CN203812051U - 一种档案柜控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种档案柜控制系统，所述档案柜包括一个固定柜和若干活动柜，其特征在于，包括：所述固定柜上设置有主机控制系统，每个活动柜上设置有从机控制系统，所述主机控制系统和从机控制系统之间相互连接。本实用新型一种档案柜控制系统具备高效率、易于扩展等特点。

Description

一种档案柜控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种控制系统，具体涉及一种档案柜控制系统。

背景技术

随着社会的进步，作为当前高校、机关以及企事业单位用于存放图书资料、档案文件的办公家具密集柜已经越来越流行，它不仅能有效地防尘、防虫、阻燃，而且可以实现空间的最大化利用。主要分为手动式和自动式两大类，手动式档案柜多为摇柄或手推移动方式，造成了时间与人力的浪费，严重降低了档案出入柜管理效率。自动式档案柜多采用PLC技术，由主控设备对档案柜进行直接控制，所有与活动柜连接的控制线都要汇聚于PLC控制器端，此网络结构单一，兼容性较差。PLC系统构建完成后，系统扩展较为不便，当某个PLC单元发生故障时，需停止整个系统动作，再进行维护并需重新编程，其不可预见成本较高。同时，PLC控制系统对现场信号做出实时及确定性响应的能力较差，无法实现同步的远程的数据传输。而且扫描周期太长，较难实现复杂，快速的控制。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种档案柜控制系统。 

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

一种档案柜控制系统，所述档案柜包括一个固定柜和若干活动柜，其特征在于，包括：所述固定柜上设置有主机控制系统，每个活动柜上设置有从机控制系统，所述主机控制系统和从机控制系统之间相互连接。

前述的一种档案柜控制系统，其特征在于，所述固定柜和活动柜均安装在轨道上，所述固定柜固定在轨道上，所述固定柜的一侧依次设置排列有若干活动柜，所述活动柜滑动安装在轨道上，所述从机控制系统用于控制活动柜的活动。

前述的一种档案柜控制系统，其特征在于，所述主控制系统包括第一控制单元、第一通讯单元、第一显示单元、第一电源转换电路、控制参数输入单元、第一传感器单元，所述第一控制单元分别连接第一通讯单元、第一显示单元、第一电源转换电路、控制参数输入单元、第一传感器单元；所述从控制系统包括第二控制单元、第二通讯单元、第二显示单元、第二电源转换电路、第二传感器单元、传动机构接口单元，所述第二控制单元分别连接第二通讯单元、第二显示单元、第二电源转换电路、第二传感器单元、传动机构接口单元；所述第一通讯单元与第二通讯单元相连；所述传动机构接口单元通过传动机构驱动所述活动柜。

前述的一种档案柜控制系统，其特征在于，所述控制参数输入单元为键盘单元，所述键盘单元连接第一控制单元。

前述的一种档案柜控制系统，其特征在于，所述传动机构接口单元为继电器，传动机构为离合器和电机，所述传动机构分别连接所述离合器和电机。

前述的一种档案柜控制系统，其特征在于，所述第一控制单元为ATMEGA162芯片；所述第二控制单元为STM8芯片；所述第一通讯单元和第二通讯单元均为MAX485芯片。

