CN209086743U - 一种高扩展性的工业区域控制设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高扩展性的工业区域控制设备，包括箱体、设置在箱体内的控制处理单元和用于密封箱体的前盖板，控制处理单元包括母板以及插接在母板上的数据处理板和电源板，数据处理板上集成有数据处理模块，数据处理模块包括微控制器、板对板连接器一、模拟量输入模块、数字量输入模块、模拟量输出模块和数字量输出模块。本实用新型设计新颖，将电源板和控制不同功能传感器或执行器的数据处理板均插接在母板上，采用母板统一进行声光报警或数据显示，通过插拔更换数据处理板或电源板，从而大大提高了工控单元的扩展性和通用性，且通过DCS通信接口实现与监控室通信，使用效果好。
Description
技术领域
本实用新型属于工业仪表仪器控制技术领域，具体涉及一种高扩展性的工业区域控制设备。
背景技术
目前各种工业现场中，各个厂家需要针对不同的传感器、执行器来专门研发、生产、调试，安装各种不同的就地控制单元处理控制不同的传感器、执行器，就地控制单元种类繁多，摆放随意，造成车间或操作间杂乱无章，且造成控制器资源浪费，控制设备投入成本大，扩展性差，因此，现如今缺少一种高扩展性的工业区域控制设备，通过采用插拔型的结构，利用公用模块与专用模块分离的思路，将电源板和实现不同功能的数据处理板均插接在母板上，通过插拔更换数据处理板或电源板，从而大大提高了工控单元的扩展性和通用性。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高扩展性的工业区域控制设备，其设计新颖合理，将电源板和控制不同功能传感器或执行器的数据处理板均插接在母板上，采用母板统一进行声光报警或数据显示，通过插拔更换数据处理板或电源板，从而大大提高了工控单元的扩展性和通用性，且通过DCS通信接口实现与监控室通信，使用效果好，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种高扩展性的工业区域控制设备，其特征在于：包括箱体、设置在箱体内的控制处理单元和用于密封箱体的前盖板，箱体的顶部设置有报警灯，箱体的底部设置有电源输入接口、接地柱和用于与监控室通信的DCS通信接口，箱体的侧部靠近设置有电源钥匙开关，所述前盖板上设置有状态指示灯、显示屏、蜂鸣器和串口通信接口，所述控制处理单元包括母板以及插接在所述母板上的数据处理板和电源板，所述数据处理板的数量为多个，所述数据处理板上集成有数据处理模块，所述数据处理模块包括微控制器和与微控制器连接的板对板连接器一，微控制器的输入端连接有用于调理模拟量传感器输入的模拟量输入模块和用于处理数字传感器输入的数字量输入模块，微控制器的输出端连接有用于调理模拟量执行器工作的模拟量输出模块和用于处理数字执行器工作的数字量输出模块，所述母板上集成有主控制器和与板对板连接器一插接配合的板对板连接器二，所述板对板连接器二、报警灯、状态指示灯、显示屏、蜂鸣器、DCS通信接口和串口通信接口均与主控制器连接，电源板上集成有为母板和数据处理板供电的供电电源，电源钥匙开关串联在供电电源为母板和数据处理板供电的回路中，电源输入接口与供电电源的输入端连接。
上述的一种高扩展性的工业区域控制设备，其特征在于：所述电源板上还集成有与供电电源连接的板对板连接器三，所述母板上还集成有与板对板连接器三插接配合的板对板连接器四。
上述的一种高扩展性的工业区域控制设备，其特征在于：所述显示屏为触摸液晶显示屏。
上述的一种高扩展性的工业区域控制设备，其特征在于：所述DCS通信接口为RS485通信接口或RS232通信接口。
