CN110262381A - 一种工业控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业控制器，包括壳体，所述壳体的内部安装有机箱、可编程DMM和CAN通讯卡，所述机箱的内部安装有主控卡、恒压限流卡、可编程电阻卡、通道直流电流量测卡、路继电器板和通道直流电压采集卡；工业控制器标定设备通过多个可编程DMM、CAN通讯卡、主控卡、恒压限流卡、可编程电阻卡、通道直流电流量测卡、路继电器板和通道直流电压采集卡组合完成，依据不同工业类产品测试，通过上位机控制设备所有硬件随意控制输出，完全符合工业控制器产品实现模拟功能测试，无需人员每月进行手动量测，减少效验频率，提高了生产效率，并且工业控制器测试系统体积小，易挪动，采集精度高，测试更稳定，可靠性高。

Description

一种工业控制器

技术领域

本发明属于控制器领域，具体涉及一种工业控制器。

背景技术

工业控制是对诸如图像、语音信号等大数据量、高速率传输进行控制，又催生了当前在商业领域风靡的以太网与控制网络的结合，工业控制器及其相关联的输入/输出(I/O)设备可以用于现代工业自动化系统的操作；这些工业控制器可以与工厂车间上的现场设备交互以控制与诸如产品制造、材料处理、批处理、监督控制的对象以及其他这样的应用有关的自动化过程；工业控制器可以储存和执行用户限定的控制程序以进行与受控过程有关的决策；这样的程序可以包括但不限于梯形逻辑、顺序功能图标、功能框图、结构化文本、或其他这样的编程结构；通常，工业控制器可以从可以提供关于受控系统的一个或多个状态的离散遥感数据的传感器和计量设备读取输入数据，并且可以根据用户限定的程序基于这些输入生成控制输出，然而现有的工业控制器在对电压和电流进行采集时，采集信息不准确，标定系数容易偏离，电阻值易偏差，测试系统点检繁琐，采用手动量测所有数值且手动记录，而纸档检验记录容易丢失，为此，提出一种工业控制器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工业控制器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种工业控制器，包括壳体，所述壳体的内部安装有机箱、可编程DMM和CAN通讯卡，所述机箱的内部安装有主控卡、恒压限流卡、可编程电阻卡、通道直流电流量测卡、路继电器板和通道直流电压采集卡，所述机箱上设有千兆吞吐量数据接口和百兆吞吐量数据接口，所述主控卡上设有百兆以太网接口和千兆以太网接口。

优选的，所述千兆吞吐量数据接口的数量为多个，且不少于三个，所述百兆吞吐量数据接口的数量为多个，且不少于十六个。

优选的，所述百兆以太网接口的数量为多个，且不少于十六个，所述千兆以太网接口的数量为多个，且不少于五个。

优选的，所述壳体的底部对称安装有四个行走轮，所述壳体的前表面安装有支架。

优选的，所述壳体的前表面对称安装有两个散热风扇，所述散热风扇上设有USB电源接口，所述USB电源接口的电性输出端和所述散热风扇的电性输入端电性连接。

优选的，所述壳体的前表面安装有控制面板和显示屏，所述控制面板的电性输出端和所述显示屏的电性输入端电性连接，所述机箱、所述可编程DMM和所述CAN通讯卡的电性输入端均与所述控制面板的电性输出端电性连接。

优选的，所述壳体的内侧壁对称开设有两个通孔，所述通孔内安装有防尘网。

优选的，所述壳体的内部安装有压力传感器。

优选的，所述壳体的内部安装有断路器，所述控制面板和所述断路器电性连接。

本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种工业控制器，与现有技术相比，具有以下优点：

工业控制器标定设备通过多个可编程DMM、CAN通讯卡、主控卡、恒压限流卡、可编程电阻卡、通道直流电流量测卡、路继电器板和通道直流电压采集卡组合完成，依据不同工业类产品测试，通过上位机控制设备所有硬件随意控制输出，完全符合工业控制器产品实现模拟功能测试，无需人员每月进行手动量测，减少效验频率，提高了生产效率，并且工业控制器测试系统体积小，易挪动，采集精度高，测试更稳定，可靠性高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中壳体的内部结构示意图；

图3为本发明中机箱的结构示意图；

图4为本发明中主控卡的结构示意图；

图5为本发明中散热风扇的结构示意图；

图6为本发明中主控卡的电路结构示意图；

图7为本发明中通信卡J0和其他槽位的互联关系图一；

图8为本发明中通信卡J0和其他槽位的互联关系图二；

图9为本发明中机箱中通信卡的电路结构示意图；

图10为本发明中路继电器板的电路结构示意图；

图11为本发明中通道直流电压采集卡的电路结构示意图；

图12为本发明中可编程电阻卡的电路结构示意图。

图中：1、壳体；2、行走轮；3、支架；4、散热风扇；401、USB电源接口；5、控制面板；6、显示屏；7、压力传感器；8、通孔；9、防尘网；10、机箱；1001、千兆吞吐量数据接口；1002、百兆吞吐量数据接口；11、主控卡；1101、百兆以太网接口；1102、千兆以太网接口；12、恒压限流卡；13、可编程电阻卡；14、通道直流电流量测卡；15、路继电器板；16、通道直流电压采集卡；17、可编程DMM；18、断路器；19、CAN通讯卡。

