CN114019852A - 一种工业控制器的控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业控制器技术领域，且公开了一种工业控制器的控制系统及方法，包括微处理器模块、信号收集模块、信号处理模块、辅助设备控制模块、气动控制模块、机械运动控制模块以及状态监测模块。本发明的优点在于：通过使用信号收集模块对相关信号进行收集，信号收集模块可对不同的信号进行收集，将信号收集模块所采集的信号传至信号处理模块，信号处理模块包括信号转换模块和信号整合模块，使用时，信号整合模块对接收的信号进行分析、整理和去重，避免出现重复指令，再由信号转换模块将其转换为电信号，将电信号传至微处理器模块，进行下一步的指令下发，进而使得整个系统的实用性较高，且不会出现指令错误的情况。

Description

一种工业控制器的控制系统及方法

技术领域

本发明涉及工业控制器技术领域，具体为一种工业控制器的控制系统及方法。

背景技术

工业控制主要是指使用计算机技术，微电子技术，电气手段，使工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化、精确化，并具有可控性及可视性。

现在的工业控制系统，在使用时，容易出现指令混乱，使得设备工作出现错误，同时，机构控制系统分类不明确，容易造成机构操作失误。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种工业控制器的控制系统及方法，具备可对多个指令进行整合分析，实现单一指令单一动作，同时，对各个机构实现分类控制，不易出现操作失误等优点，解决了容易出现指令混乱，使得设备工作出现错误，机构控制系统分类不明确，容易造成机构操作失误的问题。

为实现上述可对多个指令进行整合分析，实现单一指令单一动作，同时，对各个机构实现分类控制，不易出现操作失误的目的，本发明提供如下技术方案：一种工业控制器的控制系统，包括微处理器模块、信号收集模块、信号处理模块、辅助设备控制模块、气动控制模块、机械运动控制模块以及状态监测模块，所述信号收集模块包括声信号收集模块、光信号收集模块、感应信号收集模块以及机械信号收集模块，所述信号处理模块包括信号转换模块和信号整合模块，所述辅助设备控制模块包括通风散热控制模块、干燥加湿控制模块、照明控制模块、音频控制模块以及消防控制模块，所述机械运动控制模块包括转动控制模块和移动控制模块。

优选的，所述声信号收集模块、光信号收集模块和感应信号收集模块的输出端电性连接有多个不同的传感器，所述机械信号收集模块的输入端电性连接有多个不同的开关。

优选的，所述信号处理模块、辅助设备控制模块、气动控制模块、机械运动控制模块以及状态监测模块均与所述微处理器模块电性连接，所述辅助设备控制模块、气动控制模块和机械运动控制模块均与所述状态监测模块电性连接。

优选的，所述微处理器模块的输出端电性连接有储存器，所述微处理器模块的输入端电性连接有可触摸显示屏。

优选的，所述通风散热控制模块、干燥加湿控制模块、照明控制模块、音频控制模块以及消防控制模块均为独立个体。

优选的，所述气动控制模块与气动元件的电磁阀电性连接，所述机械运动控制模块与电力元件电性连接。

一种工业控制器的控制方法，包括以下步骤：

1)信号收集模块对指令信号进行收集，并将收集的指令信息传至信号处理模块；

2)信号整合模块对接收的信号进行分析、整理和去重，再由信号转换模块将其转换为电信号，再将转换完成的电信号传至微处理器模块；

3)微处理器模块由接收的电信号控制辅助设备控制模块对相应设备的工作环境进行调节；

4)微处理器模块由接收的电信号分别对气动控制模块以及机械运动控制模块进行控制，再由气动控制模块、转动控制模块和移动控制模块控制相关的机械进行运动；

5)状态监测模块对辅助设备控制模块、气动控制模块和机械运动控制模块的工作状态进行监测，并将完成信息反馈至微处理器模块。

与现有技术相比，本发明提供了一种工业控制器的控制系统及方法，具备以下有益效果：

1、该工业控制器的控制系统及方法，通过使用信号收集模块对相关信号进行收集，其中，信号收集模块包括声信号收集模块、光信号收集模块、感应信号收集模块以及机械信号收集模块，可对不同的信号进行收集，将信号收集模块所采集的信号传至信号处理模块，信号处理模块包括信号转换模块和信号整合模块，使用时，信号整合模块对接收的信号进行分析、整理和去重，避免出现重复指令，再由信号转换模块将其转换为电信号，将电信号传至微处理器模块，进行下一步的指令下发，进而使得整个系统的实用性较高，且不会出现指令错误的情况。