上述的一种高扩展性的工业区域控制设备，其特征在于：所述数据处理板的数量为五个，所述数据处理模块的数量与数据处理板的数量相等且一一对应，五个数据处理板分别为第一数据处理板、第二数据处理板、第三数据处理板、第四数据处理板和第五数据处理板，五个数据处理模块分别为集成在第一数据处理板上的第一数据处理模块、集成在第二数据处理板上的第二数据处理模块、集成在第三数据处理板上的第三数据处理模块、集成在第四数据处理板上的第四数据处理模块和集成在第五数据处理板上的第五数据处理模块，第一数据处理板、第二数据处理板、第三数据处理板、第四数据处理板和第五数据处理板均插接在所述母板上。
上述的一种高扩展性的工业区域控制设备，其特征在于：所述报警灯的数量为两个。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型通过设置箱体，将控制处理单元设置在箱体内，控制处理单元包括一个母板以及均插接在母板上的电源板和多个数据处理板，避免采用多个就地控制单元，进而避免随意摆放控制设备，车间或操作间陈列整齐，减少控制设备成本投入，扩展性强，控制器资源利率率高，便于推广使用。
2、本实用新型通过设置报警灯、状态指示灯、显示屏、蜂鸣器、DCS通信接口和串口通信接口对控制设备做出响应，且报警灯、状态指示灯、显示屏、蜂鸣器、DCS通信接口和串口通信接口均设置在控制设备外壳上由主控制器统一控制，简单、可靠、稳定，使用效果好。
3、本实用新型设计新颖合理，将电源板和控制不同功能传感器或执行器的数据处理板均插接在母板上，通过插拔更换数据处理板或电源板，从而大大提高了工控单元的扩展性和通用性，便于推广使用。
4、本实用新型微控制器的输入端连接有模拟量输入模块和数字量输入模块，实现不同类型数据采集处理，微控制器的输出端连接有模拟量输出模块和数字量输出模块，实现对不同类型执行器的控制，通过DCS通信接口实现与监控室通信，便于通过多个控制设备构成DCS系统，增强扩展性。
综上所述，本实用新型设计新颖合理，将电源板和控制不同功能传感器或执行器的数据处理板均插接在母板上，采用母板统一进行声光报警或数据显示，通过插拔更换数据处理板或电源板，从而大大提高了工控单元的扩展性和通用性，且通过DCS通信接口实现与监控室通信，使用效果好，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1去掉前盖板的结构示意图。
图3为本实用新型的电路原理框图。
图4为本实用新型数据处理模块的电路原理框图。
附图标记说明:
1—箱体； 2—报警灯； 3—状态指示灯；
4—显示屏； 5—蜂鸣器； 6—电源钥匙开关；
7—电源输入接口； 8—接地柱； 9—DCS通信接口；
10—串口通信接口； 11—前盖板； 12—第一数据处理板；
13—第二数据处理板； 14—第三数据处理板； 15—第四数据处理板；
16—第五数据处理板； 17—电源板； 18—供电电源；
19—第一数据处理模块； 20—第二数据处理模块；
21—第三数据处理模块； 22—第四数据处理模块；
23—第五数据处理模块； 24—模拟量输入模块；
25—数字量输入模块； 26—微控制器； 27—模拟量输出模块；
28—数字量输出模块； 29—板对板连接器一； 30—主控制器。
具体实施方式
如图1至图4所示，本实用新型包括箱体1、设置在箱体1内的控制处理单元和用于密封箱体1的前盖板11，箱体1的顶部设置有报警灯2，箱体1的底部设置有电源输入接口7、接地柱8和用于与监控室通信的DCS通信接口9，箱体1的侧部靠近设置有电源钥匙开关6，所述前盖板11上设置有状态指示灯3、显示屏4、蜂鸣器5和串口通信接口10，所述控制处理单元包括母板以及插接在所述母板上的数据处理板和电源板17，所述数据处理板的数量为多个，所述数据处理板上集成有数据处理模块，所述数据处理模块包括微控制器26和与微控制器26连接的板对板连接器一29，微控制器26的输入端连接有用于调理模拟量传感器输入的模拟量输入模块24和用于处理数字传感器输入的数字量输入模块25，微控制器26的输出端连接有用于调理模拟量执行器工作的模拟量输出模块27和用于处理数字执行器工作的数字量输出模块28，所述母板上集成有主控制器30和与板对板连接器一29插接配合的板对板连接器二，所述板对板连接器二、报警灯2、状态指示灯3、显示屏4、蜂鸣器5、DCS通信接口9和串口通信接口10均与主控制器30连接，电源板17上集成有为母板和数据处理板供电的供电电源18，电源钥匙开关6串联在供电电源18为母板和数据处理板供电的回路中，电源输入接口7与供电电源18的输入端连接。
