CN111580477A - 一种综合控制箱 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种综合控制箱，包括：主控制器；多个机电装置接口，各个所述机电装置接口与所述主控制器通过控制信号线通信连接；其中，所述主控制器用于在预设的运动流程被触发后，将控制信号经所述控制信号线和所述机电装置接口发送至外部运动系统的各个机电装置，以使所述机电装置按照预设的运动流程进行有序运动。本申请实施例解决了多个机电装置形成的运动系统的控制复杂，容易误操作的技术问题。

Description

一种综合控制箱

技术领域

本申请涉及机电控制技术领域，具体地，涉及一种综合控制箱。

背景技术

机电装置形成的运动系统，如电子武器装备平台或特种装备平台中，有一部分采用多个开关信号对多个机电装置进行零散控制，采用开关信号控制进行零散控制的方式存在对机电装置流程没有集中规划，操作人员进行的操作步骤多，复杂，误操作可能性大的问题。

因此，多个机电装置形成的运动系统的控制复杂，容易误操作，是本领域技术人员急需要解决的技术问题。

在背景技术中公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此其可能包含没有形成为本领域普通技术人员所知晓的现有技术的信息。

发明内容

本申请实施例提供了一种综合控制箱，以解决多个机电装置形成的运动系统的控制复杂，容易误操作的技术问题。

本申请实施例提供了一种综合控制箱，包括：

主控制器；

多个机电装置接口，各个所述机电装置接口与所述主控制器通过控制信号线通信连接；

其中，所述主控制器用于在预设的运动流程被触发后，将控制信号经所述控制信号线和所述机电装置接口发送至外部运动系统的各个机电装置，以使所述机电装置按照预设的运动流程进行有序运动。

本申请实施例由于采用以上技术方案，具有以下技术效果：

主控制器在预设的运动流程被触发后，将控制信号经控制信号线和机电装置接口发送至外部运动系统的各个机电装置，使得外部的机电装置按照预设的运动流程进行有序运动。这样，由于主控制器预设了运动流程，在预设的运动流程被触发后，在主控制器的控制下，各个机电装置按照预设的运动流程进行有序运动。即为了实现运动系统的各个机电装置的有序运动，仅仅需要触发预设的运动流程即可。本申请实施例的综合控制器，能够实现运动系统的多个机电装置的集中控制以及运动系统的多个机电装置的规划，且操作简单，不易误操作。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例的一种综合控制箱的逻辑示意图；

图2为本申请实施例的综合控制箱立体图；

图3为图2所示综合控制箱另一角度的立体图。

附图标记说明：

100主控制器，200机电装置接口，

310控制信号线，320电源动力线，

410指示灯，420显示屏，

510一键自动控制开关，520机电装置控制开关，530上位机接口，

610总电源接口，620总电源断路器，630分线器，640机电装置断路器，

700AC/DC电源，800风机。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

图1为本申请实施例的一种综合控制箱的逻辑示意图。

如图1，图2和图3所示，本申请实施例的综合控制箱，包括：

主控制器100；

多个机电装置接口200，各个所述机电装置接口200与所述主控制器100通过控制信号线310通信连接；

其中，所述主控制器100用于在预设的运动流程被触发后，将控制信号经所述控制信号线310和所述机电装置接口200发送至外部运动系统的各个机电装置，以使所述机电装置按照预设的运动流程进行有序运动。

本申请实施例的综合控制箱，主控制器在预设的运动流程被触发后，将控制信号经控制信号线和机电装置接口发送至外部运动系统的各个机电装置，使得外部的机电装置按照预设的运动流程进行有序运动。这样，由于主控制器预设了运动流程，在预设的运动流程被触发后，在主控制器的控制下，各个机电装置按照预设的运动流程进行有序运动。即为了实现运动系统的各个机电装置的有序运动，仅仅需要触发预设的运动流程即可。本申请实施例的综合控制器，能够实现运动系统的多个机电装置的集中控制以及运动系统的多个机电装置的规划，且操作简单，不易误操作。