前述的一种档案柜控制系统，其特征在于，所述第一传感器单元和第二传感器单元分别与传感器相连，所述传感器包括接近开关。

前述的一种档案柜控制系统，其特征在于，所述第一电源转换电路、第二电源转换电路为DC-DC变换器MC34063。

前述的一种档案柜控制系统，其特征在于，还包括报警单元，所述第二控制单元连接报警单元。

本实用新型的有益之处在于：本实用新型一种档案柜控制系统具备高效率、易于扩展等特点。

附图说明

图1是本实用新型一种档案柜控制系统的结构示意图；

图2是本实用新型一种档案柜控制系统基于图1的进一步结构示意图；

图3是本实用新型一种档案柜控制系统中固定柜和活动柜的安装示意图；

图4是本实用新型一种档案柜控制系统实际运行示意图；

图5是本实用新型一种档案柜控制系统实际运行时的第一个状态图；

图6是本实用新型一种档案柜控制系统实际运行时的第二个状态图；

图7是本实用新型一种档案柜控制系统基于图2的实际电路连接示意图；

图8是图7的第一部分的局部放大示意图；

图9是图7的第二部分的局部放大示意图；

图10是图7的第三部分的局部放大示意图；

图11是本实用新型按键单元的优选电路连接示意图；

图12是本实用新型从机的进一步电路连接示意图。

图中附图标记的含义：

1、固定柜，2、活动柜，3、主机控制系统，4、从机控制系统，5、报警单元，6、轨道，7、第一控制单元，8、第一通讯单元，9、第一显示单元，10、第一电源转换电路，11、控制参数输入单元，12、第一传感器单元，13、第二控制单元，14、第二通讯单元，15、第二显示单元，16、第二电源转换电路，17、第二传感器单元，18、传动机构接口单元，19、传动机构，20、离合器，21、电机，22、传感器。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。

参照图1、图3所示，本实用新型一种档案柜控制系统，档案柜包括一个固定柜1和若干活动柜2，包括：固定柜1上设置有主机控制系统3，每个活动柜2上设置有从机控制系统4，主机控制系统和从机控制系统之间相互连接。进一步，参照图3所示，固定柜1和活动柜2均安装在轨道6上，固定柜1固定在轨道6上，固定柜1的一侧依次设置排列有若干活动柜2，活动柜2滑动安装在轨道6上，从机控制系统4用于控制活动柜2的活动。

图2给出了本实用新型一种档案柜控制系统基于图1的进一步结构示意图，主控制系统包括第一控制单元、第一通讯单元、第一显示单元、第一电源转换电路、控制参数输入单元、第一传感器单元，所述第一控制单元分别连接第一通讯单元、第一显示单元、第一电源转换电路、控制参数输入单元、第一传感器单元；所述从控制系统包括第二控制单元、第二通讯单元、第二显示单元、第二电源转换电路、第二传感器单元、传动机构接口单元，所述第二控制单元分别连接第二通讯单元、第二显示单元、第二电源转换电路、第二传感器单元、传动机构接口单元；所述第一通讯单元与第二通讯单元相连；所述传动机构接口单元通过传动机构驱动所述活动柜。实际中，本实用新型通过硬件方式实现整个技术方案。

下面给出本实用新型的优选实施方式，以此来说明上述的附图2。

第一控制单元7为主机微控制单元，第一控制单元7主要完成控制参数输入单元的控制数据接收、控制信号发送、从机状态扫描等功能。主机微控制单元选用ATMEL公司的高性能、低功耗ATMEGA162芯片。

第二控制单元13为从机微控制单元，第二控制单元13主要完成接受主机控制信号，同时执行相应操作，完成传动机构工作。微控制器选用意法半导体公司生产的STM8芯片。从机具体工作过程如下：待接收到主机要求打开第N列从柜的信号后，序号小于N的向固定柜1方向移动，序号大于N的向相反方向移动。第N+X列柜向前运动靠近N+X+1列时，第N+X列柜上传感器22动作，同时控制器将会控制第N+X列柜停止运动。而当N+X列柜向后运动靠近N+X-1列时，第N+X-1列柜上传感器22动作，该柜控制器会将传感器22信号反馈给N+X列柜的控制器，第N+X列柜停止运动。

第一显示单元9为两组两位一体共阴数码管和32颗LED。第二显示单元15为一组两位一体共阴数码管。主机数码管可以显示从机数量、地址、运动时间，LED可显示从机运动状态，并可以与复用按键配合使用以调整显示结果。

在控制参数输入单元11的设计上，控制参数输入单元11用于给主机输入一些控制参数，具体选择时，可以选择控制参数输入单元11包括键盘单元，键盘单元连接第一控制单元7。此时，通过键盘单元的按键实现对控制参数的输入。此时，键盘单元包括16个独立按键（参考图15），键盘数据由并转串移位寄存器74HC165输入到处理器，不同按键现实不同功能。

在第一通讯单元8、第二通讯单元14的选择上，本实施例优选采用MAX485芯片，当然也可以采用其他常用的硬件通信单元实现。主从机之间通过MAX485芯片来进行主从机通信，此外，可以通过MAX485芯片连接PC机或触摸屏控制端，从而实现通过PC机或者触摸屏来输入控制参数。MAX485芯片起到的是控制参数输入单元11的作用。从机通过MAX485芯片完成主从通信。

