CN111158306A - 一种实验室物联智能通讯控制系统 - Google Patents

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朱沫浥
江晓平
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Abstract

本发明公开了一种实验室物联智能通讯控制系统，包括相互连接的上位机和无线通讯模块，无线通讯模块分别连接有模拟量交互单元、数字量交互单元、串口通讯交互单元、协议控制单元。本发明适用于高校、研究所、实验室以及各大小企业的日常控制系统中，该发明集成了各种控制于一体，摆脱了以往只适用于一种控制方式的弊端，几乎涵盖了实验室所需的所有功能，并且多台电脑可以通过一台智能模组共享所有设备的信息，并实现共同控制。

Description

一种实验室物联智能通讯控制系统
技术领域
本发明属于智能通讯控制领域，尤其涉及一种实验室物联智能通讯控制系统。
背景技术
目前，大多数的通讯方式都是单独的控制模块或者每台设备单独带一个通讯模块或者控制方式，可移动的大多数都是上位机，并且每一种设备对应的通讯协议或者控制的硬件不同，虽然可以做到集成控制，但是为了当前这个控制需要花费硬件的成本，而且在一台设备成型后，要再一次添加硬件模块，会对设备再安装模块的空间上有一定要求。以往的设备在通讯设备上有一个固定的通讯模式，且和别的设备不能共同使用一个上位机。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种实验室物联智能通讯控制系统。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种实验室物联智能通讯控制系统，包括相互连接的上位机和无线通讯模块，无线通讯模块分别连接有模拟量交互单元、数字量交互单元、串口通讯交互单元、协议控制单元；
所述模拟量交互单元包括模拟量数据检测模块和模拟量数据控制模块，模拟量数据检测模块用于对仪表的模拟量数据进行检测并通过无线通讯模块反馈至上位机，模拟量数据控制模块用于接收来自上位机的模拟量数据控制指令并对仪表的模拟量数据参数进行控制；
所述数字量交互单元包括电磁阀控制模块、继电器控制模块、光电开关控制模块、机械开关控制模块，电磁阀控制模块用于接收来自上位机的电磁阀控制指令并对所有电磁阀进行调节控制，继电器控制模块用于接收来自上位机的继电器控制指令并对所有继电器进行调节控制，光电开关控制模块用于接收来自上位机的光电开关控制指令并对所有光电开关进行开关控制，机械开关控制模块用于接收来自上位机的机械开关控制指令并对所有机械开关进行开关控制；
所述串口通讯交互单元包括温控仪表控制模块、真空系统控制模块、混气系统控制模块、液压系统控制模块、称重系统控制模块、射频系统控制模块，温控仪表控制模块用于接收来自上位机的温控仪表控制指令并对所有温控仪表进行控制，真空系统控制模块用于接收来自上位机的真空系统控制指令并对所有真空系统进行控制，混气系统控制模块用于接收来自上位机的混气系统控制指令并对所有混气系统进行控制，液压系统控制模块用于接收来自上位机的液压系统控制指令并对所有液压系统进行控制，称重系统控制模块用于接收来自上位机的称重系统控制指令并对所有称重系统进行控制，射频系统控制模块用于接收来自上位机的射频系统控制指令并对所有射频系统进行控制；
所述协议控制单元包括PLC控制器、变频器、伺服电机、质量流量控制器、无线远程控制模块，PLC控制器用于接收来自上位机的PLC控制指令并进行PLC控制，变频器用于接收来自上位机的变频器控制指令并进行变频控制，伺服电机用于接收来自上位机的伺服电机控制指令并进行变速控制，质量流量控制器用于接收来自上位机的质量流量控制指令并进行质量流量控制，无线远程控制模块用于接收来自上位机的无线远程控制指令并进行无线远程通讯控制。
进一步地，所述无线通讯模块包括5G模块、网络接口模块、云端通讯模块、WiFi模块、蓝牙模块。
进一步地，所述电磁阀控制模块连接有液位调节阀、开关量输出模块，继电器控制模块连接有中间继电器、交流接触器，光电开关控制模块连接有对射型开关、光纤式开关，机械开关控制模块连接有液位行程控制模块、机械压力控制模块。
进一步地，所述温控仪表控制模块连接有温控仪表，真空系统控制模块连接有恒压系统和电磁阀控制模块，混气系统控制模块连接有质量流量控制器和比例阀控制模块，液压系统控制模块连接有液压升降平台，称重系统控制模块连接有天平和称重传感器。
本发明的有益效果是：
