和设备用电，其中控制用电为控制箱内部自身用电，设备用电经过电气控制箱转电后，为设备1～设备4供电。此外，电气控制箱可将控制台的设备用电转换为两组相互独立的设备用电A和设备用电B，以满足各设备供电相互独立的需求。
本发明在实际工作过程中，当电气控制箱接收到控制台计算机的加电指令时，MCU主控芯片发出指令驱动继电器组A和继电器组B动作，使相应的设备用电A、设备用电B输出；当电气控制箱接收到控制台计算机的断电指令时，MCU主控芯片发出指令使相应的固态继电器释放，从而使设备用电A、设备用电B断开；当电气控制箱接收到控制台计算机的电压测试指令时，主控芯片会启动内部A/D转换模块进行电压采集，并将采集后的值通过网口返回给控制台计算机。
当电气控制箱接收到控制台计算机的数据装载指令时，主控芯片首先解析UDP通信协议，将其中的有效数据提取并重新打包，然后将数据按自定义格式通过RS422端口传输给工作设备。
本发明所提及的电气控制箱，能够接收控制中心控制台计算机指令，对其所连接的设备进行加电、转电、断电、电压测试以及数据装载功能，具有集成度高、连接可靠、使用简单、环境适应性强等特点。

Claims (7)

1.一种具有网络通信功能的电气控制系统，包括操作控制台、电气控制箱和被控制设备，所述电气控制箱通过以太网与操作控制台的计算机通信连接，所述操作控制台向电气控制箱提供控制用电和设备用电；所述电气控制箱向被控制设备供电，并与被控制设备通信连接；其特征在于：所述电气控制箱包括MCU主控电路、DC/DC模块A、DC/DC模块B、继电器组A、继电器组B、继电器驱动电路、RS422电平转换电路；所述MCU主控电路中通过以太网接口电路与以太网连接，所述MCU主控电路通过RS422电平转换电路的通信接口与被控制设备连接；所述DC/DC模块A的输入端与操作控制台的控制用电输出端连接，输出端分别与MCU主控电路和继电器驱动电路的电源输入端连接，所述继电器驱动电路的信号输入端与MCU主控电路连接，信号输出端分别与继电器组A和继电器组B的信号输入端连接；所述继电器组A通过DC/DC模块B与操作控制台的设备用电输出端连接，所述继电器组B与操作控制台的设备用电输出端连接；所述继电器组A和继电器组B的输出端与被控制设备对应的电源端连接。
2.如权利要求1所述的具有网络通信功能的电气控制系统，其特征在于：所述MCU主控电路中的微控制器为STM32F107VC芯片。
3.如权利要求1所述的具有网络通信功能的电气控制系统，其特征在于：所述继电器组A和继电器组B的输出传输线上还设置有线性隔离电路，所述线性隔离电路经信号处理电路与MCU主控电路连接。
4.如权利要求1或3所述的具有网络通信功能的电气控制系统，其特征在于：所述继电器组A和继电器组B中的继电器为固态继电器。
5.如权利要求1所述的具有网络通信功能的电气控制系统，其特征在于：所述RS422电平转换电路的通信接口有1～5个。
6.如权利要求1所述的具有网络通信功能的电气控制系统，其特征在于：所述以太网接口电路中包括以太网收发器和以太网变压器，以太网收发器通过数据信号线与以太网变压器连接。
7.如权利要求1所述的具有网络通信功能的电气控制系统，其特征在于：所述DC/DC模块A的输出端与MCU主控电路的电源输入端之间还设置有变压装置。
CN201410757078.8A 2014-12-10 2014-12-10 一种具有网络通信功能的电气控制系统 Active CN104460456B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410757078.8A CN104460456B (zh) 2014-12-10 2014-12-10 一种具有网络通信功能的电气控制系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410757078.8A CN104460456B (zh) 2014-12-10 2014-12-10 一种具有网络通信功能的电气控制系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104460456A CN104460456A (zh) 2015-03-25
CN104460456B true CN104460456B (zh) 2017-10-03

