CN201820117U - 一种网络控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种网络控制器，包括中央控制器、模拟量采集模块、开关状态量监控及控制模块、显示及键盘操作集成模块、网络通讯传输模块和电源模块，所述中央控制器分别与模拟量采集模块、开关状态量监控及控制模块、显示及键盘操作集成模块和网络通讯传输模块连接，所述电源模块通过电路分别向中央控制器、模拟量采集模块、开关状态量监控及控制模块、显示及键盘操作集成模块和网络通讯传输模块供电。采用了本实用新型的技术方案，能够同时提供网络通讯传输和完善的人机对话界面服务，并具备监控运行、自我诊断和完整的故障保护功能。

Description

一种网络控制器

技术领域

本实用新型涉及自动化控制技术领域，尤其涉及一种网络控制器(nDDC)。

背景技术

网络通讯是通信技术和计算机技术高度发展、紧密结合的产物，随着现代社会的高速发展和新兴技术的广泛运用，已成为人们普遍认可的一种通信方式，但在实际网络通讯传输上功能相对单一，缺少简单直观的人机操作界面和平台，制约了网络通信和控制技术设备在更大范围内的推广运用。目前确实需要提出一种同时具备网络通讯传输和完善的人机对话界面的网络控制器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种网络控制器，能够在现有控制器技术功能基础上，同时具备网络通讯传输和完善的人机对话界面操作控制功能。

本实用新型的中央控制器分别与模拟量采集模块、开关状态量监控及控制模块、显示及键盘操作集成模块和网络通讯传输模块构成该新型控制器，网络通讯传输模块实现了TCP/IP协议的网络传输，显示及键盘操作集成模块实现了完善的人机对话界面操作控制功能。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种网络控制器，包括中央控制器、模拟量采集模块、开关状态量监控及控制模块、显示及键盘操作集成模块、网络通讯传输模块和电源模块，所述中央控制器分别与模拟量采集模块、开关状态量监控及控制模块、显示及键盘操作集成模块和网络通讯传输模块连接，其中，

中央控制器，用于实现自动控制和设备管理；

模拟量采集模块，用于实现高精度的模拟量采集及模拟量输出；

开关状态量监控及控制模块，用于实现隔离多路开关量输入输出；

显示及键盘操作集成模块，用于显示人机对话图像和进行键盘操作；

网络通讯传输模块，用于通过本地或网络实现远程信息的传输；

电源模块通过电路分别与中央控制器、模拟量采集模块、开关状态量监控及控制模块、显示及键盘操作集成模块和网络通讯传输模块相连，用于提供电源。

所述中央控制器的芯片由PORT0~PORT6构成，规格为53×81毫米。

所述模拟量采集模块支持32路12位高精度模拟量输入，基本配置为20路模拟量输入、8路模拟量输出。

所述开关状态量监控及控制模块支持带驱动及光隔离多开关量输入输出，配置为16路的开关量输入、16路的继电器输出，其中8路支持8路-220V/10A的继电器输出，8路-220V/2A的继电器输出，或者支持64路的开关量输入输出。

所述显示及键盘操作集成模块配有支持显示及键盘集操作的集成子系统，支持LCD，可实现显示操作与控制器相分离。

所述网络通讯传输模块采用RJ45通用网络接口，提供32KRAM，能为建立多设备集成的网络监控系统提供支持。

所述电源模块采用双项电源供电，通过两路电源和普通稳压器件分别供电，中央控制器电源与IO驱动电源实现隔离。

还包括MAX813看门狗，蜂鸣器和带掉电保护，带日历时钟的微处理的集成模块，所述MAX813看门狗用于增加程序运行的稳定性，所述蜂鸣器用于发出报警提示。

还包括1M位掉电不丢失数据的FLASH和32KRAM存储电路，通过单片机控制分为3个区，1个32KROM区，1个可通过程序设置的32KROM/RAM可切换的区，1个可以自由存取数据的64KRAM区，用于支持控制程序的上位机下载和RAM数据的掉电保护。

采用了本实用新型的技术方案，能够同时提供网络通讯传输和完善的人机对话界面服务，并具备监控运行、自我诊断和完整的故障保护功能。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式中网络控制器电路原理示意图。