本发明适用于高校、研究所、实验室以及各大小企业的日常控制系统中，该发明集成了各种控制于一体，摆脱了以往只适用于一种控制方式的弊端，在接入常用的AC220V电后，可同时控制多种通讯协议的温控仪表；多个数字量的输入输出可实现多个阀控以及开关量的输入控制；可通讯各种气体质量流量控制器以及集成的多路供气系统实现自动化控制；可对射频电源、中频电源和脉冲电源实时监测和控制；根据使用的设备不同以及通讯协议的不同，可以进行多台设备的集成通讯，再通过软件集成到一个界面上进行控制，同时可以通过以太网、无线网、蓝牙、云端以及5G通讯到上位机软件上操作，且支持多种通讯共存，在操作的过程中不会出现信号干扰或者错误乱码现象；实现了自动化集成控制，对所有温控仪表的通讯可以经过串口方式连接到智能模组上，压力的控制和检测，阀门的打开和关闭，输出功率的大小控制，以及数据的传输和存储等，几乎涵盖了实验室所需的所有功能，并且多台电脑可以通过一台智能模组共享所有设备的信息，并实现共同控制。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明的系统结构框图。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示的一种实验室物联智能通讯控制系统，包括相互连接的上位机和无线通讯模块，无线通讯模块分别连接有模拟量交互单元、数字量交互单元、串口通讯交互单元、协议控制单元；
模拟量交互单元包括模拟量数据检测模块和模拟量数据控制模块，模拟量数据检测模块用于对仪表的模拟量数据进行检测并通过无线通讯模块反馈至上位机，模拟量数据控制模块用于接收来自上位机的模拟量数据控制指令并对仪表的模拟量数据参数进行控制；
数字量交互单元包括电磁阀控制模块、继电器控制模块、光电开关控制模块、机械开关控制模块，电磁阀控制模块用于接收来自上位机的电磁阀控制指令并对所有电磁阀进行调节控制，继电器控制模块用于接收来自上位机的继电器控制指令并对所有继电器进行调节控制，光电开关控制模块用于接收来自上位机的光电开关控制指令并对所有光电开关进行开关控制，机械开关控制模块用于接收来自上位机的机械开关控制指令并对所有机械开关进行开关控制；
串口通讯交互单元包括温控仪表控制模块、真空系统控制模块、混气系统控制模块、液压系统控制模块、称重系统控制模块、射频系统控制模块，温控仪表控制模块用于接收来自上位机的温控仪表控制指令并对所有温控仪表进行控制，真空系统控制模块用于接收来自上位机的真空系统控制指令并对所有真空系统进行控制，混气系统控制模块用于接收来自上位机的混气系统控制指令并对所有混气系统进行控制，液压系统控制模块用于接收来自上位机的液压系统控制指令并对所有液压系统进行控制，称重系统控制模块用于接收来自上位机的称重系统控制指令并对所有称重系统进行控制，射频系统控制模块用于接收来自上位机的射频系统控制指令并对所有射频系统进行控制；
协议控制单元包括PLC控制器、变频器、伺服电机、质量流量控制器、无线远程控制模块，PLC控制器用于接收来自上位机的PLC控制指令并进行PLC控制，变频器用于接收来自上位机的变频器控制指令并进行变频控制，伺服电机用于接收来自上位机的伺服电机控制指令并进行变速控制，质量流量控制器用于接收来自上位机的质量流量控制指令并进行质量流量控制，无线远程控制模块用于接收来自上位机的无线远程控制指令并进行无线远程通讯控制。
无线通讯模块包括5G模块、网络接口模块、云端通讯模块、WiFi模块、蓝牙模块。
电磁阀控制模块连接有液位调节阀、开关量输出模块，继电器控制模块连接有中间继电器、交流接触器，光电开关控制模块连接有对射型开关、光纤式开关，机械开关控制模块连接有液位行程控制模块、机械压力控制模块。
温控仪表控制模块连接有温控仪表，真空系统控制模块连接有恒压系统和电磁阀控制模块，混气系统控制模块连接有质量流量控制器和比例阀控制模块，液压系统控制模块连接有液压升降平台，称重系统控制模块连接有天平和称重传感器。
本发明适用于高校、研究所、实验室以及各大小企业的日常控制系统中，该发明集成了各种控制于一体，摆脱了以往只适用于一种控制方式的弊端，在接入常用的AC220V电后，可同时控制多种通讯协议的温控仪表；多个数字量的输入输出可实现多个阀控以及开关量的输入控制；可通讯各种气体质量流量控制器以及集成的多路供气系统实现自动化控制；可对射频电源、中频电源和脉冲电源实时监测和控制；根据使用的设备不同以及通讯协议的不同，可以进行多台设备的集成通讯，再通过软件集成到一个界面上进行控制，同时可以通过以太网、无线网、蓝牙、云端以及5G通讯到上位机软件上操作，且支持多种通讯共存，在操作的过程中不会出现信号干扰或者错误乱码现象；实现了自动化集成控制，对所有温控仪表的通讯可以经过串口方式连接到智能模组上，压力的控制和检测，阀门的打开和关闭，输出功率的大小控制，以及数据的传输和存储等，几乎涵盖了实验室所需的所有功能，并且多台电脑可以通过一台智能模组共享所有设备的信息，并实现共同控制。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、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。