Family

ID=52906691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410757078.8A Active CN104460456B (zh) 2014-12-10 2014-12-10 一种具有网络通信功能的电气控制系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104460456B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106992096A (zh) * 2017-05-22 2017-07-28 重庆携普科技有限公司 一种继电器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102621936A (zh) * 2011-01-26 2012-08-01 周口市凯旺电子科技有限公司 一种多用途智能型串口控制器
CN203079568U (zh) * 2012-12-26 2013-07-24 山东蓝天重工股份有限公司 全自动智能起重机电气控制系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3942430A1 (de) * 1989-12-21 1991-09-19 Bosch Siemens Hausgeraete Elektrisches haushaltgeraet oder dgl.
CN201138444Y (zh) * 2007-12-25 2008-10-22 青岛四方车辆研究所有限公司 电气综合控制柜
CN201238335Y (zh) * 2008-07-09 2009-05-13 傲视恒安科技（北京）有限公司 通过通信网络对设备的电源开关进行远程控制的装置
EP2336837B1 (en) * 2009-12-17 2012-09-12 Electrolux Home Products Corporation N.V. Electrical assembly for selectively operating a household appliance in a demonstration mode or a standard mode
CN202671044U (zh) * 2012-07-26 2013-01-16 宜昌市微特电子设备有限责任公司 一种基于gprs无线通信网络的起重设备远程电气控制模块

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102621936A (zh) * 2011-01-26 2012-08-01 周口市凯旺电子科技有限公司 一种多用途智能型串口控制器
CN203079568U (zh) * 2012-12-26 2013-07-24 山东蓝天重工股份有限公司 全自动智能起重机电气控制系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN104460456A (zh) 2015-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101404001B (zh) 兼容串口信号和usb信号的控制电路板及通信数据线缆
CN102692893A (zh) 串口远程控制电路
CN101436883A (zh) 一种电力调制解调器
CN104866448B (zh) 大规模usb设备的智能管理系统
CN207490950U (zh) 一种PoE转USB供电设备
CN103176037A (zh) 一种柔性交流输电装置用交流信号采集板卡
CN104460456B (zh) 一种具有网络通信功能的电气控制系统
CN101795008A (zh) 利用以太网给移动通信终端充电的系统
CN205283260U (zh) 基于云服务器的电源模块在线监控系统
CN102122845B (zh) 一种网络交换式配电自动化测控装置
CN106712970A (zh) 一种对电力载波端口与以太网供电端口转换的设备
CN105159158A (zh) 适用于微小卫星的电总线
CN104883261B (zh) 可插拔网络供电模块及供电系统
CN201444636U (zh) 一种长距离以太网供电装置
CN204013587U (zh) 可集成的Modbus网关模块
CN203178384U (zh) 基于bpl技术的多电源鉴别装置
CN207895263U (zh) 一种箱式变压器控制装置
CN206993155U (zh) 一种变频器远程监控系统
CN106707946A (zh) S7-200 plc与ace3600 rtu通信的数据线
CN206725688U (zh) 一种智能变电站变压器综合ied
CN203883856U (zh) 一种以太网供电模组
CN105444787A (zh) 一种高可靠性直流变送器
CN111404699A (zh) 一种poe技术的以太网供电信号放大和信号延长器
CN204795461U (zh) 一种基于poe电源的网络配线架
CN104753685B (zh) 用于以太网供电系统的电源转换系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20190117

Address after: 550009 Guiyang Economic and Technological Development Zone, Guizhou Province

Co-patentee after: Beijing Electronic Engineering General Research Institute

Patentee after: Guizhou Space Electric Appliance Co., Ltd.

Address before: 550009 Guiyang Economic and Technological Development Zone, Guizhou Province

Patentee before: Guizhou Space Electric Appliance Co., Ltd.