CN104866315B - 基于TwinCAT平台多键组合通讯控制按键与灯的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于TwinCAT平台多键组合通讯控制按键与灯的方案。此方案由PLC通讯控制软件和带ARM主芯片的按键控制板组成，按键控制板的主芯片分别与至薄膜开关板接口、Hub芯片、授权控制接口相连；Hub芯片分别至触摸屏驱动板接口、主芯片和集成对外接口相连；集成对外接口中的24V电源输入接口通过变压电路与液晶屏驱动板供电接口相连；应急开关线路板接口与集成对外接口相连。本发明建立USB复合设备结合PLC通讯控制软件来解决了任意键组合的薄膜开关板与指示灯通过USB通讯协议与TwinCAT平台的软PLC进行映射控制，最终使用USB HUB将触摸屏USB信号、外接USB端口及薄膜开关板的USB控制信号汇集成一根USB线与主机相连，极大地节省了布线与普通IO模块接入的产品成本。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种通讯控制按键与灯的方案，具体涉及一种基于 TwinCAT平台多键组合通讯控制按键与灯的方案。
背景技术
目前跟BECKHOFF的TWINCAT平台配合使用的按键控制板都为点对点输入输出需要加通讯IO模块布线繁琐产品成本很高。受限于标准USB键盘通讯协议对最多只能同时按下6个按键，所以在有多键组合尤其是带有波段开关的数控领域很难采用USB总线协议。
发明内容
针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种基于 TwinCAT平台多键组合通讯控制按键与灯的方案，使用高级语言编制PLC 通讯控制软件解决了按键板与TWINCAT平台的通讯，从而节省了IO模块成本；建立USB复合设备来解决了任意键组合的USB键盘通讯协议，最终使用USB HUB将触摸屏USB信号、外接USB端口及键盘的USB控制信号汇集成一根USB线与主机相连，极大地节省了布线成本与IO模块成本。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：基于 TwinCAT平台多键组合通讯控制按键与灯的方案，此方案由PLC通讯控制软件和带ARM主芯片的按键控制板组成，按键控制板包括至薄膜开关板接口、主芯片、Hub芯片、应急开关线路板接口、授权控制接口、至触摸屏驱动板接口、至液晶屏驱动板供电接口和集成对外接口，主芯片分别与至薄膜开关板接口、Hub芯片、授权控制接口相连；Hub芯片分别与至触摸屏驱动板接口、主芯片和集成对外接口相连；集成对外接口中的24V 电源输入接口通过变压电路与液晶屏驱动板供电接口相连；应急开关线路板接口与集成对外接口相连；所述的主芯片的型号为ARMSTM32F103VET6；所述的Hub芯片的型号为UPD720114GA。
作为优选，所述的主芯片实现了按键扫描，灯扫描，时间授权与USB 通讯控制功能；通过扫描将所有按键是否按下的状态通过USB发送给控制软件，来自控制软件对灯的赋值在灯扫描过程中实现对灯亮灭的控制。
作为优选，所述的按键控制板的通过PLC通讯控制软件来进行其与 TWINCAT平台的通讯；其具体步骤为：(1)、PLC通讯控制软件在USB按键控制板的USB口插入电脑检测到USB信号后判断PID与VID是否相符，相符后会建立USB连接，然后控制软件会与TwinCAT连接并查询TwinCAT PLC状态，检测到PLC的运行状态后就能进行按键注册并向控制板写变量；(2)然后PLC通讯控制软件检测软件与TwinCAT PLC以及软件与USB控制板之间的双路通讯，双路通讯都走通就代表数据交换成功。
本发明的有益效果：1、使用了USB总线通讯方式减少组装布线复杂度减少出错几率降低查错成本；
2、使用高级语言实现与TWINCAT平台的协议对接可以完全去除IO 模块从而降低整体产品成本；
3、通过上位机与集成电路的结合实现时间授权功能。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；