图2是本实用新型具体实施方式中网络控制器键盘键位分布示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

具体实施方式中，该网络控制器包括中央控制器、模拟量采集模块、开关状态量监控及控制模块、显示及键盘操作集成模块、网络通讯传输模块和电源模块。

网络控制器模拟量采集模块，可支持最多32路的12位高精度模拟量输入，基本配置为20路模拟量输入，8路采用0-10V电压信号的模拟量输出。

网络控制器开关状态量监控及控制模块，可支持带驱动及光隔离多开关量输入输出，基本配置带有16路的开关量输入、16路的继电器输出，其中8路可支持220V/10A的继电器输出，另外8路支持220V/2A的继电器输出，最多可支持64路的开关量输入输出。

网络控制器显示及键盘操作集成模块，配有独立的支持液晶显示及键盘集操作的集成模块，可支持多种LCD屏，可实现显示操作与控制器相分离。

网络控制器网络通讯传输模块采用RJ45通用网络接口，以TCP/IP为通信协议，通过网络实现与上位机的通信，实现控制设备网络化；可为建立多设备集成的网络监控系统提供支持，提供32KRAM，能为多功能监控系统提供硬件支持；

网络控制器电源模块采用双路电源供电，通过两路电源，实现对CPU及系统模拟量输入、模拟量输出部分的供电，通过一普通稳压器件，分别实现对CPU及系统模拟量输入、模拟量输出部分的供电，和对IO输出(继电器驱动)及外接显示子系统的供电，提高了控制器的防干扰能力，CPU电源与IO驱动电源实现隔离。

网络控制器具有1M位掉电不丢失数据的FLASH，可分为3个区，1个32KROM区，1个可通过程序设置的32KROM/RAM可切换的区，1个可以自由存取数据的64KRAM区；用于支持控制程序的上位机(远程)下载，RAM数据的掉电保护。

网络控制器核心模块只有53×81毫米，扩展模块可根据标准板的硬件原理按实际需求设计，标准配置为16路输出，16路输入，20路模拟量输入，8路模拟量输出。

图1是本实用新型具体实施方式中网络控制器电路原理示意图。如图1所示，包括中央控制器101、模拟量采集模块102、开关状态量监控及控制模块103、显示及键盘操作集成模块104、网络通讯传输模块105、电源模块106，中央控制器分别与模拟量采集模块、开关状态量监控及控制模块、显示及键盘操作集成模块和网络通讯传输模块连接。

图2是本实用新型具体实施方式中网络控制器键盘键位分布示意图。如图2所示，a、b键位分别表示光标下移和上移，c、d键位分别表示减和加，控制参数在量上的变化；e、f健位分别表示开机和关机；g键位表示状态显示；h键位表示参数纪录；I键位表示参数设定，共有9个键。其中a、b、c、d共4个键位的功能是通过显示电路完成的。液晶显示键盘处理模块采用芯片97C1051，供状态及数据显示用；键盘集处理模块的控制端、时钟端、数据端与中央控制器CPU数据输入端相连，起按键启动作用。

网络控制器所有模块均由电源模块供电。

芯片PCF8583是日历电路，PR1是排阻，供芯片97C1051箝位用；芯片74HC245的输出端DIS0~DIS7经接插件J1的脚D0~D7与芯片SED1335F相应端相连，接插件PDSP则接显示器，芯片TR是用于提高显示质量的背光电路，其余为通用电路。

其中每一路模拟量采集电路都含有一个公用的其输入端经电阻和一个电源相连的电压变换器，一个其输出端与相应的传感器相连而输入端的脚2接另一个电源VSS，脚1经反向二极管和电压变换器的输出端相连，脚3在对地接有可变电阻的同时又经分压电阻和电压变换器的输出端相连的接插件以及输出端分别与上述分压电阻的分压点相连，而输入端和中央控制器采集信号输出端相连的一个公用的模拟开关。其中，其输入端经电阻R13和15V电源相连，其输出端分别正向经二极管D1~D6和依次用于模拟量输入的接插件J2A、J2B、J4A、J4B、J6A和J6B相连，模拟开关用芯片4053构成，其输入端X、Y、Z经接插件TB2与中央控制器的ADC0~ADC2相连，输出端AD1~AD6分别和各分压电阻相应的分压点相连。

每一路运行状态控制电路都含有输出端与传感器相连的接插件，输出端与接插件的输入端相连的光电检测电路以及输出端和光电检测电路的输入端相连而其输入端又与存储器RAM/ROM输入端相连的二合一门电路。其中，接插件JI/1到JI/8用于开关状态量监控；光电检测电路用芯片TIL193B制成，各光电二极管的正极分别和排阻RS5、RS4的各相应端相连而其负极则与每接插件的监控信号输入端相连；光电检测电路的各输出端IN1A~IN8A、IN9B~IN16B在分别与排阻RS3、RS2各相应端相连的同时又与用芯片74HC157构成的门电路的输入端相连，而各门电路的输出端IN01~IN16又分别与存储器RAM/ROM的输入端IN0~IN15相连。芯片74ALS245作总线驱动，芯片7805、7812和接插件J1组成供电电路，SPK是报警用喇叭。

