CN115705024A - 基于智慧工厂的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于智慧工厂的控制系统，包括：远程主机、与远程主机连接的控制器和连接到控制器的数据采集器、终端设备，所述控制器进一步包括：主壳体、安装于主壳体上的盖体和若干个位于主壳体内的单元模块，所述支撑框架下方设置有一与PCB总线板电连接的PCB连接板，所述PCB连接板上设置有若干个与单元模块对应的竖向连接端，所述壳体上、下两端的边缘处均具有向外延伸的凸条部，一螺丝穿过所述螺丝孔与支撑框架连接，所述凸条部与支撑框架之间还设置有弹簧，所述支撑框架的对角两处安装有第一风扇和第二风扇。本发明可在实现对多台现场设备进行远程、实时监控的基础上，既便于维修拆装，又提高了控制器的散热效率，延长其使用寿命。

Description

基于智慧工厂的控制系统

技术领域

本发明涉及工业控制器技术领域，特别涉及一种基于智慧工厂的控制系统。

背景技术

控制系统在生产现场被广泛使用，对控制系统的要求是高速率和高可靠性，需要及时将用户侧设备产生的以太网数据、决策处理结果以及用户侧设备匹配的数据等信息集中处理，系统控制器显得尤为重要。

现有控制器常见为PLC可编程边缘控制器，其控制系统主要为CPU模块、输入模块、输出模块和编程器组成，其发展至今编程器亦可作扩展单元模块使用，引入存储器模块来配合CPU的使用，加入电源作为稳压装置使得控制器成为单独的一体，实现远方调试功能。

而现有控制器其利用散热片散热，散热功能一般，各模块与箱体直接接触，对于冲击的抵抗能力较差，长期下来使得内部元件易受损坏，维修时由于各连接件为螺丝固定，且整体电路通用一块PCB板使得维修十分困难。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于智慧工厂的控制系统，该基于智慧工厂的控制系统在实现对多台现场设备进行远程、实时监控的基础上，既便于对安装有单元模块的安装组块的拆卸，又可以对控制器受到的外部冲击力进行有效缓冲、释放，提高整体的抗冲击性能和长期使用过程中各项性能的稳定性。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于智慧工厂的控制系统，包括：远程主机、与远程主机连接的控制器和连接到控制器的数据采集器、终端设备；

所述控制器进一步包括：主壳体、安装于主壳体上的盖体和若干个位于主壳体内的单元模块，所述主壳体内设置有一支撑框架，所述支撑框架的两端与主壳体的内壁连接，该支撑框架与主壳体的一侧壁之间设置有一PCB总线板，每个所述单元模块各自通过一安装组块安装于支撑框架上；

所述支撑框架下方设置有一与PCB总线板电连接的PCB连接板，所述PCB连接板上设置有若干个与单元模块对应的竖向连接端，每个所述壳体的一个侧壁上设置有门，一柔性电路板的一端与PCB连接板上的竖向连接端连接，另一端连接有与门相连接的信号连接板，所述单元模块的边缘处连接有与信号连接板相对应的信号输送板；

所述安装组块进一步包括：壳体和至少两个设置于壳体内拐角处的固定件，所述壳体上、下两端的边缘处均具有向外延伸的凸条部，使得该凸条部与支撑框架的上、下端面搭接，所述凸条部上设置有若干个螺丝孔，一螺丝穿过所述螺丝孔与支撑框架连接，所述凸条部与支撑框架之间还设置有弹簧，当所述螺丝与支撑框架锁紧时，所述弹簧处于压缩状态；

所述支撑框架的对角两处安装有第一风扇和第二风扇，所述支撑框架靠近第一风扇处设置有电源模块，所述单元模块中的CPU模块邻近第二风扇设置。

上述技术方案中进一步改进的方案如下：

1. 上述方案中，所述主壳体一侧的上、下端面上各设置有一转轴杆，2个所述盖体上各自设置有与转轴杆对应的转轴孔，所述转轴杆的两端分别嵌入盖体上的转轴孔内，2个所述盖体各自的外表面上均设置有间隔排布的散热片。

