CN106610607A - 一种模块化操作台 - Google Patents

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CN106610607A CN201510691743.2A CN201510691743A CN106610607A CN 106610607 A CN106610607 A CN 106610607A CN 201510691743 A CN201510691743 A CN 201510691743A CN 106610607 A CN106610607 A CN 106610607A
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陈兰霞
蒋京阳
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    • 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
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    • 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
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/25—Pc structure of the system
    • G05B2219/25314—Modular structure, modules

Abstract

本发明公开了一种模块化操作台，包括操作面板、按键线路板、通信控制板，按键线路板、通信控制板安装在操作面板上，按键线路板通过FPC与通信控制板连接，按键线路板包括矩阵端子接口、按键单元，按键单元与矩阵端子接口电连接；通信控制板包括ARM芯片、电源芯片、电源输入连接器、矩阵信号连接单元、接口单元，电源输入连接器与电源芯片连接，电源芯片与ARM芯片、矩阵信号连接单元、接口单元连接，以提供工作电源，矩阵信号连接单元与矩阵端子接口连接，接口单元与外部上位机系统连接。通过按键线路板连接通信控制板，通信控制板连接外部上位机系统，避免了现有技术中需人工接线的繁杂工作及降低接线出错几率，降低了工作量，提高了工作效率。

Description

一种模块化操作台
技术领域
本发明属于控制领域，具体涉及一种模块化操作台。
背景技术
目前，控制台的结构基板都是钣金面板，将按钮安装在钣金面板上，通过单独接线，将按钮与IO模块连接，IO模块连接外部系统，以上的连接方式存在以下缺点：需单独接线，增加工作量，增加了出错几率；在按钮多的场合，出线会很多，还得分别接入IO模块，需增加模块数量，布线麻烦，增加了产品成本，钣金制作工艺狭隘，无法做出美观的弧线等效果，同时不同的客户对产品的需求不同，重新设计的工作量大。
发明内容
本发明目的在于提供一种模块化操作台，以解决现有技术中控制台接线繁琐，不能实现模块化安装的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种模块化操作台，包括操作台面、操作面板、面板外罩、按键线路板、通信控制板，所述操作面板内嵌在所述操作台面的工作板面上，所述按键线路板、通信控制板安装在所述操作面板上，所述操作面板上设有与所述按键线路板相匹配的操作按键，所述按键线路板通过FPC与所述通信控制板连接，所述面板外罩通过螺钉与所述操作面板连接固定，所述面板外罩将所述按键线路板、通信控制板封装在所述面板外罩与所述操作面板形成的腔体内，所述按键线路板包括PCB板、矩阵端子接口、按键单元，所述按键单元、矩阵端子接口固定在所述PCB板上，所述按键单元与所述矩阵端子接口电连接；
所述通信控制板包括ARM芯片、电源芯片、电源输入连接器、矩阵信号连接单元、接口单元，所述电源输入连接器与所述电源芯片连接，所述电源芯片与所述ARM芯片、所述矩阵信号连接单元、接口单元连接，以提供工作电源，所述矩阵信号连接单元、接口单元均与所述ARM芯片连接，所述矩阵信号连接单元与所述矩阵端子接口连接。
进一步地，所述接口单元包括接口芯片、总线接口、USB座输入端、USB HUB芯片、USB座输出端、信号转接接口，所述接口芯片、USB HUB芯片、信号转接接口均与所述ARM芯片连接，所述总线接口与所述接口芯片连接，所述USB座输入端、USB座输出端与所述USB HUB芯片连接。
进一步地，所述操作面板上设有与所述操作按键相对应的插条安装槽、按键帽，所述插条安装槽结构上由隔离层、透明面膜层构成，所述隔离层设置在所述操作面板外表面，所述透明面膜层覆盖设置在所述隔离层上，所述隔离层上设有与所述操作按键对应的安装插槽，所述透明面膜层与所述安装插槽连接处设有一插槽口。
进一步地，所述操作台面由玻璃钢制成，所述操作面板由铝合金制成。
本发明有益效果是：采用本发明的这种新型的模块化操作台，通过采用线路板模块化设计，将线路及接口集成在线路板上，避免了现有技术中需人工接线的繁杂工作及降低接线出错几率，降低了工作量，提高了工作效率；采用总线连接方式，直接将总线信号与上位机控制系统对接，无需通过IO模块与上位机控制系统对接，减少了信号线的数量及IO模块，降低产品整体成本及减少了布置信号线的复杂工作；在操作面板上设有插条安装槽，将按键的功能定义文字及图案标识可更换的放置在插条安装槽内；将线路板等安装在操作面板上，操作面板内嵌在操作台面上，可灵活根据不同客户需求，变更操作台面而不需变更线路板，节省了开发工作量和生产成本。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种模块化操作台剖面视图；
图2为本发明实施例提供的一种模块化操作台结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种模块化操作台的按键线路板结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种模块化操作台的通信控制板结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种模块化操作台的插条安装槽的结构示意图；
图中，1-操作台面，2-操作面板，21-面板后罩，3-按键线路板，31-按键帽，32-操作按键，33-矩阵端子接口，34-插条安装槽，4-通信控制板，40-信号转接座，41-矩阵信号连接器，42-ARM芯片，43-USB HUB芯片，44-接口芯片，45-总线接口，46-USB座输入端，47-USB座输出端，48-电源输入连接器，49-电源芯片，5-隔离层，6-透明面膜层。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
实施例
如图1、图2、图3、图4、图5所示，本发明实施例提供了一种模块化操作台，包括操作台面1、操作面板2、面板外罩21、按键线路板3、通信控制板4，操作面板2通过螺丝固定内嵌在操作台面1的工作板面上，操作面板2为铝合金材质制成，按键线路板3、通信控制板4通过螺丝安装在操作面板2上，按键线路板3相匹配的操作按键32，按键线路板3通过FPC与通信控制板4连接，面板外罩2通过螺钉与操作面板2连接固定，面板外罩21将按键线路板3、通信控制板4封装在面板外罩21与操作面板2形成的腔体内；操作面板2上设有与操作按键32相对应的按键帽31、插条安装槽34，插条安装槽34在结构上包括隔离层5、透明面膜层6，隔离层5设置在操作面板2外表面上，隔离层2上设有与操作按键32相对应的安装插槽，用以安装操作按键32，透明面膜层6覆盖在隔离层5的外表面上，透明面膜层6与安装插槽连接处设有一插槽口，用以将按键的功能定义文字及图案标识方便放置在插条安装槽34内；
本实施例中，优选的，按键线路板3包括PCB板、数个矩阵端子接口33、若干个操作按键32，操作按键32、矩阵端子接口33固定在PCB板上，操作按键32与矩阵端子接口33电连接；
通信控制板4包括信号转接座40、矩阵信号连接器41、ARM芯片42、USB HUB芯片43、接口芯片44、总线接口45、USB座输入端46、USB座输出端47、电源输入连接器48、电源芯片49，矩阵信号连接器41与矩阵端子接口33连接，ARM芯片42与USB HUB芯片43、矩阵信号连接器41、接口芯片44、信号转接座40、电源芯片49连接，电源输入连接器48一端与电源芯片49连接，电源输入连接器48另一端与外部电源连接，以提供工作电源；总线接口45一端与外部上位机系统的通信端口连接，总线接口45另一端与接口芯片44连接。
本发明的工作原理如下：启动外部控制系及操作台，通过ARM芯42片对按键线路板3进行矩阵扫描，读取按键线路板3上各按键的状态信号，同时输送信号灯状态给按键线路板3；通过ARM芯片42对接口芯片44进行扫描，将按键的状态信号及其它信号通过接口芯片44的协议从总线接口45输送到上位机系统，同时上位机系统将按键信号灯状态反馈给ARM芯片42。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (4)

