CN110501957A - 一种即插即用的控制器 - Google Patents

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闫彬瑞
张钢
刘瑞冰
姜晓琳
韩婷婷
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Yantai Songchuan Automation Technology Co Ltd
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Yantai Songchuan Automation Technology Co Ltd
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G01N35/00584—Control arrangements for automatic analysers
    • G—PHYSICS
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
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Abstract

本发明属于控制器技术领域，公开了一种即插即用的控制器，包括A/D转换模块、D/A转换模块、CPU、触摸屏、多个信号接口、多个航插接口和多种传感器，A/D转换模块、D/A转换模块、触摸屏、信号接口和航插接口均和CPU通过信号传输连接，信号接口和D/A转换模块之间电连接，触摸屏采用分体设计，触摸屏上设有多种数据接口，简单触摸屏点击设置，快速连接第三方选配件，CPU内置自动报警及自动联锁紧停模块，本发明安全联锁、超限报警、紧急切断，极大保障了实验室安全，控制器根据各个预控制的设备进行通讯，在控制器操作面板上进行简单逻辑配置，实现对外部设备的预设控制，实现了无人值守运行，提高了反应效率和数据的严密性。

Description

一种即插即用的控制器
技术领域
本发明属于控制器技术领域，特别是涉及一种即插即用控制器。
背景技术
目前的化学及生物实验室采用的传统控制器，匹配功能比较单一，存在着一台执行仪器配一台控制器的不合理现象，并且需要进行繁杂的设置和组态；在实验进行过程中，需要专业人员现场密切监控实验状态及实验数据，根据实验进程即时进行相应的人工操作，造成了极大的人力资源及设备资源浪费；实验数据需要人工即时记录，存在着记录误差大、不完整和重要数据漏记、错记等问题，造成实验作废。随着时代的发展和技术水平的不断进步，生物及化学领域的实验条件与科研条件已经有了较大改善，但仍存在着实验设备匹配功能单一、操作繁杂、人工干预严重等较多问题，如何在侧基础上进行升级改造，使其更加符合科学研究、提高科研效率，是目前摆在从事实验室设备研发面前的一大难题。
发明内容
为了解决现有技术中所存在的技术问题，本发明提供了一种即插即用控制器，包括A/D转换模块、D/A转换模块、CPU、触摸屏、多个信号接口、多个航插接口和多种传感器，A/D转换模块、D/A转换模块、触摸屏、信号接口和航插接口均和CPU通过信号传输连接，信号接口和D/A转换模块之间电连接， CPU中内置多种驱动程序，实现即插即用。
触摸屏采用分体设计，操作人员可在较远距离操作触摸屏控制实验室反应器及相关仪器设备，触摸屏尺寸为10英寸，触摸屏上设有多种数据接口，方便实验数据的拷贝和导出，根据接入设备信号不同，快速匹配，简单触摸屏点击设置，快速连接第三方选配件。
CPU内置自动报警及自动联锁紧停模块，可以在出现意外事件或系统故障的情况下保护研究人员和实验室的安全，提前在CPU中写明需要的温度、压力、流量等参数最高值，当传感器采集传递给CPU的数据大于该值，直接控制该设备的继电器断开或停止输出信号，使设备停止工作并给蜂鸣器信号，使之报警。
一种即插即用控制器的控制方法为：先将各设备的驱动程序写入CPU，通过收集各种预控设备的驱动，在设备程序中进行预置，当将外部设备插入该控制器时，通过通讯识别模块信号传输，通过各传感器收集各种所需信号，统一到CPU进行集中处理，将信号输出到各所需的模块；比如温度采集，温度传感器采集温度信号，通过电信号传递给A/D转换模块，再传送给CPU完成收集过程，CPU会按照预写程序进行逻辑控制、人机界面互联、控制外部设备、曲线记录及连锁。
优选地，数据接口为USB、Micro usb数据接口，实验数据随时可以保存导出。
有益效果：