本实用新型除了上述的通过按键单元或者通过PC机或者触摸屏来输入控制参数外，还可以通过遥控单元来实现。控制参数输入单元11包括遥控单元，遥控单元连接第一控制单元7。遥控单元包括遥控器和接收单元。主机接收遥控信号并作处理后，会发送信号到从机，控制从机动作。

对于第一电源转换电路10和第二电源转换电路16，两者都是DC-DC变换器MC34063，开关峰值电流达1.5A，片内包含温度补偿带隙基准源，工作电压范围3-40V，输出电压可调。本实用新型中完成24V到5V电压转换。

此外，本实用新型还包括报警单元5，第二控制单元13连接报警单元5。且传感器除了接近开关外，还可以包括温湿度传感器22和红外扫描装置。固定柜1、活动柜2之间可安装红外扫描装置，无论列柜在运动或停止，只要有人员进入列柜之间，密集柜就禁止动作；当列柜打开时，照明灯自动打开。而列柜闭合时，灯将自动熄灭；安装温湿度传感器22，检测室内环境变化，人工干预增加档案资料保管寿命。

传动机构接口单元18核心器件为继电器，受从机直接控制，传动机构包括离合器20和电机21，传动机构接口单元18分别连接离合器20和电机21。传动机构接口单元18的输出回路分别与电机21和离合器20相连，完成档案柜传动机构的执行动作。从机上三个继电器，分别控制离合器20断开与闭合以及电机21的正转与倒转。

如图3所示，电源转换单元核心器件为DC-DC变换器MC34063，完成24V到5V电压转换。

下面再结合图3至图6来说明本实用新型的实施过程。图3为档案柜布局示意图，固定柜1和活动柜2均安装在固定轨道6上，当控制某列柜打开时，主机便会向从机发送控制信号，进而由电机21和离合构成的传动机构便会执行相应操作，对应档案柜便会在轨道6上进行相应动作。

图4是本实用新型一种档案柜控制系统实际运行示意图；图5为无操作前档案柜排列示意图，设共有X列档案柜，且档案柜紧密排列（当然也会存在档案柜没有紧密排列的情况，但其控制流程不变），第X列柜与墙壁有一柜的间距，方便档案柜的移动。

图6为打开3号档案柜后的示意图。打开3号柜具体过程是：固定柜1上的主机首先会扫描各活动柜2当前状态，当扫描到所有柜都紧密排列后，会向活动柜2上的从机发送控制信号，进而控制编号大于3的柜子向右侧移动，编号小于3的向左侧移动，完成柜子的打开。由图可知，首先X列档案柜会向右侧墙壁方向移动，当接近开关动作后，停止移动。然后X-1到第4列会依次向右侧进行移动。而由于2号柜和1号固定柜1（不能移动）紧密相邻，所以2号柜无动作。控制完成后，3号柜和4号柜间便有了空间，可进行档案文件存取。

以上是对实用新型所述的密集柜控制系统的结构说明。下面结合图7至图12对档案柜控制系统工作原理进行说明。需要说明的是，图7至图12的电路图只是实现本实用新型前述功能的一种优选电路图，本实用新型提出图7至图12以及对其的文字说明只是用来更好的描述一下本实用新型的具体实现方式，本领域技术人员可以照着本实用新型图7和图12的连接方式实施本实用新型，也可以采用其他任何可行的电路连接方式以实施本实用新型。

如图7和图10所示，第一显示单元9中共阴数码管由ULN2003驱动，段选端与第一片串转并移位寄存器74HC595相连。第二、三片74HC595驱动32颗LED显示活动柜2运动状态。如图11所示，键盘输入及传感器接口单元3包括16个独立按键。系统上电后，且当主机完成各种初始化之后，处理器会读取74HC165输出数据，即扫描按键状态。若按键有动作，蜂鸣器首先工作，蜂鸣器开启与关断时间均为500ms，蜂鸣次数取决于读取的键值数据。其次，扫描从机状态，具体包括检索需要扫描状态的从机，检索成功后发送控制信号。同样，待微处理器读取到遥控或触摸屏的操作信号后，也会执行类似的操作。主机处理器串口1完成主从机通信，而PC机和触摸屏利用三态缓冲器74HC125完成主机与另两个485单元共用串口0实现对从机的控制功能。其中，主机有四个按键被复用作外部数据输入接口，当活动柜2靠近固定柜1时，固定柜1上的接近开关动作，同时将传感器信号反馈给靠近的活动柜2，活动柜2停止。