实施中，如图1所示，所述主控制器还用于接收各个所述机电装置经所述机电装置接口200和所述控制信号线100发送的各个所述机电装置的运动状态；

所述主控制器100还用于根据所述机电装置的运动状态形成所述运动系统的实时运动状态及故障代码。

这样，对机电装置和运动系统实现了实时监控，能够感知多个机电装置的运动状态，形成所述运动系统的实时运动状态，感知各个机电装置及运动系统的故障和告警，便于发现运动系统和各个机电装置运动中出现的问题，便于操作人员进行处理。

图2为本申请实施例的综合控制箱立体图。实施中，如图1和图2所示，综合控制箱还包括：

多个指示灯410，各个所述指示灯410与所述主控制器100通信连接，所述指示灯410分别与所述机电装置一一对应且所述指示灯用于显示所述机电装置的运动状态；

显示屏420，与所述主控制器100通信连接，所述显示屏420用于显示各个机电装置形成的运动系统的实时运动状态及故障代码。

这样，通过指示灯和显示屏能够直观的显示机电装置和运动系统的运动状态。

具体的，指示灯的作用是在主控制器的控制下对多个机电装置的运动状态进行显示，仅能够显示对应的机电装置在“上升运动中”、“下降运动中”、“停止”和“故障”四种状态。

具体的，显示屏的作用是在主控制器的控制下对由多个机电装置形成的运动系统当前实时运动状态进行显示，并能够显示详细的故障代码，例如显示某机电装置当前处于“翻转”中状态，当前翻转角度为“25°”，在故障时显示“翻转装置E11”，表示翻转装置执行翻转动作完毕但锁紧故障。

实施中，如图1所示，综合控制箱还包括：

一键自动控制开关510，与所述主控制器100通信连接，用于手动一键控制；

其中，所述一键自动控制开关510用于被外界触发产生相应的控制信号，并将所述控制信号发送至所述主控制器，触发所述主控制器预设的运动流程，以使各个所述机电装置按照预设的运动流程进行有序的运动。

一键自动控制开关，在被拨动后，一键自动控制开关的控制信号触发主控制器预设的运动流程，各个机电装置安装预设的运动流程进行有序的运动。对综合控制箱的控制包括本地控制模式，一键自动控制开关是实现本地控制模式中的一种实现方式。一键自动控制开关的存在，使得操作人员在仅仅操作一下一键自动控制开关的情况下，就能出发只控制器的预设的运动流程，操作简单。

实施中，如图1所示，综合控制箱还包括：

与所述机电装置接口一一对应的机电装置控制开关520，用于手动控制各个所述机电装置；

其中，所述机电装置开关520用于在遵循预设的运动流程的前提下，手动控制对应的机电装置。

机电装置控制开关是实现本地控制模式中的另一种实现方式，通过拨动各个机电装置控制开关对各个机电装置进行控制。对各个机电装置的控制都是采用发送数字信号命令的方式实现的。机电装置控制开关的存在，使得在预设的运动流程因为各种原因无法启动时，通过操作人员的手动控制实现预设的运动流程。如机电装置包括机电装置1，机电装置2，机电装置3和机电装置4，预设的运动流程是机电装置1和机电装置2先一起运动，之后机电装置3和机电装置4再一起运行；如果机电装置1和机电装置2运动结束后，机电装置3和机电装置4不运行的情况，则操作人员能够手动控制机电装置3和机电装置4对应的机电装置控制开关，完成整个预设的预设的运动流程。

实施中，如图1所示，综合控制箱还包括：

上位机接口530，用于接收外部的上位机的控制信号并发送至所述主控制器以触发预设的运动流程，并用于将各个所述机电装置的运动状态和各个机电装置形成的运动系统的实时运动状态及故障代码发送至外部的上位机，即实现了各个所述机电装置的运动状态和各个机电装置形成的运动系统的实时运动状态及故障代码的集中处理上报；