2. 上述方案中，所述主壳体另一侧的上、下端面上各设置有至少两个闭合孔，所述盖体上设置有与闭合孔配合的闭合旋钮。

3. 上述方案中，所述闭合旋钮的内部设置有可活动的滑动限位块，且滑动限位块下连接有闭合螺丝。

4. 上述方案中，所述主壳体的至少一个侧壁上间隔开设有若干个透气窗。

5. 上述方案中，所述单元模块包括CPU模块、存储模块、网络接口模块、IO接口模块和串口模块。

6. 上述方案中，所述PCB连接板的末端连接有电源输入接孔和启动控制按钮。

7. 上述方案中，所述固定件的一端自壳体中伸出，并通过一旋转轴安装有一可转动的提手。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1、本发明基于智慧工厂的控制系统，其在对多台现场设备进行远程、实时监控的基础上，将控制器整体的PCB板分离成若干单元模块，并通过柔性电路板、PCB连接板和信号连接板使得各个单元模块便于取出，既便于维修拆装，又可以保证多次拆装过程中电路各个单元模块的安全和稳定性。

2、本发明基于智慧工厂的控制系统，其支撑框架的对角两处安装有第一风扇和第二风扇，所述支撑框架靠近第一风扇处设置有电源模块，所述单元模块中的CPU模块邻近第二风扇设置，使得主壳体内部的空气流通起来，有利于将发热的单元模块产生的热量快速、均匀的发散出去，提高了控制器的散热效率，延长其使用寿命；还有，所述凸条部上设置有若干个螺丝孔，一螺丝穿过所述螺丝孔与支撑框架连接，所述凸条部与支撑框架之间还设置有弹簧，当所述螺丝与支撑框架锁紧时，所述弹簧处于压缩状态，既便于对安装有单元模块的安装组块的拆卸，又可以对控制器受到的外部冲击力进行有效缓冲、释放，避免外部冲击对各个单元模块的损害，提高整体的抗冲击性能和长期使用过程中各项性能的稳定性。

附图说明

图1为本发明基于智慧工厂的控制系统的原理示意图；

图2为本发明基于智慧工厂的控制系统的整体结构示意图；

图3为本发明基于智慧工厂的控制系统的局部结构拆解示意图；

图4为本发明基于智慧工厂的控制系统的局部结构示意图一；

图5为本发明基于智慧工厂的控制系统的局部结构示意图二；

图6为本发明基于智慧工厂的控制系统的局部剖面结构示意图。

以上附图中：1、主壳体；2、盖体；3、支撑框架；4、PCB连接板；41、竖向连接端；5、安装组块；51、壳体；6、单元模块；7、转轴杆；8、透气窗；9、闭合孔；10、PCB总线板；11、散热片；12、闭合旋钮；13、转轴孔；14、电源输入接孔；15、启动控制按钮；16、提手；17、凸条部；18、弹簧；19、螺丝；20、柔性电路板；21、信号连接板；22、固定件；23、第一风扇；24、第二风扇；25、电源模块；26、信号输送板；27、旋转轴；28、门；29、螺丝孔；30、滑动限位块；31、闭合螺丝；32、远程主机；33、控制器；34、数据采集器；35、终端设备。

具体实施方式

在本专利的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利的具体含义。

实施例1：一种基于智慧工厂的控制系统，包括：远程主机32、与远程主机32连接的控制器33和连接到控制器33的数据采集器34、终端设备35；

所述控制器33进一步包括：主壳体1、安装于主壳体1上的盖体2和若干个位于主壳体1内的单元模块6，所述主壳体1内设置有一支撑框架3，所述支撑框架3的两端与主壳体1的内壁连接，该支撑框架3与主壳体1的一侧壁之间设置有一PCB总线板10，每个所述单元模块6各自通过一安装组块5安装于支撑框架3上；

所述支撑框架3下方设置有一与PCB总线板10电连接的PCB连接板4，所述PCB连接板4上设置有若干个与单元模块6对应的竖向连接端41，每个所述壳体51的一个侧壁上设置有门28，一柔性电路板20的一端与PCB连接板4上的竖向连接端41连接，另一端连接有与门28相连接的信号连接板21，所述单元模块6的边缘处连接有与信号连接板21相对应的信号输送板26；

所述安装组块5进一步包括：壳体51和至少两个设置于壳体51内拐角处的固定件22，所述壳体51上、下两端的边缘处均具有向外延伸的凸条部17，使得该凸条部17与支撑框架3的上、下端面搭接，所述凸条部17上设置有若干个螺丝孔29，一螺丝19穿过所述螺丝孔29与支撑框架3连接，所述凸条部17与支撑框架3之间还设置有弹簧18，当所述螺丝19与支撑框架3锁紧时，所述弹簧18处于压缩状态；