2、该工业控制器的控制系统及方法，分别将辅助设备控制模块、气动控制模块和机械运动控制模块与微处理器模块电性连接，其中，辅助设备控制模块包括通风散热控制模块、干燥加湿控制模块、照明控制模块、音频控制模块以及消防控制模块，使用时，可对各设备的外部工作环境进行控制，使其工作适宜，其中，机械运动控制模块包括转动控制模块和移动控制模块，在使用时，可实现对机构运动的精准控制，避免出现机构运动的情况，同时，辅助设备控制模块、气动控制模块和机械运动控制模块均将运动或者处理之后的信息传至状态监测模块，状态监测模块将完成信息反馈至微处理器模块，进而实现整个系统的闭环控制。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，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。

实施例一：

一种工业控制器的控制系统，包括微处理器模块、信号收集模块、信号处理模块、辅助设备控制模块、气动控制模块、机械运动控制模块以及状态监测模块，信号收集模块包括声信号收集模块、光信号收集模块、感应信号收集模块以及机械信号收集模块，信号处理模块包括信号转换模块和信号整合模块，辅助设备控制模块包括通风散热控制模块、干燥加湿控制模块、照明控制模块、音频控制模块以及消防控制模块，机械运动控制模块包括转动控制模块和移动控制模块。

一种工业控制器的控制方法，包括以下步骤：

1)信号收集模块对指令信号进行收集，并将收集的指令信息传至信号处理模块；

2)信号整合模块对接收的信号进行分析、整理和去重，再由信号转换模块将其转换为电信号，再将转换完成的电信号传至微处理器模块；

3)微处理器模块由接收的电信号控制辅助设备控制模块对相应设备的工作环境进行调节；

4)微处理器模块由接收的电信号分别对气动控制模块以及机械运动控制模块进行控制，再由气动控制模块、转动控制模块和移动控制模块控制相关的机械进行运动；

5)状态监测模块对辅助设备控制模块、气动控制模块和机械运动控制模块的工作状态进行监测，并将完成信息反馈至微处理器模块。

在实际应用中，信号收集模块能够实现对声、光、电、力、热以及机械等信号的采集，即在不同设备处均设置有相应的传感器，将相应的传感器依次与相应的模块电性连接，其中，通风散热控制模块、干燥加湿控制模块、照明控制模块、音频控制模块以及消防控制模块的输出端分别设置有风机、制冷器、加热器、灯具、扬声器、烟雾传感器、喷淋头等，以方便使用人员对紧急情况进行处理，满足实际使用的需要。

声信号收集模块、光信号收集模块和感应信号收集模块的输出端电性连接有多个不同的传感器，机械信号收集模块的输入端电性连接有多个不同的开关，其中，传感器包括声控传感器、光感传感器、压力传感器、烟雾传感器、热量传感器、距离传感器等，开关包括制动开关、控制开关、行程开关以及感应开关等，相关技术人员可根据实际使用的情况进行选择，并将其与相对应的模块电性连接。

信号处理模块、辅助设备控制模块、气动控制模块、机械运动控制模块以及状态监测模块均与微处理器模块电性连接，辅助设备控制模块、气动控制模块和机械运动控制模块均与状态监测模块电性连接，在使用过程中，达到统一控制的目的，还能实现整个系统的闭环控制，达到对各部件的精准控制。

微处理器模块的输出端电性连接有储存器，微处理器模块的输入端电性连接有可触摸显示屏，方便使用人员对微型处理器部件进行控制，同时，储存器的设置，方便储存部分数据，便于后期进行查询。

通风散热控制模块、干燥加湿控制模块、照明控制模块、音频控制模块以及消防控制模块均为独立个体，使得各部件之间不会出现交叉控制，各部件均能接收单一指令，均能正常工作。

气动控制模块与气动元件的电磁阀电性连接，机械运动控制模块与电力元件电性连接，将气动和电动分开，使得机构能够实现同类运动的统一控制，大大降低了操作失误的情况出现。

实施例二：

一种工业控制器的控制系统，包括微处理器模块、信号收集模块、信号处理模块、辅助设备控制模块、气动控制模块、机械运动控制模块以及状态监测模块，信号收集模块包括声信号收集模块、光信号收集模块、感应信号收集模块以及机械信号收集模块，信号处理模块包括信号转换模块和信号整合模块，辅助设备控制模块包括通风散热控制模块、干燥加湿控制模块、照明控制模块、音频控制模块以及消防控制模块，机械运动控制模块包括转动控制模块和移动控制模块。