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。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

本发明提供了如图1-5所示的一种工业控制器，包括壳体1，所述壳体1的内部安装有机箱10、可编程DMM17和CAN通讯卡19，所述机箱10的内部安装有主控卡11、恒压限流卡12、可编程电阻卡13、通道直流电流量测卡14、路继电器板15和通道直流电压采集卡16，所述机箱10上设有千兆吞吐量数据接口1001和百兆吞吐量数据接口1002，所述主控卡11上设有百兆以太网接口1101和千兆以太网接口1102。

较佳地，所述千兆吞吐量数据接口1001的数量为多个，且不少于三个，所述百兆吞吐量数据接口1002的数量为多个，且不少于十六个。

通过采用上述技术方案，千兆吞吐量数据接口1001和百兆吞吐量数据接口1002配合，使机箱10具有包转发能力，采用多个千兆吞吐量数据接口1001和百兆吞吐量数据接口1002，提高机箱10与外界网络的通信能力。

较佳地，所述百兆以太网接口1101的数量为多个，且不少于十六个，所述千兆以太网接口1102的数量为多个，且不少于五个。

通过采用上述技术方案，百兆以太网接口1101和千兆以太网接口1102进行配合，用以与机箱10通信连接，使主控卡11与机箱10内的结构进行多方位连接。

较佳地，所述壳体1的底部对称安装有四个行走轮2，所述壳体1的前表面安装有支架3。

通过采用上述技术方案，行走轮2用以使壳体1具备移动能力，便于将工业控制器整体进行移动，支架3用以在工作人员查看工作信息时，能够将一些办公用品放在支架3上，并能够在支架3上进行工作，为工作人员提供支撑点。

较佳地，所述壳体1的前表面对称安装有两个散热风扇4，所述散热风扇4上设有USB电源接口401，所述USB电源接口401的电性输出端和所述散热风扇4的电性输入端电性连接。

通过采用上述技术方案，由于壳体1内部含有很多电子元件，在壳体1内部的电子元件工作时，会散发大量的热量，采用散热风扇4，可以增加工业控制器的散热能力，防止壳体1内部温度过高，导致壳体1内部的电子元件受损的情况出现，通过设置USB电源接口401，可以使散热风扇4具备热拔插能力，能够使工作人员在散热风扇4损坏的情况下，不关闭系统和不切断电源就可取出和更换散热风扇4，提高了系统对灾难的及时恢复能力、扩展性和灵活性。

较佳地，所述壳体1的前表面安装有控制面板5和显示屏6，所述控制面板5的电性输出端和所述显示屏6的电性输入端电性连接，所述机箱10、所述可编程DMM17和所述CAN通讯卡19的电性输入端均与所述控制面板5的电性输出端电性连接。

通过采用上述技术方案，控制面板5用以控制显示屏6的启动与关闭，且能控制机箱10、可编程DMM17和CAN通讯卡19的启动与关闭。

较佳地，所述壳体1的内侧壁对称开设有两个通孔8，所述通孔8内安装有防尘网9。

通过采用上述技术方案，通孔8用以使壳体1内部的热量可以散发出去，防尘网9用以防止外界空气中的灰尘和垃圾通过通孔8，进入壳体1内。

较佳地，所述壳体1的内部安装有压力传感器7。

通过采用上述技术方案，压力传感器7由压力敏感元件和信号处理单元组成，可以按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号，用以检测壳体1内部的压力情况，在壳体1内部的压力过大时，及时报警，降低由于壳体1内部压力过大，导致损坏壳体1内部电子元件的情况出现。

较佳地，所述壳体1的内部安装有断路器18，所述控制面板5和所述断路器18电性连接。

通过采用上述技术方案，断路器18用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当短路时，大电流产生的磁场克服反力弹簧，脱扣器拉动操作机构动作，开关瞬时跳闸，当过载时，电流变大，发热量加剧，双金属片变形到一定程度推动机构动作，自动切断电路。

本实施例中：主控卡11为高性能主控卡，是作为NXI设备内各功能板卡与PC机之间的数据交换桥梁，主控卡11对外提供2000Mbps高速以太网通讯带宽，通讯接口采用标准RJ45接口，便于用户接线、操作、系统集成，主控卡11支持多级设备串联、通用以太网接口，可无限扩展通讯距离，具有LED动态指示灯，能够实时显示端口状态、支持MAC地址自学习、采用12VDC供电。