其中，所述上位机的控制信号用于触发主控制器预设的运动流程。

对综合控制箱的控制包括远程控制模式，上位机接口和外部的上位机是实现远程控制模式中的一种实现方式。远程控制模式是指通过上位机向主控制器发送自动运行(即触发预设的运动流程)或单独的机电装置控制命令对机电装置进行控制。对各个机电装置的控制都是采用发送数字信号命令的方式实现的。

实施中，所述主控制器还用于在上位机发送的控制信号和控制开关的控制信号同时出发时，响应所述控制开关的控制信号忽略上位机的控制信号；

其中，所述控制开关包括所述一键自动控制开关和所述机电装置控制开关。

即本地控制模式优先级高于远程控制模式。

主控制器能够接收上位机的控制信号并向之回传数据，并接收一键自动控制开关和多个机电装置控制开关的开关信号；主控制器还能向指示灯和显示屏发送控制命令；此外，主控制器还能向多个机电装置发送控制命令并接收其回传的状态数据。

实施中，综合控制箱还包括：

总电源接口610，用于将外部电源引入所述综合控制箱，作为所述综合控制箱的总电源；

总电源断路器620，与所述总电源接口610串联，其中，所述总电源断路器用于控制引入所述综合控制箱的总电源的接通或断开。

这样，实现了对综合控制箱的总电源管理。

具体的，在某些紧急情况下，总电源断路器还能够起急停开关的作用，通过操作总电源断路器对综合控制箱紧急断电。

实施中，如图1所示，综合控制箱还包括：

分线器630，与所述总电源断路器620串联，用于将总电源的一组动力线转化成多组电源动力线320；

多个机电装置断路器640，所述电源动力线串联一个所述机电装置断路器640并入一个所述机电装置接口200；所述机电装置接口用于作为外部机电装置的所述电源动力线320和所述控制信号线310的混合接口，为外部的机电装置提供电源及控制信号。

分线器的作用是将由总电源接口经总电源断路器引入的电源一组动力线转换成多组，以便经多个机电装置断路器向多个机电装置接口分别输出一组电源动力线。分线器能够有效解决将一组线分解成多组线的问题，避免单根线转多根线时直接焊线造成焊点大、难以绝缘保护及可靠性差等问题。多个机电装置断路器能够控制输出给外部机电装置电源动力线的接通或断开。分线器和多个机电装置断路器配合实现了多个机电装置的电源管理。

图3为图2所示综合控制箱另一角度的立体图。实施中，如图1和图3所示，综合控制箱还包括：

AC/DC电源700，串联在所述分线器630和所述主控制器100之间；其中，所述AC/DC电源用于将所述分线器输出的一组电源动力线转换成直流电源提供给所述主控制器；

风机800，与所述AC/DC电源700电连接，由所述AC/DC电源提供直流电源给所述风机。

AC/DC电源的作用是将由分线器输出的一组动力电源转换成直流电源并分别提供给主控制器和风机使用。风机将综合控制箱内的空气抽出，与综合控制箱的机箱结构件上的通风孔搭配使用，起到为综合控制箱内各器件冷却降温的作用。

实施中，综合控制箱还包括内部线缆。内部线缆的作用是将综合控制箱内的各个设备和各个接口、开关、指示灯、显示屏连接起来，建立动力电源和数字信号的传输通道。

实施中，机箱结构件包含箱体、前面板、后面板、两个侧面板、把手等。前面板安装有一键自动控制开关、指示灯、显示屏、总电源断路器、多个机电装置断路器和把手。后面板安装有总电源接口、多个机电装置接口、上位机接口和风机。两个侧面板上开有通风孔。

具体的，主控制器为采用DSP+FPGA的架构嵌入式电路板，具备主频高、刷新速率快等特点。此外，主控制器上还包含DC/DC电路，将输入的直流电转换成适合各个芯片用的电压；包含输入的开关信号隔离电路，防止外部干扰影响主控制器工作；包含控制信号输出驱动隔离电路，既有效隔离干扰又能为指示灯和显示屏提供足够的驱动电流；包含与上位机接口和多个机电装置接口相连接的数字信号发送/接收隔离驱动电路；包含蜂鸣器电路。