1.本发明安全联锁、超限报警、紧急切断，极大保障了实验室安全，控制器根据各个预控制的设备进行通讯，在控制器操作面板上进行简单逻辑配置，实现对外部设备的预设控制，外部设备可为搅拌、油浴、天平、泵等满足工艺需求的联动设备，可将实验室反应器与油浴水浴、电加热、电动搅拌器、传感器及相关仪器连接在一起，使得实验者能够更加简单、精确地监控实验反应过程，实现了24小时无人值守运行，高效控制，极大的解放了实验人员的精力，提高了反应效率和数据的严密性。
2.本发明触摸屏提供了横跨所有实验室反应器的统一监控平台，简洁的操作界面帮助实验人员连续控制从毫升级到立升级的反应器，数据自动记录，实验过程全程记录，精度可达千分之一，减少人为误差与培训成本。
3.本发明强大的报告功能缩短数据分析和转化的人为操作压力，机器自学习可以自动识别关键数据和反应过程问题，从而为改进工艺流程开发、过程评价和优化作出更好的决策。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明和外部设备连接关系结构示意图；
图3为本发明控制方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种即插即用控制器，包括A/D转换模块、D/A转换模块、CPU、触摸屏、多个信号接口、多个航插接口和多种传感器，A/D转换模块、D/A转换模块、触摸屏、信号接口和航插接口均和CPU通过信号传输连接，信号接口和D/A转换模块之间电连接。
触摸屏采用分体设计，操作人员可在较远距离操作触摸屏控制实验室反应器及相关仪器设备，触摸屏尺寸为10英寸，触摸屏上设有USB和Micro usb数据接口，方便实验数据的拷贝和导出，根据接入设备信号不同，快速匹配，简单触摸屏点击设置，快速连接第三方选配件。
CPU内置自动报警及自动联锁紧停模块，可以在出现意外事件或系统故障的情况下保护研究人员和实验室的安全，提前在CPU中写明需要的温度、压力、流量等参数最高值，当传感器采集传递给CPU的数据大于该值，直接控制该设备的继电器断开或停止输出信号，使设备停止工作并给蜂鸣器信号，使之报警。
一种即插即用控制器的控制方法为：先将各设备的驱动程序指令写入CPU，通过收集各种预控设备的驱动，在设备程序中进行预置，当将外部设备插入该控制器时，通过通讯识别模块信号传输，通过各传感器收集各种所需信号，统一到CPU进行集中处理，将信号输出到各所需的模块；比如温度采集，温度传感器采集温度信号，通过电信号传递给A/D转换模块，再传送给CPU完成收集过程，CPU会按照预写程序进行逻辑顺序控制、人机界面互联、控制外部设备、曲线记录及连锁。
当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上，当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
本实施例中的左右上下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种即插即用控制器，其特征在于：包括A/D转换模块、D/A转换模块、CPU、触摸屏、多个信号接口、多个航插接口和多种传感器，A/D转换模块、D/A转换模块、触摸屏、信号接口和航插接口均和CPU通过信号传输连接，信号接口和D/A转换模块之间电连接。
2.根据权利要求1所述的一种即插即用控制器，其特征在于：所述CPU中内置多种驱动程序，实现即插即用。
3.根据权利要求1所述的一种即插即用控制器，其特征在于：所述触摸屏采用分体设计，触摸屏上设有多种数据接口。
4.根据权利要求3所述的一种即插即用控制器，其特征在于：所述数据接口为USB、Micro usb数据接口，实验数据随时可以保存导出。
5.根据权利要求1所述的一种即插即用控制器,其特征在于：所述CPU内置自动报警及自动联锁紧停模块。
6.根据权利要求1所述的一种即插即用控制器，其特征在于：即插即用的控制器的控制方法为：先将各设备的驱动程序写入CPU，通过收集各种预控设备的驱动，在设备程序中进行预置，将外部设备插入该控制器，通过通讯识别模块信号传输，通过各传感器收集各种所需信号，统一到CPU进行集中处理，将信号输出到各所需的模块；通过电信号传递给A/D转换模块，再传送给CPU完成收集过程，CPU按照预写程序进行逻辑控制、人机界面互联、控制外部设备、曲线记录及连锁。
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