CN202886924U - 一种小型plc控制器 - Google Patents
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Abstract
通用小型PLC控制器在我囯已广泛应用，但由于其价格相对较高，应用系统的成本竞争力需要适合产品需求且性价比较高的专用小型PLC控制器。本实用新型提供一种小型PLC控制器，包括CAN总线、控制器和数显表，其中，控制器和数显表与CAN总线相连接，控制器与控制设备相连接；控制器的数字量输入接口、模拟量输入接口、数字量输出接口、模拟量输出接口、工作状态显示接口、通信接口、数据存储电路、电源电路与控制器MCU相连接；数显表的显示接口、键盘接口、通信接口与数显表MCU相连接。本实用新型针对通用型具有集成度高、应用系统稳定的特点；可减小冗余提高应用系统的性价比，为用户降低成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及PLC控制器领域，尤其涉及到一种小型PLC控制器。
背景技术
PLC控制器可以分为通用PLC控制器、专用PLC控制器、小型PLC控制器和大、中型PLC控制器。其中，通用型PLC控制器主要由主机和扩展模块组成，主机由CPU和存储器组成；扩展模块的种类很多主要有“电源模块”、“数字量I/O模块” 、“模拟量I/O模块” 、“通信模块”、“计数器模块”等，用户可根据需求选购不同的模块构成PLC控制系统。通用型PLC控制器最大优点是配置灵活、能最大满足应用系统需求；缺点是由于各模块控制点数较实际应用点数多，相对成本较高。
专用型PLC控制器根据客户需要将主机和扩展模块集合在一起，提供给用户的是一体化整机，包括“嵌入式处理器” 、“程序和数据存储器” 、“电源”、“定量数字量I/O接口” 、“定量模拟量I/O接口” 、“通信接口”和“其他特殊接口”。专用型PLC控制器最大优点是根据用户需求定制，功能多、相对价格较低，即性价比高；缺点是不能满足所有用户的需要。
小型PLC控制器采用单CPU方式，运算及执行能力有限，可满足大多数应用系统。
大、中型PLC控制器采用多CPU方式，运算及执行能力强。例如采用双CPU构成冗余系统或采用三CPU构成表决式系统，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。
美国通用、德囯西门子、法国施耐德、日本欧姆龙等公司的通用小型PLC控制器在我国应用广泛，占有我国PLC供应量的九成，但是其价格高，专用性低。通用小型PLC控制器在我囯已广泛应用，但由于其价格相对较高，应用系统的成本竞争力需要适合产品需求且性价比较高的专用小型PLC控制器。
实用新型内容
针对现有的PLC控制器的不足，本实用新型提供一种小型PLC控制器，具有集成度高、系统稳定、适于用户调试、性价比高等特点。本实用新型所采取的技术方案为：一种小型PLC控制器，包括CAN总线、控制器和数显表，其中，控制器和数显表与CAN总线相连接；控制器与控制设备相连接。控制器包括控制器MCU、数字量输入接口、模拟量输入接口、数字量输出接口、模拟量输出接口、工作状态显示接口、通信接口、数据存储电路、电源电路，且数字量输入接口、模拟量输入接口、数字量输出接口、模拟量输出接口、工作状态显示接口、通信接口、数据存储电路、电源电路与控制器MCU相连接；数显表包括数显表MCU、显示接口、键盘接口、通信接口，且显示接口、键盘接口、通信接口与数显表MCU相连接。
本实用新型所述的一种小型PLC控制器，还可以将CAN总线采用标准的工业CAN接口并用端头引出。
本实用新型所述的一种小型PLC控制器，还可以将控制器MCU选用STM32F107嵌入式芯片；所述的数字量输入接口的16路输入信号经光电隔离后送缓冲器，16路输入信号经2片8位缓冲器接入控制器MCU；
所述的数字量输出接口的16路输出信号通过OC门输出或继电器触点输出；
所述的模拟量输入接口为3路4-20 mA的模拟量输入电路；
所述的模拟量输出接口为3路4~20mA的模拟量输出电路；
所述的工作状态显示接口的电路由低功耗LED管组成并由MCU直接驱动；
所述的数据存储电路采用串行4KB铁电存储器芯片；
所述的通信接口包括RS485和RS232电路，采用标准的RS485和RS232接口并用DB9插件引出；
所述的电源电路采用24V的开关电源。
本实用新型所述的一种小型PLC控制器，还可以将所述的数显表MCU芯片选用STM32F103嵌入型芯片；
所述的显示接口包括七段数码管显示电路和状态显示电路，七段数码管显示电路具有6个七段LED数码管显示，采用动态扫描方式，状态显示电路的6个状态指示灯采用I/O口经缓冲器直接驱动。
本实用新型的有益效果为：针对通用型PLC不同功能采用不同模块的方式，将用户所需功能集成在一起；具有集成度高、应用系统稳定的特点，方便用户安装调试；相对于通用型PLC控制器较多的冗余端口，本实用新型可减小冗余提高应用系统的性价比，为用户降低成本；可根据用户需求选择不同功能模块组合成实用系统，除多模块集成外还可根据用户需求进行特别定制。
