CN114962729A - 一种基于总线通讯技术的扩展型阀岛 - Google Patents

Abstract

本发明涉及总线阀岛技术领域，且公开了一种基于总线通讯技术的扩展型阀岛，包括通讯适配器、扩展模块总成、电磁阀阀片和总线通讯模块，所述扩展模块总成包括第一输入输出模块、多针扩展模块和第二输入输出模块，所述第二输入输出模块的一侧设有阀控及电源模块。本发明提高了可扩展性，最多可在总线阀岛本体上扩展64组I/O模块，提高运行负载，能够带来更高的安装效率，更高效率的空间利用方案，将常规化的电磁阀单个控制或电磁阀组控制方式整合优化为总线阀岛，能够在一个总线阀岛上控制多个电磁阀的行程动作，实现电磁阀高效率控制方案。

Description

一种基于总线通讯技术的扩展型阀岛

技术领域

本发明涉及总线阀岛技术领域，具体为一种基于总线通讯技术的扩展型阀岛。

背景技术

阀岛，是由多个电控阀构成的控制元器件，它集成了信号输入/输出及信号的控制，犹如一个控制岛屿，阀岛是新一代气电一体化控制元器件，已从最初带多针接口的阀岛发展为带现场总线的阀岛，继而出现可编程阀岛及模块式阀岛，阀岛技术和现场总线技术相结合，不仅确保了电控阀的布线容易，而且也大大地简化了复杂系统的调试、性能的检测和诊断及维护工作，借助现场总线高水平一体化的信息系统，使两者的优势得到充分发挥，具有广泛的应用前景。

但是目前的现场总线阀岛产品大多为一体式设计，无法额外配置I/O和总线协议，只能按照需求进行定制化生产，而且定制化生产周期较长，不能满足实际客户的货期需求。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于总线通讯技术的扩展型阀岛，主要为解决现有的现场总线阀岛产品大多为一体式设计，无法额外配置I/O和总线协议模块，只能按照需求进行定制化生产，而且定制化生产周期较长不能满足实际客户的货期需求的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于总线通讯技术的扩展型阀岛，包括通讯适配器、扩展模块总成、电磁阀阀片，所述扩展模块总成包括第一输入输出模块、多针扩展模块和第二输入输出模块，所述第二输入输出模块的一侧设有阀控及电源模块，阀控及电源模块为模块化设计，正面包含两组24V直流电源接口，所述通讯适配器和阀控及电源模块的一侧均设有螺柱，且通讯适配器和阀控及电源模块通过侧面螺柱固定对接，所述第一输入输出模块和第二输入输出模块的一侧均设有多个接线孔。

作为本发明再进一步的方案，所述通讯适配器和阀控及电源模块的一侧均固定连接有定位板，且定位板的一侧开有多个定位孔。

进一步的，所述电磁阀阀片的两侧均固定连接有汇流排安装板，且汇流排安装板的一侧开有多个安装孔。

在前述方案的基础上，所述电磁阀阀片的底部设有多个电磁阀气管连接头，且电磁阀阀片的底部固定连接有两个电磁阀消音器。

本发明再进一步的方案，所述电磁阀阀片的一侧设有多个电磁阀输出通道指示灯，且通讯适配器的一侧设有多个提示指示灯，提示指示灯包括系统指示灯、运行指示灯、系统故障指示灯和两个通讯接口指示灯，其中：

系统提示灯，系统正常时一秒钟一闪，为绿色；

运行指示灯，系统正常运行时点亮，为绿色；

系统故障指示灯，系统故障时点亮，为红色；

通讯接口指示灯，在有网络连接时点亮，为绿色。

进一步的，所述通讯适配器支持多个通信协议，包括EtherCAT、PROFINET、DeviceNET、CC-Link、CC-Link IE Field Basic、Modbus RTU、CANopen、EtherNet/IP。

在前述方案的基础上，所述总线通讯模块采用通讯处理芯片，通过底部高速LVDS总线与I/O模块及阀控模块进行通讯。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种基于总线通讯技术的扩展型阀岛，具备以下有益效果：