如图12所示，从机两位一体共阴数码管由ULN2003驱动，而段选端直接与微处理器相连。4路输入信号保护电路完成微处理器对传感器信号的接收，可以方便地接收相邻活动柜2传感器动作信号，或将自身接近开关信号反馈给相邻柜，实现档案柜智能、合理的移动。

从机传动机构接口单元18核心器件为3路继电器，由ULN2003驱动，工作电压为24V。其中2路继电器输出回路与电机21相连，继电器断开与闭合控制电机21的正转或反转。1路继电器输出回路与离合器20相连，其断开与闭合控制离合器20的接合与分离。离合器20与电机21共同作用，才能完成档案柜动作的执行。

值得注意的是，每个列柜远离固定柜1的一侧都安装有一个接近开关， 固定柜1接近开关也安装在同一侧，当N列柜向前移动靠近N+1列时，第N列柜上传感器动作。控制器检测到动作信号后，第N列停止运动。当第N列柜向后运动时，与第N-1列柜距离缩短，靠近后第N-1列的传感器动作，同时第N-1列活动柜2上的控制器将其传感器动作信号反馈给第N列的控制器，第N列停止运动。

本实用新型一种档案柜控制系统具备高效率、易于扩展等特点。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种档案柜控制系统，所述档案柜包括一个固定柜和若干活动柜，其特征在于，包括：所述固定柜上设置有主机控制系统，每个活动柜上设置有从机控制系统，所述主机控制系统和从机控制系统之间通过总线连接，所述主控制系统包括第一微控制器单元、第一总线通讯单元、第一显示模块、第一电源转换电路、控制参数输入单元、第一传感器输入接口，所述第一微控制器单元分别连接第一总线通讯单元、第一显示模块、第一电源转换电路、控制参数输入单元、第一传感器输入接口；所述从控制系统包括第二微控制器单元、第二总线通讯单元、第二显示模块、第二电源转换电路、第二传感器输入接口、传动机构接口单元，所述第二微控制器单元分别连接第二总线通讯单元、第二显示模块、第二电源转换电路、第二传感器输入接口、传动机构接口单元；所述第一总线通讯单元与第二总线通讯单元相连；所述传动机构接口单元连接传动机构，所述传动机构用于驱动所述活动柜。

2.根据权利要求1所述的一种档案柜控制系统，其特征在于，所述固定柜和活动柜均安装在轨道上，所述固定柜固定在轨道上，所述固定柜的一侧依次设置排列有若干活动柜，所述活动柜滑动安装在轨道上，所述从机控制系统用于控制活动柜的活动。

3.根据权利要求2所述的一种档案柜控制系统，其特征在于，所述控制参数输入单元包括键盘模块，所述键盘模块连接第一微控制器单元。

4.根据权利要求3所述的一种档案柜控制系统，其特征在于，所述控制参数输入单元包括遥控模块，所述遥控模块连接第一微控制器单元。

5.根据权利要求4所述的一种档案柜控制系统，其特征在于，所述传动机构包括离合器和电机，所述传动机构接口单元分别连接所述离合器和电机。

6.根据权利要求5所述的一种档案柜控制系统，其特征在于，所述第一微控制器单元采用ATMEGA162单片机；所述第二微控制器单元采用STM8单片机；所述第一总线通讯单元和第二总线通讯单元均采用485总线通讯单元。

7.根据权利要求6所述的一种档案柜控制系统，其特征在于，所述第一传感器输入接口和第二传感器输入接口分别与传感器相连，所述传感器包括接近开关。

8.根据权利要求7所述的一种档案柜控制系统，其特征在于，所述第一电源转换电路、第二电源转换电路均采用DC-DC变换器MC34063。

9.根据权利要求8所述的一种档案柜控制系统，其特征在于，还包括报警模块，所述第二微控制器单元连接报警模块。