附图说明
图1为本实用新型的系统框图；
图2为本实用新型控制器硬件框图；
图3为本实用新型数显表硬件框图；
图4为本实用新型控制器MCU电路设计图；
图5为本实用新型控制器的实时时钟电路设计图；
图6为本实用新型控制器的数据存储电路设计图；
图7为本实用新型控CAN电路设计图；
图8、图9为本实用新型控制器的通信接口的RS485电路设计图；
图10为本实用新型控制器的通信接口的RS232电路设计图；
图11、图12为本实用新型控制器的电源电路设计图；
图13为本实用新型数显表MCU电路设计图；
图14为本实用新型的显示接口的状态显示电路设计图；
图15为本实用新型的键盘接口的按键电路设计图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
一种小型PLC控制器，包括CAN总线、控制器和数显表，如图1所示，其中，控制器和数显表与CAN总线相连接；控制器与控制设备相连接。CAN总线最好采用标准的工业CAN接口并用端头引出，如图7所示。
如图2所示，控制器包括控制器MCU、数字量输入接口、模拟量输入接口、数字量输出接口、模拟量输出接口、工作状态显示接口、通信接口、数据存储电路、电源电路，且数字量输入接口、模拟量输入接口、数字量输出接口、模拟量输出接口、工作状态显示接口、通信接口、数据存储电路、电源电路与控制器MCU相连接。
如图3所示，数显表包括数显表MCU、显示接口、键盘接口、通信接口，且显示接口、键盘接口、通信接口与数显表MCU相连接。
对于本实用新型最好将控制器MCU选用STM32F107嵌入式芯片，如图4所示；数字量输入接口的16路输入信号可经光电隔离后送缓冲器，16路输入信号可经2片8位缓冲器接入控制器MCU；数字输出接口的16路输出信号可通过OC门输出或继电器触点输出；模拟量输入接口可为3路4-20 mA的模拟量输入电路；模拟量输出接口可为3路4~20mA的模拟量输出电路；工作状态显示接口的电路可由低功耗LED管组成并由MCU直接驱动。图5为本实用新型控制器的实时时钟电路设计图，实时时钟电路由专用芯片实现，并有后备电源长期供电；数据存储电路可采用串行4KB铁电存储器芯片，如图6所示；通信接口包括RS485和RS232电路，可采用标准的RS485和RS232接口并用DB9插件引出，如图8、9和10所示；电源电路可采用24V的开关电源，产生5V和3.3V工作电压，如图11和12所示。
本实用新型还可将数显表MCU芯片选用STM32F103嵌入型芯片，如图13所示；显示接口包括七段数码管显示电路和状态显示电路，七段数码管显示电路具有6个七段LED数码管显示，采用动态扫描方式；状态显示电路的6个状态指示灯采用I/O口经缓冲器直接驱动，如图14所示；图15为本实用新型的键盘接口的按键电路设计图，5个按键采用标准的按键电路。
本实用新型的小型专用PLC控制器的主要功能包括：
1、供电功能
交流90V~264V宽幅供电功能；
可输出24V直流电供用户使用。
2、数字量I/O功能
16点数字量输入（-5V~+5V（L）、+12V~+30V（H）电平输入）；
16点数字量输出（NPN OC门输出、继电器触点输出）。
3、模拟量I/O功能
最多可提供3个模拟量输入（PT100、4~20mA）；
最多可提供3个模拟量输出（4~20mA）。
4、通信功能
工业CAN通信；
RS485通信。
5、配置功能
通过数显表实现控制器的参数配置；
通过RS232接口实现软件升级。
6、显示功能
可显示所有输入信号的状态信息；
可显示所有输出信号的控制信息；
具有整机正常运行、故障报警的功能。
7、数据存储功能
铁电存储器稳定可靠，可防数据丢失；
可根据用户权限修改特殊参数。
本实用新型小型专用PLC控制器数显表的主要功能包括：
1、硬件功能
不同型号具有相同的硬件设计；
6个七段LED数码管显示；
6位运行状态显示；
5位按键多功能操作；
工业CAN通信接口。
2、软件功能
不同型号具有不同的软件设计；
人机操作简单方便；
参数设置具有权限控制；
数据传送经CAN总线稳定可靠。
本实用新型的有益效果为：针对通用型PLC不同功能采用不同模块的方式，将用户所需功能集成在一起；具有集成度高、应用系统稳定的特点，方便用户安装调试；相对于通用型PLC控制器较多的冗余端口，本实用新型可减小冗余提高应用系统的性价比，为用户降低成本；可根据用户需求选择不同功能模块组合成实用系统，除多模块集成外还可根据用户需求进行特别定制。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种小型PLC控制器，包括CAN总线、控制器和数显表，其特征在于：
所述的控制器和数显表与CAN总线相连接，控制器与控制设备相连接；
所述的控制器包括控制器MCU、数字量输入接口、模拟量输入接口、数字量输出接口、模拟量输出接口、工作状态显示接口、通信接口、数据存储电路、电源电路，且数字量输入接口、模拟量输入接口、数字量输出接口、模拟量输出接口、工作状态显示接口、通信接口、数据存储电路、电源电路与控制器MCU相连接；