Claims (4)

1.一种实验室物联智能通讯控制系统，其特征在于：包括相互连接的上位机和无线通讯模块，无线通讯模块分别连接有模拟量交互单元、数字量交互单元、串口通讯交互单元、协议控制单元；
所述模拟量交互单元包括模拟量数据检测模块和模拟量数据控制模块，模拟量数据检测模块用于对仪表的模拟量数据进行检测并通过无线通讯模块反馈至上位机，模拟量数据控制模块用于接收来自上位机的模拟量数据控制指令并对仪表的模拟量数据参数进行控制；
所述数字量交互单元包括电磁阀控制模块、继电器控制模块、光电开关控制模块、机械开关控制模块，电磁阀控制模块用于接收来自上位机的电磁阀控制指令并对所有电磁阀进行调节控制，继电器控制模块用于接收来自上位机的继电器控制指令并对所有继电器进行调节控制，光电开关控制模块用于接收来自上位机的光电开关控制指令并对所有光电开关进行开关控制，机械开关控制模块用于接收来自上位机的机械开关控制指令并对所有机械开关进行开关控制；
所述串口通讯交互单元包括温控仪表控制模块、真空系统控制模块、混气系统控制模块、液压系统控制模块、称重系统控制模块、射频系统控制模块，温控仪表控制模块用于接收来自上位机的温控仪表控制指令并对所有温控仪表进行控制，真空系统控制模块用于接收来自上位机的真空系统控制指令并对所有真空系统进行控制，混气系统控制模块用于接收来自上位机的混气系统控制指令并对所有混气系统进行控制，液压系统控制模块用于接收来自上位机的液压系统控制指令并对所有液压系统进行控制，称重系统控制模块用于接收来自上位机的称重系统控制指令并对所有称重系统进行控制，射频系统控制模块用于接收来自上位机的射频系统控制指令并对所有射频系统进行控制；
所述协议控制单元包括PLC控制器、变频器、伺服电机、质量流量控制器、无线远程控制模块，PLC控制器用于接收来自上位机的PLC控制指令并进行PLC控制，变频器用于接收来自上位机的变频器控制指令并进行变频控制，伺服电机用于接收来自上位机的伺服电机控制指令并进行变速控制，质量流量控制器用于接收来自上位机的质量流量控制指令并进行质量流量控制，无线远程控制模块用于接收来自上位机的无线远程控制指令并进行无线远程通讯控制。
2.根据权利要求1所述的一种实验室物联智能通讯控制系统，其特征在于：所述无线通讯模块包括5G模块、网络接口模块、云端通讯模块、WiFi模块、蓝牙模块。
3.根据权利要求1所述的一种实验室物联智能通讯控制系统，其特征在于：所述电磁阀控制模块连接有液位调节阀、开关量输出模块，继电器控制模块连接有中间继电器、交流接触器，光电开关控制模块连接有对射型开关、光纤式开关，机械开关控制模块连接有液位行程控制模块、机械压力控制模块。
4.根据权利要求1所述的一种实验室物联智能通讯控制系统，其特征在于：所述温控仪表控制模块连接有温控仪表，真空系统控制模块连接有恒压系统和电磁阀控制模块，混气系统控制模块连接有质量流量控制器和比例阀控制模块，液压系统控制模块连接有液压升降平台，称重系统控制模块连接有天平和称重传感器。
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