1、本发明，通过扩展模块总成的设计能够提高可扩展性，最多可在总线阀岛本体上扩展64组I/O模块，提高运行负载，阀控及电源模块为模块化设计，可单独拆除，提供供电，正面包含两组24V直流电源接口。

2、本发明中总线阀岛能够带来更高的安装效率，更稳定的运行状态，更高效率的空间利用方案，通讯适配器包含多种标准型号，能够批量化生产，缩小了生产周期，减少了工艺难度。

3、本发明通过多个电磁阀连接插头的设计能够在电磁阀阀片的配合下将常规化的电磁阀单个控制或电磁阀组控制方式整合优化为总线阀岛，能够在一个总线阀岛上控制多个电磁阀的行程动作，为提供电磁阀更高效化控制方案。

4、本发明支持较多种类的扩展，能够兼容各类总线协议，可以通过更换通讯适配器来连接不同品牌的主控制器。

5、本发明中总线通讯模块采用通讯处理芯片，通过底部高速LVDS总线与I/O模块及阀控模块进行通讯，从而实现高速并行处理系统。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于总线通讯技术的扩展型阀岛的立体结构示意图；

图2为本发明提出的一种基于总线通讯技术的扩展型阀岛的主视结构示意图；

图3为本发明提出的一种基于总线通讯技术的扩展型阀岛的左视结构示意图；

图4为本发明提出的一种基于总线通讯技术的扩展型阀岛的右视驱动模块电路结构示意图；

图5为本发明提出的一种基于总线通讯技术的扩展型阀岛的俯视结构示意图。

图中：1、通讯适配器；2、第一输入输出模块；3、多针扩展模块；4、第二输入输出模块；5、阀控及电源模块；6、电磁阀输出通道指示灯；7、电磁阀阀片；8、定位板；9、电磁阀气管连接头；10、汇流排安装板；11、扩展模块总成；12、接线孔；13、电磁阀消音器。

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。

参照图1-5，一种基于总线通讯技术的扩展型阀岛，包括通讯适配器1、扩展模块总成11、电磁阀阀片7和总线通讯模块，扩展模块总成11包括第一输入输出模块2、多针扩展模块3和第二输入输出模块4，通过扩展模块总成11的设置能够提高可扩展性，最多可在总线阀岛本体上扩展64组I/O模块，提高运行负载，第二输入输出模块4的一侧设有阀控及电源模块5，阀控及电源模块5为模块化设计，可单独拆除，提供供电，正面包含两组24V直流电源接口，通讯适配器1和阀控及电源模块5的一侧均设有螺柱，且通讯适配器1和阀控及电源模块5通过侧面螺柱固定对接，第一输入输出模块2和第二输入输出模块4的一侧均设有多个接线孔12，总线阀岛能够带来更高的安装效率，更稳定的运行状态，更高效率的空间利用方案，通讯适配器1包含多种标准型号，能够批量化生产，缩小了生产周期，减少了工艺难度。

本发明中，通讯适配器1和阀控及电源模块5的一侧均通过螺柱固定有定位板8，且定位板8的一侧开有多个定位孔，用于安装固定，电磁阀阀片7的两侧均通过螺柱固定有汇流排安装板10，且汇流排安装板10的一侧开有多个安装孔，用于安装固定，汇流排安装板10和定位板8通过螺柱固定，电磁阀阀片7的底部设有多个电磁阀气管连接头9，且电磁阀阀片7的底部通过螺柱固定有两个电磁阀消音器13，通过多个电磁阀气管连接头9的设置能够在电磁阀阀片7的配合下将常规化的电磁阀单个控制或电磁阀组控制方式整合优化为总线阀岛，能够在一个总线阀岛上控制多个电磁阀的行程动作，为提供电磁阀更高效化控制方案，电磁阀阀片7的一侧设有多个电磁阀输出通道指示灯6，且通讯适配器1的一侧设有多个提示指示灯，提示指示灯包括系统指示灯、运行指示灯、系统故障指示灯和两个通讯接口指示灯，其中：