一种工业控制器的控制方法，包括以下步骤：

1)信号收集模块对指令信号进行收集，并将收集的指令信息传至信号处理模块；

2)信号整合模块对接收的信号进行分析、整理和去重，再由信号转换模块将其转换为电信号，再将转换完成的电信号传至微处理器模块；

3)微处理器模块由接收的电信号控制辅助设备控制模块对相应设备的工作环境进行调节；

4)微处理器模块由接收的电信号分别对气动控制模块以及机械运动控制模块进行控制，再由气动控制模块、转动控制模块和移动控制模块控制相关的机械进行运动；

5)状态监测模块对辅助设备控制模块、气动控制模块和机械运动控制模块的工作状态进行监测，并将完成信息反馈至微处理器模块。

在实际应用中，信号收集模块能够实现对声、光、电、力、热以及机械等信号的采集，即在不同设备处均设置有相应的传感器，将相应的传感器依次与相应的模块电性连接，其中，通风散热控制模块、干燥加湿控制模块、照明控制模块、音频控制模块以及消防控制模块的输出端分别设置有风机、制冷器、加热器、灯具、扬声器、烟雾传感器、喷淋头等，以方便使用人员对紧急情况进行处理，满足实际使用的需要。

声信号收集模块、光信号收集模块和感应信号收集模块的输出端电性连接有多个不同的传感器，机械信号收集模块的输入端电性连接有多个不同的开关，其中，传感器包括声控传感器、光感传感器、压力传感器、烟雾传感器、热量传感器、距离传感器等，开关包括制动开关、控制开关、行程开关以及感应开关等，相关技术人员可根据实际使用的情况进行选择，并将其与相对应的模块电性连接。

信号处理模块、辅助设备控制模块、气动控制模块、机械运动控制模块以及状态监测模块均与微处理器模块电性连接，辅助设备控制模块、气动控制模块和机械运动控制模块均与状态监测模块电性连接，在使用过程中，达到统一控制的目的，还能实现整个系统的闭环控制，达到对各部件的精准控制。

微处理器模块的外部电性连接有接口，接口处电性连接有储存器，微处理器模块的输入端电性连接有显示屏、键盘和鼠标等，方便使用人员对微型处理器部件进行控制和数据输入，降低了对显示屏的划伤，同时，在使用时，相关技术人员可根据需要连接合适容量的储存器，且还能实现对储存器进行更换，便于进行文件的转存。

气动控制模块与气动元件的电磁阀电性连接，机械运动控制模块与电力元件电性连接，将气动和电动分开，使得机构能够实现同类运动的统一控制，大大降低了操作失误的情况出现。

本发明的有益效果是：通过使用信号收集模块对相关信号进行收集，其中，信号收集模块包括声信号收集模块、光信号收集模块、感应信号收集模块以及机械信号收集模块，可对不同的信号进行收集，将信号收集模块所采集的信号传至信号处理模块，信号处理模块包括信号转换模块和信号整合模块，使用时，信号整合模块对接收的信号进行分析、整理和去重，避免出现重复指令，再由信号转换模块将其转换为电信号，将电信号传至微处理器模块，进行下一步的指令下发，进而使得整个系统的实用性较高，且不会出现指令错误的情况，分别将辅助设备控制模块、气动控制模块和机械运动控制模块与微处理器模块电性连接，其中，辅助设备控制模块包括通风散热控制模块、干燥加湿控制模块、照明控制模块、音频控制模块以及消防控制模块，使用时，可对各设备的外部工作环境进行控制，使其工作适宜，其中，机械运动控制模块包括转动控制模块和移动控制模块，在使用时，可实现对机构运动的精准控制，避免出现机构运动的情况，同时，辅助设备控制模块、气动控制模块和机械运动控制模块均将运动或者处理之后的信息传至状态监测模块，状态监测模块将完成信息反馈至微处理器模块，进而实现整个系统的闭环控制。

典型案例：

一种工业控制器的控制系统，包括微处理器模块、信号收集模块、信号处理模块、辅助设备控制模块、气动控制模块、机械运动控制模块以及状态监测模块，信号收集模块包括声信号收集模块、光信号收集模块、感应信号收集模块以及机械信号收集模块，信号处理模块包括信号转换模块和信号整合模块，辅助设备控制模块包括通风散热控制模块、干燥加湿控制模块、照明控制模块、音频控制模块以及消防控制模块，机械运动控制模块包括转动控制模块和移动控制模块。