具体的，综合控制箱内部连接关系如下：

总电源接口和总电源断路器之间通过较粗的一组铜导线连接，总电源断路器和分线器之间通过较粗的一组铜导线连接，铜导线粗细以满足各个机电装置峰值功率总和和综合控制箱自身用电为准；

分线器和每个机电装置断路器之间分别采用一组铜导线连接，每个机电装置断路器和对应的机电装置接口之间分别采用一组铜导线连接，铜导线粗细以满足各个机电装置峰值功率为准；

分线器和AC/DC电源之间采用一组铜导线连接，铜导线粗细以满足AC/DC电源额定功率为准；

AC/DC电源和主控制器、风机之间分别采用一组铜导线连接，铜导线粗细以满足主控制器和风机用电为准；

主控制器和一键自动控制开关和各个机电装置单独控制开关之间分别采用一组细导线连接；

主控制器和各个机电装置指示灯之间分别采用一组细导线连接；

主控制器和显示屏之间采用一组细导线连接；

主控制器和上位机接口、各个机电装置接口之间分别采用一组专用数字信号传输线缆连接。

具体的，综合控制箱内部的电源动力线、开关信号线、控制信号线和专用数字信号线采用相对隔离布局，电源动力线与其他线缆间隔一定距离，同时对各个信号线进行外包屏蔽层处理，并将屏蔽层接地。

具体的，综合控制箱采用的控制逻辑如下：

在控制模式方面分为本地控制模式和远程控制模式，本地控制模式是指拨动一键自动控制开关或各个机电装置控制开关对机电装置进行控制，远程控制模式是指通过上位机向主控制器发送自动运行或单独的机电装置控制命令对机电装置进行控制。对各个机电装置的控制都是采用发送数字信号命令的方式实现的；

对各个机电装置的控制是按照规划好的预设的运动流程进行的，预设的运动流程的规划原则是大功率机电装置不同时工作；各个机电装置运动不能产生任何物理干涉；有运动先后顺序的机电装置在前级机电装置运动完毕前禁止任何运动；能够同时运动的机电装置可同时运动以提高效率；

主控制器对各个机电装置上报的状态信号进行采集，并进行分析处理，并通过指示灯和显示屏将相应的状态信息显示出来，同时将分析处理后的状态结果上报给上位机。当出现机电装置状态信息与预期的运动结果不符时，立即向每个机电装置发送停止运动命令，并闪烁所有指示灯、在显示屏显示故障代码和使能蜂鸣器发出啸叫进行报警；

本地控制模式优先级高于远程控制模式，当上位机发送的控制命令和开关控制信号同时触发时，响应开关控制信号并忽略上位机控制命令；

不允许两个及两个以上开关信号同时触发，当出现此类情况时立即向每个机电装置发送停止运动命令，并闪烁所有指示灯、在显示屏显示故障代码和使能蜂鸣器发出啸叫进行报警；

本申请实施例的优点在于：对多个机电装置供电进行管理，并对之进行集中控制，对机电装置运动流程进行规划，能够实现多个机电装置一键自动控制，对各个机电装置上报的状态信息进行采集分析处理，出现异常情况能及时报警。

本申请实施例的综合控制箱与上位机和各个机电装置的通信接口不限于串口，还可以是CAN总线接口、网口等其它可进行数字信号传输的接口；主控制器不限于DSP+FPGA架构，还可以是其它可执行类似功能的诸如MCU+FPGA架构、DSP+CPLD架构、MCU+CPLD架构、ARM+FPGA架构、ARM+CPLD架构等嵌入式架构。