所述支撑框架3的对角两处安装有第一风扇23和第二风扇26，所述支撑框架3靠近第一风扇23处设置有电源模块25，所述单元模块6中的CPU模块邻近第二风扇26设置。

上述单元模块6包括CPU模块、存储模块、网络接口模块、IO接口模块和串口模块；上述主壳体1的至少一个侧壁上间隔开设有若干个透气窗8。

上述PCB连接板4的末端连接有电源输入接孔14和启动控制按钮15；

上述固定件22的一端自壳体51中伸出，并通过一旋转轴27安装有一可转动的提手16。

实施例2：一种基于智慧工厂的控制系统，包括：远程主机32、与远程主机32连接的控制器33和连接到控制器33的数据采集器34、终端设备35；

所述控制器33进一步包括：主壳体1、安装于主壳体1上的盖体2和若干个位于主壳体1内的单元模块6，所述主壳体1内设置有一支撑框架3，所述支撑框架3的两端与主壳体1的内壁连接，该支撑框架3与主壳体1的一侧壁之间设置有一PCB总线板10，每个所述单元模块6各自通过一安装组块5安装于支撑框架3上；

所述支撑框架3下方设置有一与PCB总线板10电连接的PCB连接板4，所述PCB连接板4上设置有若干个与单元模块6对应的竖向连接端41，每个所述壳体51的一个侧壁上设置有门28，一柔性电路板20的一端与PCB连接板4上的竖向连接端41连接，另一端连接有与门28相连接的信号连接板21，所述单元模块6的边缘处连接有与信号连接板21相对应的信号输送板26；

所述安装组块5进一步包括：壳体51和至少两个设置于壳体51内拐角处的固定件22，所述壳体51上、下两端的边缘处均具有向外延伸的凸条部17，使得该凸条部17与支撑框架3的上、下端面搭接，所述凸条部17上设置有若干个螺丝孔29，一螺丝19穿过所述螺丝孔29与支撑框架3连接，所述凸条部17与支撑框架3之间还设置有弹簧18，当所述螺丝19与支撑框架3锁紧时，所述弹簧18处于压缩状态；

所述支撑框架3的对角两处安装有第一风扇23和第二风扇26，所述支撑框架3靠近第一风扇23处设置有电源模块25，所述单元模块6中的CPU模块邻近第二风扇26设置。

上述固定件22的一端自壳体51中伸出，并通过一旋转轴27安装有一可转动的提手16。

上述主壳体1一侧的上、下端面上各设置有一转轴杆7，2个所述盖体2上各自设置有与转轴杆7对应的转轴孔13，所述转轴杆7的两端分别嵌入盖体2上的转轴孔13内，2个所述盖体2各自的外表面上均设置有间隔排布的散热片11，将可转动地盖体2作为散热基板并通过散热片11将主壳体1内单元模块6产生的热量散发出去，大大增加了散热的面积，提高整体的散热效率，保证控制器使用过程中的安全性和稳定性。

上述主壳体1另一侧的上、下端面上各设置有至少两个闭合孔9，所述盖体2上设置有与闭合孔9配合的闭合旋钮12；

上述闭合旋钮12的内部设置有可活动的滑动限位块30，且滑动限位块30下连接有闭合螺丝31，保证转动闭合旋钮12时，使得滑动限位块30跟随转动，使得闭合螺丝31转动，让闭合旋钮12整体向下，继而让滑动限位块30向下滑动，直到闭合旋钮12完全固定。

进一步的，所述支撑框架3的对角两处安装有第一风扇23和第二风扇26，使得主壳体1内部的空气流通起来，再通过盖体2上的散热片11将发热的单元模块6产生的热量快速、均匀的发散出去，大大增加了散热的面积，提高了控制器的散热效率，延长控制器的使用寿命以及使用过程中的安全性和稳定性。

采用上述基于智慧工厂的控制系统时，其在对多台现场设备进行远程、实时监控的基础上，将控制器整体的PCB板分离成若干单元模块，并通过柔性电路板、PCB连接板和信号连接板使得各个单元模块便于取出，既便于维修拆装，又可以保证多次拆装过程中电路各个单元模块的安全和稳定性；

还有，其支撑框架的对角两处安装有第一风扇和第二风扇，所述支撑框架靠近第一风扇处设置有电源模块，所述单元模块中的CPU模块邻近第二风扇设置，使得主壳体内部的空气流通起来，有利于将发热的单元模块产生的热量快速、均匀的发散出去，提高了控制器的散热效率，延长其使用寿命；