图1为本发明的按键控制板的结构示意图；
图2为本发明的PLC通讯控制软件的流程图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
参照图1-2，本具体实施方式采用以下技术方案：基于TwinCAT平台多键组合通讯控制按键与灯的方案，此方案由PLC通讯控制软件和带ARM 主芯片的按键控制板组成，按键控制板包括至薄膜开关板接口1、主芯片 2、Hub芯片3、应急开关线路板接口4、授权控制接口5、至触摸屏驱动板接口6、至液晶屏驱动板供电接口7和集成对外接口8，主芯片2分别与至薄膜开关板接口1、Hub芯片3、授权控制接口5相连；Hub芯片3 与至触摸屏驱动板接口6和集成对外接口8相连；应急开关线路板接口4 和集成对外接口8相连；集成对外接口8中的24V电源输入接口通过变压电路与液晶屏驱动板供电接口7相连；应急开关线路板接口4与集成对外接口8相连；所述的主芯片2的型号为ARM STM32F103VET6；所述的 Hub芯片3的型号为UPD720114GA。
值得注意的是，所述的主芯片2实现了按键扫描，灯扫描，时间授权与USB通讯控制功能；通过扫描将所有按键是否按下的状态通过USB 发送给控制软件，来自控制软件对灯的赋值在灯扫描过程中实现对灯亮灭的控制。
此外，所述的按键控制板的通过PLC通讯控制软件来进行其与 TWINCAT平台的通讯；其具体步骤为：(1)、PLC通讯控制软件在USB按键控制板的USB口插入电脑检测到USB信号后判断PID与VID是否相符，相符后会建立USB连接，然后控制软件会与TwinCAT连接并查询TwinCAT PLC状态，检测到PLC的运行状态后就能进行按键注册并向控制板写变量； (2)然后PLC通讯控制软件检测软件与TwinCAT PLC以及软件与USB控制板之间的双路通讯，双路通讯都走通就代表数据交换成功。
本具体实施方式在软件方面：PLC通讯控制软件通过对USB按键控制板的寻址并用ADS通讯协议实现了按键与TwinCAT PLC的衍射关系；在硬件方便：使用的ARMSTM32F103VET6实现了对按键与LED的矩阵扫描和USB通讯等功能，同时还使用了USB HUB芯片UPD720114GA；本具体实施方式通过上位机软件与集成电路的结合实现了对按键板的时间授权功能，由于授权信息写入单片机所以可以大大减少解密可能性。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (1)
1.基于TwinCAT平台多键组合通讯控制按键与灯的装置，其特征在于，此装置由PLC通讯控制软件和带ARM主芯片的按键控制板组成，所述的按键控制板包括至薄膜开关板接口(1)、主芯片(2)、Hub芯片(3)、应急开关线路板接口(4)、授权控制接口(5)、至触摸屏驱动板接口(6)、至液晶屏驱动板供电接口(7)和集成对外接口(8)，主芯片(2)分别与至薄膜开关板接口(1)、Hub芯片(3)、授权控制接口(5)相连；Hub芯片(3)与至触摸屏驱动板接口(6)和集成对外接口(8)相连；应急开关线路板接口(4)和集成对外接口(8)相连；所述的主芯片(2)的型号为ARM STM32F103VET6；所述的Hub芯片(3)的型号为UPD720114GA；所述的主芯片(2)实现了按键扫描，灯扫描，时间授权与USB通讯控制功能；通过扫描将所有按键是否按下的状态通过USB发送给PLC通讯控制软件，来自控制软件对灯的赋值在灯扫描过程中实现对灯亮灭的控制；所述的按键控制板的通过PLC通讯控制软件来进行其与TWINCAT平台的通讯；其具体步骤为：(1)、PLC通讯控制软件在USB按键控制板的USB口插入电脑检测到USB信号后判断PID与VID是否相符，相符后会建立USB连接，然后控制软件会与TwinCAT连接并查询TwinCAT PLC状态，检测到PLC的运行状态后就能进行按键注册并向控制板写变量；(2)然后PLC通讯控制软件检测软件与TwinCAT PLC以及软件与USB控制板之间的双路通讯，双路通讯都走通就代表数据交换成功。
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