系统提示灯，系统正常时一秒钟一闪，为绿色；

运行指示灯，系统正常运行时点亮，为绿色；

系统故障指示灯，系统故障时点亮，为红色；

通讯接口指示灯，在有网络连接时点亮，为绿色。

需要特别说明的是，通讯适配器1支持多个通信协议，包括EtherCAT、PROFINET、DeviceNET、CC-Link、CC-Link IE Field Basic、Modbus RTU：、CANopen、EtherNet/IP，支持较多种类的扩展，能够兼容各类总线协议，可以通过更换通讯适配器来连接不同品牌的主控制器，总线通讯模块采用通讯处理芯片，通过底部高速LVDS总线与I/O模块及阀控模块进行通讯，从而实现高速并行处理系统。

工作原理：总线阀岛是将常规化的电磁阀单个控制或电磁阀组控制方式整合优化为总线阀岛的一款产品，能够在一个总线阀岛上控制多个电磁阀的行程动作，为提供电磁阀更高效化控制方案，使用时，可以根据不同的需要在总线阀岛本体上扩展64组I/O模块，提高运行负载，工作时，通过阀控及电源模块5提供供电，通讯适配器1包含多种标准型号，能够批量化生产，缩小了生产周期，减少了工艺难度，需要控制通过多个多个电磁阀的行程动作时，在电磁阀阀片7的配合下将常规化的电磁阀单个控制或电磁阀组控制方式整合优化为总线阀岛，能够在一个总线阀岛上控制多个电磁阀的行程动作，为提供电磁阀更高效化控制方案，通过总线通讯模块采用通讯处理芯片，通过底部高速LVDS总线与I/O模块及阀控模块进行通讯，从而实现高速并行处理系统。

在该文中的描述中，需要说明的是，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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)

1.一种基于总线通讯技术的扩展型阀岛，包括通讯适配器(1)、扩展模块总成(11)、电磁阀阀片(7)和总线通讯模块，其特征在于，所述扩展模块总成(11)包括第一输入输出模块(2)、多针扩展模块(3)和第二输入输出模块(4)，所述第二输入输出模块(4)的一侧设有阀控及电源模块(5)，阀控及电源模块(5)为模块化设计，正面包含两组24V直流电源接口，所述通讯适配器(1)和阀控及电源模块(5)的一侧均设有螺柱固定，且通讯适配器(1)和阀控及电源模块(5)通过侧面螺柱固定对接，所述第一输入输出模块(2)和第二输入输出模块(4)的一侧均设有多个接线孔(12)。

2.根据权利要求1所述的一种基于总线通讯技术的扩展型阀岛，其特征在于，所述通讯适配器(1)和阀控及电源模块(5)的一侧均固定连接有定位板(8)，且定位板(8)的一侧开有多个定位孔。

3.根据权利要求2所述的一种基于总线通讯技术的扩展型阀岛，其特征在于，所述电磁阀阀片(7)的两侧均固定连接有汇流排安装板(10)，且汇流排安装板(10)的一侧开有多个安装孔。

4.根据权利要求1所述的一种基于总线通讯技术的扩展型阀岛，其特征在于，所述电磁阀阀片(7)的底部设有多个电磁阀气管连接头(9)，且电磁阀阀片(7)的底部固定连接有两个电磁阀消音器(13)。

5.根据权利要求4所述的一种基于总线通讯技术的扩展型阀岛，其特征在于，所述电磁阀阀片(7)的一侧设有多个电磁阀输出通道指示灯(6)，且通讯适配器(1)的一侧设有多个提示指示灯，提示指示灯包括系统指示灯、运行指示灯、系统故障指示灯和两个通讯接口指示灯，其中：

系统提示灯，系统正常时一秒钟一闪，为绿色；

运行指示灯，系统正常运行时点亮，为绿色；

系统故障指示灯，系统故障时点亮，为红色；

通讯接口指示灯，在有网络连接时点亮，为绿色。

6.根据权利要求5所述的一种基于总线通讯技术的扩展型阀岛，其特征在于，所述通讯适配器(1)支持多个通信协议，包括EtherCAT、PROFINET、DeviceNET、CC-Link、CC-Link IEField Basic、Modbus RTU：、CANopen、EtherNet/IP。

7.根据权利要求1所述的一种总线通讯技术的扩展型阀岛，其特征在于，所述总线通讯模块采用通讯处理芯片，通过底部高速LVDS总线与I/O模块及阀控模块进行通讯。

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