一种工业控制器的控制方法，包括以下步骤：

1)信号收集模块对指令信号进行收集，并将收集的指令信息传至信号处理模块；

2)信号整合模块对接收的信号进行分析、整理和去重，再由信号转换模块将其转换为电信号，再将转换完成的电信号传至微处理器模块；

3)微处理器模块由接收的电信号控制辅助设备控制模块对相应设备的工作环境进行调节；

4)微处理器模块由接收的电信号分别对气动控制模块以及机械运动控制模块进行控制，再由气动控制模块、转动控制模块和移动控制模块控制相关的机械进行运动；

5)状态监测模块对辅助设备控制模块、气动控制模块和机械运动控制模块的工作状态进行监测，并将完成信息反馈至微处理器模块。

在实际应用中，信号收集模块能够实现对声、光、电、力、热以及机械等信号的采集，即在不同设备处均设置有相应的传感器，将相应的传感器依次与相应的模块电性连接，其中，通风散热控制模块、干燥加湿控制模块、照明控制模块、音频控制模块以及消防控制模块的输出端分别设置有风机、制冷器、加热器、灯具、扬声器、烟雾传感器、喷淋头等，以方便使用人员对紧急情况进行处理，满足实际使用的需要。

声信号收集模块、光信号收集模块和感应信号收集模块的输出端电性连接有多个不同的传感器，机械信号收集模块的输入端电性连接有多个不同的开关，其中，传感器包括声控传感器、光感传感器、压力传感器、烟雾传感器、热量传感器、距离传感器等，开关包括制动开关、控制开关、行程开关以及感应开关等，相关技术人员可根据实际使用的情况进行选择，并将其与相对应的模块电性连接。

信号处理模块、辅助设备控制模块、气动控制模块、机械运动控制模块以及状态监测模块均与微处理器模块电性连接，辅助设备控制模块、气动控制模块和机械运动控制模块均与状态监测模块电性连接，在使用过程中，达到统一控制的目的，还能实现整个系统的闭环控制，达到对各部件的精准控制。

微处理器模块的外部电性连接有接口，接口处电性连接有储存器，微处理器模块的输入端电性连接有显示屏、键盘和鼠标等，方便使用人员对微型处理器部件进行控制和数据输入，降低了对显示屏的划伤，同时，在使用时，相关技术人员可根据需要连接合适容量的储存器，且还能实现对储存器进行更换，便于进行文件的转存。

气动控制模块与气动元件的电磁阀电性连接，机械运动控制模块与电力元件电性连接，将气动和电动分开，使得机构能够实现同类运动的统一控制，大大降低了操作失误的情况出现。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种工业控制器的控制系统，其特征在于，包括微处理器模块、信号收集模块、信号处理模块、辅助设备控制模块、气动控制模块、机械运动控制模块以及状态监测模块，所述信号收集模块包括声信号收集模块、光信号收集模块、感应信号收集模块以及机械信号收集模块，所述信号处理模块包括信号转换模块和信号整合模块，所述辅助设备控制模块包括通风散热控制模块、干燥加湿控制模块、照明控制模块、音频控制模块以及消防控制模块，所述机械运动控制模块包括转动控制模块和移动控制模块。

2.根据权利要求1所述的一种工业控制器的控制系统，其特征在于，所述声信号收集模块、光信号收集模块和感应信号收集模块的输出端电性连接有多个不同的传感器，所述机械信号收集模块的输入端电性连接有多个不同的开关。

3.根据权利要求1所述的一种工业控制器的控制系统，其特征在于，所述信号处理模块、辅助设备控制模块、气动控制模块、机械运动控制模块以及状态监测模块均与所述微处理器模块电性连接，所述辅助设备控制模块、气动控制模块和机械运动控制模块均与所述状态监测模块电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种工业控制器的控制系统，其特征在于，所述微处理器模块的输出端电性连接有储存器，所述微处理器模块的输入端电性连接有可触摸显示屏。

5.根据权利要求1所述的一种工业控制器的控制系统，其特征在于，所述通风散热控制模块、干燥加湿控制模块、照明控制模块、音频控制模块以及消防控制模块均为独立个体。

6.根据权利要求1所述的一种工业控制器的控制系统，其特征在于，所述气动控制模块与气动元件的电磁阀电性连接，所述机械运动控制模块与电力元件电性连接。

7.基于权利要求1-6任意一项所述的一种工业控制器的控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)信号收集模块对指令信号进行收集，并将收集的指令信息传至信号处理模块；

2)信号整合模块对接收的信号进行分析、整理和去重，再由信号转换模块将其转换为电信号，再将转换完成的电信号传至微处理器模块；

3)微处理器模块由接收的电信号控制辅助设备控制模块对相应设备的工作环境进行调节；

4)微处理器模块由接收的电信号分别对气动控制模块以及机械运动控制模块进行控制，再由气动控制模块、转动控制模块和移动控制模块控制相关的机械进行运动；

5)状态监测模块对辅助设备控制模块、气动控制模块和机械运动控制模块的工作状态进行监测，并将完成信息反馈至微处理器模块。

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