每一路开关控制电路都含有与跳线开关相连的接插件，和接插件另一端相连的继电器开关控制电路以及输出端和继电器开关控制电路的输入端相连而输入端与存储器RAM/ROM输出端相连的驱动模块。其中，继电器RL16~RL09的各触点分别经接插件J0/6~J0/4通过跳线开关去分别控制各继电器，继电器RL16~RL09的输入信号OUT15~OUT8则来自用芯片ULN2803制成的驱动模块的输出端，而驱动模块的输入端在与排阻RES1相连的同时又经接插件TB1的OUT0~OUT7端与存储器的相应端相连。

芯片MAX749是负电源，芯片SED1335F是驱动显示器，芯片HM62256是RAM动态存储器。

中央控制器CPU用芯片PORT0~PORT6构成，其地址/数据端分别经总线和由两个芯片PSD3XX构成的存储器RAM/ROM的相应端相连，同时还和显示驱动电路中用芯片74HC573构成的门电路的相应端相连。芯片SN75716和芯片ICL232分别构成通讯传输模块RS485和RS232，他们的RXD-、RXD+端和RSIN、RSOUT端各自经插件TB2、插件TB3、插件J3、J1接通讯传输总线以便和上一级群控网络相连；芯片SN75176的R、D端分别和由芯片74HC157构成的二合一门电路3的3A、1Y端相连；芯片ICL232的T2IN、R2OUT端分别和上述芯片74HC157的2Y、3B端相连，而中央控制器CPU则分别经RSRW端和RS1/2、RXD、TXD端分别对芯片SN75176和74HC157进行驱动、开关控制。

在控制器运行时，键盘K执行光标上下移动、参数加减、开机和关机、状态显示、参数记录和设定等操作。同时，通过运行状态监控电路进行自我诊断，通过开关控制电路进行完善的自我保护和系统开关控制的操作，通过通讯传输模块经RS485和RS232总线实现控制器和上一级群控网和更上一级中央网络空调系统之间的双向通讯传输和控制的操作。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种网络控制器，其特征在于，包括中央控制器、模拟量采集模块、开关状态量监控及控制模块、显示及键盘操作集成模块、网络通讯传输模块和电源模块，所述中央控制器分别与模拟量采集模块、开关状态量监控及控制模块、显示及键盘操作集成模块和网络通讯传输模块连接，电源模块通过电路分别与中央控制器、模拟量采集模块、开关状态量监控及控制模块、显示及键盘操作集成模块和网络通讯传输模块相连。

2.根据权利要求1所述的一种网络控制器，其特征在于，所述中央控制器的芯片由PORT0～PORT6构成，规格为53×81毫米。

3.根据权利要求1所述的一种网络控制器，其特征在于，所述模拟量采集模块支持32路12位高精度模拟量输入，基本配置为20路模拟量输入、8路模拟量输出。

4.根据权利要求1所述的一种网络控制器，其特征在于，所述开关状态量监控及控制模块支持带驱动及光隔离多开关量输入输出，配置为16路的开关量输入、16路的继电器输出，其中8路支持8路-220V/10A的继电器输出，8路-220V/2A的继电器输出，或者支持64路的开关量输入输出。

5.根据权利要求1所述的一种网络控制器，其特征在于，所述显示及键盘操作集成模块配有支持显示及键盘集操作的集成子系统，支持LCD，可实现显示操作与控制器相分离。

6.根据权利要求1所述的一种网络控制器，其特征在于，所述网络通讯传输模块采用RJ45通用网络接口，提供32KRAM，能为建立多设备集成的网络监控系统提供支持。

7.根据权利要求1所述的一种网络控制器，其特征在于，所述电源模块采用双项电源供电，通过两路电源和普通稳压器件分别供电，中央控制器电源 与IO驱动电源实现隔离。

8.根据权利要求1所述的一种网络控制器，其特征在于，还包括看门狗，蜂鸣器和带掉电保护，带日历时钟的微处理的集成模块。

9.根据权利要求1所述的一种网络控制器，其特征在于，还包括掉电不丢失数据的存储电路。 

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