1. 一种模块化操作台，其特征在于，包括操作台面、操作面板、面板外罩、按键线路板、通信控制板，所述操作面板内嵌在所述操作台面的工作板面上，所述按键线路板、通信控制板安装在所述操作面板上，所述操作面板上设有与所述按键线路板相匹配的操作按键，所述按键线路板通过FPC与所述通信控制板连接，所述面板外罩通过螺钉与所述操作面板连接固定，所述面板外罩将所述按键线路板、通信控制板封装在所述面板外罩与所述操作面板形成的腔体内，所述按键线路板包括PCB板、矩阵端子接口、按键单元，所述按键单元、矩阵端子接口固定在所述PCB板上，所述按键单元与所述矩阵端子接口电连接；
所述通信控制板包括ARM芯片、电源芯片、电源输入连接器、矩阵信号连接单元、接口单元，所述电源输入连接器与所述电源芯片连接，所述电源芯片与所述ARM芯片、所述矩阵信号连接单元、接口单元连接，以提供工作电源，所述矩阵信号连接单元、接口单元均与所述ARM芯片连接，所述矩阵信号连接单元与所述矩阵端子接口连接。
2. 根据权利要求1所述的一种模块化操作台，其特征在于，所述接口单元包括接口芯片、总线接口、USB座输入端、USB HUB芯片、USB座输出端、信号转接接口，所述接口芯片、USB HUB芯片、信号转接接口均与所述ARM芯片连接，所述总线接口与所述接口芯片连接，所述USB座输入端、USB座输出端与所述USB HUB芯片连接。
3. 根据权利要求1所述的一种模块化操作台，其特征在于，所述操作面板上设有与所述操作按键相对应的插条安装槽、按键帽，所述插条安装槽结构上由隔离层、透明面膜层构成，所述隔离层设置在所述操作面板外表面，所述透明面膜层覆盖设置在所述隔离层上，所述隔离层上设有与所述操作按键对应的安装插槽，所述透明面膜层与所述安装插槽连接处设有一插槽口。
4. 根据权利要求1所述的一种模块化操作台，其特征在于，所述操作台面由玻璃钢制成，所述操作面板由铝合金制成。
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