本实施例中：路继电器板15为应用于自动控制领域的24通道继电器控制卡，可通过上位机实现各种时序开关控制。选用国际知名品牌继电器辅助开发，具有带载能力强，隔离强度好、通道数多等特点，可用于各种继电器开关控制场合，路继电器板15的开关负荷为0.5A/120VAC、1A/24VD，路继电器板15的介电强度为线圈-触点1000VAC，50/60Hz每分钟；触点-触点400VAC，50/60Hz每分钟，路继电器板15的接触电阻为100mΩ--Max@6V/1A，路继电器板15的隔离强度为400VAC，50/60Hz每分钟。

本实施例中：机箱10高度为19英寸，支持21个4HP(20.32mm)宽度插卡，针对高通道密度测控应用场景，背板采用NXI架构设计，同时配备四路双向硬同步线和一路同步时钟，用于板卡间同步操作。

本实施例中：通道直流电压采集卡16可同时测量四通道电压，隔离强度高、高电压输入、高精度、高稳定度、便于集成，适用于强电测量场合，通道直流电压采集卡16的特点为四通道直流测量，通道直流电压采集卡16的测量量程为±60VDC/±600VDC，通道直流电压采集卡16的采样速度为100KSps，通道直流电压采集卡16的最小分辨率为0.02V，通道直流电压采集卡16的测量精度为0.1%，采用12VDC供电，采用百兆以太网通讯。

本实施例中：通道直流电流量测卡14可同时测量4通道电压，隔离强度高、高电压输入、高精度、高稳定度、便于集成，适用于强电测量场合，通道直流电流量测卡14的特点为四通道直流电流测量，通道直流电流量测卡14的测量量程为±1ADC/±10ADC，通道直流电流量测卡14的分辨率为0.5mA(≤1A)，5mA(≥10A)。

本实施例中：可编程电阻卡13为高精度高速多通道可编程电阻卡，具有控制电路绝缘、切换速度快、精确度高、温度系数低、阻值范围宽的优点，可编程电阻卡13的特点为6CH/8位，快速动作每秒支持2000次电阻编程，内置高精度电阻校正数据，支持特殊编程电阻规格型号定制。

本实施例中：本发明所有硬件均采用上位机进行控制，可按要求控制输出，可调用LM组态，同时可通许读取产品信息，电阻采集精度满足0-2MΩ误差为±0.1%。

工作原理：工业控制器标定设备通过多个可编程DMM17、CAN通讯卡19、主控卡11、恒压限流卡12、可编程电阻卡13、通道直流电流量测卡14、路继电器板15和通道直流电压采集卡16组合完成，依据不同工业类产品测试，通过上位机控制设备所有硬件随意控制输出，完全符合工业控制器产品实现模拟功能测试，无需人员每月进行手动量测，减少效验频率，提高了生产效率，并且工业控制器测试系统体积小，易挪动，采集精度高，测试更稳定，可靠性高。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (9)

1.一种工业控制器，包括壳体（1），其特征在于：所述壳体（1）的内部安装有机箱（10）、可编程DMM（17）和CAN通讯卡（19），所述机箱（10）的内部安装有主控卡（11）、恒压限流卡（12）、可编程电阻卡（13）、通道直流电流量测卡（14）、路继电器板（15）和通道直流电压采集卡（16），所述机箱（10）上设有千兆吞吐量数据接口（1001）和百兆吞吐量数据接口（1002），所述主控卡（11）上设有百兆以太网接口（1101）和千兆以太网接口（1102）。

2.根据权利要求1所述的一种工业控制器，其特征在于：所述千兆吞吐量数据接口（1001）的数量为多个，且不少于三个，所述百兆吞吐量数据接口（1002）的数量为多个，且不少于十六个。

3.根据权利要求1所述的一种工业控制器，其特征在于：所述百兆以太网接口（1101）的数量为多个，且不少于十六个，所述千兆以太网接口（1102）的数量为多个，且不少于五个。

4.根据权利要求1所述的一种工业控制器，其特征在于：所述壳体（1）的底部对称安装有四个行走轮（2），所述壳体（1）的前表面安装有支架（3）。

5.根据权利要求1所述的一种工业控制器，其特征在于：所述壳体（1）的前表面对称安装有两个散热风扇（4），所述散热风扇（4）上设有USB电源接口（401），所述USB电源接口（401）的电性输出端和所述散热风扇（4）的电性输入端电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种工业控制器，其特征在于：所述壳体（1）的前表面安装有控制面板（5）和显示屏（6），所述控制面板（5）的电性输出端和所述显示屏（6）的电性输入端电性连接，所述机箱（10）、所述可编程DMM（17）和所述CAN通讯卡（19）的电性输入端均与所述控制面板（5）的电性输出端电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种工业控制器，其特征在于：所述壳体（1）的内侧壁对称开设有两个通孔（8），所述通孔（8）内安装有防尘网（9）。

8.根据权利要求1所述的一种工业控制器，其特征在于：所述壳体（1）的内部安装有压力传感器（7）。

9.根据权利要求6所述的一种工业控制器，其特征在于：所述壳体（1）的内部安装有断路器（18），所述控制面板（5）和所述断路器（18）电性连接。