所述的数显表包括数显表MCU、显示接口、键盘接口、通信接口，且显示接口、键盘接口、通信接口与数显表MCU相连接。
2.根据权利要求1所述的一种小型PLC控制器，其特征在于：所述的CAN总线采用标准的工业CAN接口并用端头引出。
3.根据权利要求1所述的一种小型PLC控制器，其特征在于：
所述的控制器MCU选用STM32F107嵌入式芯片；
所述的数字量输入接口的16路输入信号经光电隔离后送缓冲器，16路输入信号经2片8位缓冲器接入控制器MCU；
所述的数字量输出接口的16路输出信号通过OC门输出或继电器触点输出；
所述的模拟量输入接口为3路4-20 mA的模拟量输入电路；
所述的模拟量输出接口为3路4~20mA的模拟量输出电路；
所述的工作状态显示接口的电路由低功耗LED管组成并由MCU直接驱动；
所述的数据存储电路采用串行4KB铁电存储器芯片；
所述的通信接口包括RS485和RS232电路，采用标准的RS485和RS232接口并用DB9插件引出；
所述的电源电路采用24V的开关电源。
4.根据权利要求1所述的一种小型PLC控制器，其特征在于：
所述的数显表MCU芯片选用STM32F103嵌入型芯片；
所述的显示接口包括七段数码管显示电路和状态显示电路，七段数码管显示电路具有6个七段LED数码管显示，采用动态扫描方式，状态显示电路的6个状态指示灯采用I/O口经缓冲器直接驱动。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN104678880A (zh) * | 2015-03-27 | 2015-06-03 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种面板控制系统 |
| CN109254560A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-01-22 | 川田机械制造(上海)有限公司 | Plc控制器 |
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2012
- 2012-10-18 CN CN 201220534080 patent/CN202886924U/zh not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: CSIC (CHENGDU) YANXING ELECTRONICS TECHNOLOGY CO., Free format text: FORMER OWNER: CHENGDU YANXING AUTOMATION ENGINEERING CO., LTD. Effective date: 20130613 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20130613 Address after: 610052 Longtan Industrial Park, East Third Ring Road, Chengdu, Sichuan, Chenghua District two, China Patentee after: Csic (Chengdu) Yanxing Electronics Technology Co., Ltd. Address before: 610052 Longtan Industrial Park, East Third Ring Road, Chengdu, Sichuan, Chenghua District two, China Patentee before: Chengdu Yanxing Automation Engineering Co., Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200610 Address after: 610054 room 1709, unit 1, building 2, Jinke Teana City, No. 8, Huakang Road, Chenghua District, Chengdu City, Sichuan Province Patentee after: Yang Zhen Address before: 610052 Longtan Industrial Park, East Third Ring Road, Chengdu, Sichuan, Chenghua District two, China Patentee before: CSIC (CHENGDU) YANXING ELECTRONIC SCIENCE & TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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