总电源接口、多个机电装置接口和上位机接口，并不限于只选用圆形连接器，还包括矩形连接器、混装连接器等其它可以起到电源及信号传输的连接器。

一键自动控制开关、多个机电装置控制开关，并不限于单刀双掷扭子开关，还包括按钮开关等其它类型开关。

合控制箱，风机将箱内的空气抽出，与机箱结构件上的通风孔搭配使用，起到为箱内各器件冷却降温的作用。

本发明的技术方案具有极强的适应性，可用于承载如大型相控阵天线、抛物面天线、移动通信天线等包含多个机电装置需进行复杂机械运动的机动式电子装备车上。该发明还可应用于民用领域，如广播卫星应急系统系统、防空指挥应急系统、移动通信应急系统等移动指挥终端。该发明大幅提高车载多机电装置的控制效率，提升系统稳定性和安全性。

在本申请及其实施例的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“高度”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请及其实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请及其实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种综合控制箱，其特征在于，包括：

主控制器；

多个机电装置接口，各个所述机电装置接口与所述主控制器通过控制信号线通信连接；

其中，所述主控制器用于在预设的运动流程被触发后，将控制信号经所述控制信号线和所述机电装置接口发送至外部运动系统的各个机电装置，以使所述机电装置按照预设的运动流程进行有序运动。

2.根据权利要求1所述的综合控制箱，其特征在于，所述主控制器还用于接收各个所述机电装置经所述机电装置接口和所述控制信号线发送的各个所述机电装置的运动状态；

所述主控制器还用于根据所述机电装置的运动状态形成所述运动系统的实时运动状态及故障代码。

3.根据权利要求2所述的综合控制箱，其特征在于，还包括：

多个指示灯，各个所述指示灯与所述主控制器通信连接，所述指示灯分别与所述机电装置一一对应且所述指示灯用于显示所述机电装置的运动状态；

显示屏，与所述主控制器通信连接，所述显示屏用于显示各个机电装置形成的运动系统的实时运动状态及故障代码。

4.根据权利要求3所述的综合控制箱，其特征在于，还包括：

一键自动控制开关，与所述主控制器通信连接，用于手动一键控制；

其中，所述一键自动控制开关用于被外界触发产生相应的控制信号，并将所述控制信号发送至所述主控制器，以使各个所述机电装置按照预设的运动流程进行有序的运动。

5.根据权利要求4所述的综合控制箱，其特征在于，还包括：

与所述机电装置接口一一对应的机电装置控制开关，用于手动控制各个所述机电装置；

其中，所述机电装置开关用于在遵循预设的运动流程的前提下，手动控制对应的机电装置。

6.根据权利要求5所述的综合控制箱，其特征在于，还包括：

上位机接口，用于接收外部的上位机的控制信号并发送至所述主控制器以触发预设的运动流程，并用于将各个所述机电装置的运动状态和各个机电装置形成的运动系统的实时运动状态及故障代码发送至外部的上位机；

其中，所述上位机的控制信号用于触发主控制器预设的运动流程。

7.根据权利要求6所述的综合控制箱，其特征在于，所述主控制器还用于在上位机发送的控制信号和控制开关的控制信号同时出发时，响应所述控制开关的控制信号忽略上位机的控制信号；

其中，所述控制开关包括所述一键自动控制开关和所述机电装置控制开关。

8.根据权利要求7所述的综合控制箱，其特征在于，还包括：

总电源接口，用于将外部电源引入所述综合控制箱，作为所述综合控制箱的总电源；

总电源断路器，与所述总电源接口串联，其中，所述总电源断路器用于控制引入所述综合控制箱的总电源的接通或断开。

9.根据权利要求8所述的综合控制箱，其特征在于，还包括：

分线器，与所述总电源断路器串联，用于将总电源的一组动力线转化成多组电源动力线；

多个机电装置断路器，所述电源动力线串联一个所述机电装置断路器并入一个所述机电装置接口；所述机电装置接口用于作为外部机电装置的所述电源动力线和所述控制信号线的混合接口，为外部的机电装置提供电源及控制信号。

10.根据权利要求9所述的综合控制箱，其特征在于，还包括：

AC/DC电源，串联在所述分线器和所述主控制器之间；其中，所述AC/DC电源用于将所述分线器输出的一组电源动力线转换成直流电源提供给所述主控制器；

风机，与所述AC/DC电源电连接，由所述AC/DC电源提供直流电源给所述风机。

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