还有，凸条部上设置有若干个螺丝孔，一螺丝穿过所述螺丝孔与支撑框架连接，所述凸条部与支撑框架之间还设置有弹簧，当所述螺丝与支撑框架锁紧时，所述弹簧处于压缩状态，既便于对安装有单元模块的安装组块的拆卸，又可以对控制器受到的外部冲击力进行有效缓冲、释放，避免外部冲击对各个单元模块的损害，提高整体的抗冲击性能和长期使用过程中各项性能的稳定性。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于智慧工厂的控制系统，其特征在于：包括远程主机（32）、与远程主机（32）连接的控制器（33）和连接到控制器（33）的数据采集器（34）、终端设备（35）；

所述控制器（33）进一步包括：主壳体（1）、安装于主壳体（1）上的盖体（2）和若干个位于主壳体（1）内的单元模块（6），所述主壳体（1）内设置有一支撑框架（3），所述支撑框架（3）的两端与主壳体（1）的内壁连接，该支撑框架（3）与主壳体（1）的一侧壁之间设置有一PCB总线板（10），每个所述单元模块（6）各自通过一安装组块（5）安装于支撑框架（3）上；

所述支撑框架（3）下方设置有一与PCB总线板（10）电连接的PCB连接板（4），所述PCB连接板（4）上设置有若干个与单元模块（6）对应的竖向连接端（41），每个所述壳体（51）的一个侧壁上设置有门（28），一柔性电路板（20）的一端与PCB连接板（4）上的竖向连接端（41）连接，另一端连接有与门（28）相连接的信号连接板（21），所述单元模块（6）的边缘处连接有与信号连接板（21）相对应的信号输送板（26）；

所述安装组块（5）进一步包括：壳体（51）和至少两个设置于壳体（51）内拐角处的固定件（22），所述壳体（51）上、下两端的边缘处均具有向外延伸的凸条部（17），使得该凸条部（17）与支撑框架（3）的上、下端面搭接，所述凸条部（17）上设置有若干个螺丝孔（29），一螺丝（19）穿过所述螺丝孔（29）与支撑框架（3）连接，所述凸条部（17）与支撑框架（3）之间还设置有弹簧（18），当所述螺丝（19）与支撑框架（3）锁紧时，所述弹簧（18）处于压缩状态；

所述支撑框架（3）的对角两处安装有第一风扇（23）和第二风扇（24），所述支撑框架（3）靠近第一风扇（23）处设置有电源模块（25），所述单元模块（6）中的CPU模块邻近第二风扇（24）设置。

2.根据权利要求1所述的基于智慧工厂的控制系统，其特征在于：所述主壳体（1）一侧的上、下端面上各设置有一转轴杆（7），2个所述盖体（2）上各自设置有与转轴杆（7）对应的转轴孔（13），所述转轴杆（7）的两端分别嵌入盖体（2）上的转轴孔（13）内，2个所述盖体（2）各自的外表面上均设置有间隔排布的散热片（11）。

3.根据权利要求2所述的基于智慧工厂的控制系统，其特征在于：所述主壳体（1）另一侧的上、下端面上各设置有至少两个闭合孔（9），所述盖体（2）上设置有与闭合孔（9）配合的闭合旋钮（12）。

4.根据权利要求3所述的基于智慧工厂的控制系统，其特征在于：所述闭合旋钮（12）的内部设置有可活动的滑动限位块（30），且滑动限位块（30）下连接有闭合螺丝（31）。

5.根据权利要求1~4中任意一项所述的基于智慧工厂的控制系统，其特征在于：所述主壳体（1）的至少一个侧壁上间隔开设有若干个透气窗（8）。

6.根据权利要求1~4中任意一项所述的基于智慧工厂的控制系统，其特征在于：所述单元模块（6）包括CPU模块、存储模块、网络接口模块、IO接口模块和串口模块。

7.根据权利要求1~4中任意一项所述的基于智慧工厂的控制系统，其特征在于：所述PCB连接板（4）的末端连接有电源输入接孔（14）和启动控制按钮（15）。

8.根据权利要求1~4中任意一项所述的基于智慧工厂的控制系统，其特征在于：所述固定件（22）的一端自壳体（51）中伸出，并通过一旋转轴（27）安装有一可转动的提手（16）。

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