需要说明的是，通过设置箱体1，将控制处理单元设置在箱体1内，控制处理单元包括一个母板以及均插接在母板上的电源板17和多个数据处理板，避免采用多个就地控制单元，进而避免随意摆放控制设备，车间或操作间陈列整齐，减少控制设备成本投入，扩展性强，控制器资源利率率高；通过设置报警灯2、状态指示灯3、显示屏4、蜂鸣器5、DCS通信接口9和串口通信接口10对控制设备做出响应，且报警灯2、状态指示灯3、显示屏4、蜂鸣器5、DCS通信接口9和串口通信接口10均设置在控制设备外壳上由主控制器30统一控制，简单、可靠、稳定，使用效果好；将电源板17和控制不同功能传感器或执行器的数据处理板均插接在母板上，通过插拔更换数据处理板或电源板，从而大大提高了工控单元的扩展性和通用性；微控制器26的输入端连接有模拟量输入模块24和数字量输入模块25，实现不同类型数据采集处理，微控制器26的输出端连接有模拟量输出模块27和数字量输出模块28，实现对不同类型执行器的控制，通过DCS通信接口9实现与监控室通信，便于通过多个控制设备构成DCS系统，增强扩展性。
本实施例中，所述电源板17上还集成有与供电电源18连接的板对板连接器三，所述母板上还集成有与板对板连接器三插接配合的板对板连接器四。
需要说明的是，设置板对板连接器三插和板对板连接器四接配合的目的是实现电源板17在母板上的插拔，便于电源板17的更换，避免设备供电不足导致的数据处理延误。
本实施例中，所述显示屏4为触摸液晶显示屏。
本实施例中，所述报警灯2的数量为两个。
本实施例中，所述DCS通信接口9为RS485通信接口或RS232通信接口。
本实施例中，所述数据处理板的数量为五个，所述数据处理模块的数量与数据处理板的数量相等且一一对应，五个数据处理板分别为第一数据处理板12、第二数据处理板13、第三数据处理板14、第四数据处理板15和第五数据处理板16，五个数据处理模块分别为集成在第一数据处理板12上的第一数据处理模块19、集成在第二数据处理板13上的第二数据处理模块20、集成在第三数据处理板14上的第三数据处理模块21、集成在第四数据处理板15上的第四数据处理模块22和集成在第五数据处理板16上的第五数据处理模块23，第一数据处理板12、第二数据处理板13、第三数据处理板14、第四数据处理板15和第五数据处理板16均插接在所述母板上。
需要说明的是，所述数据处理板的数量优选采用五个，可减少箱体1体积，适应主控制器30的带载能力，当第一数据处理板12、第二数据处理板13、第三数据处理板14、第四数据处理板15或第五数据处理板16中有异常的数据处理板时，可通过插拔的方式今天更换，维护方便，当需要增加数据处理板时，可将暂时不用的数据处理板拔下来，更换新的数据处理板，控制简单。
本实用新型使用时，利用电源钥匙开启电源钥匙开关6，供电电源18为母板、第一数据处理板12、第二数据处理板13、第三数据处理板14、第四数据处理板15和第五数据处理板16同时供电，第一数据处理板12、第二数据处理板13、第三数据处理板14、第四数据处理板15和第五数据处理板16将数据处理结果传输至主控制器30，当出现数据异常时，主控制器30通过显示屏4显示，同时通过报警灯2和蜂鸣器5提示，PC机壳通过串口通信接口10采集控制设备的数据，同时DCS通信接口9可将控制设备的数据上传至监控室，多个控制设备可组成DCS系统，从而大大提高了工控单元的扩展性和通用性。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (6)
1.一种高扩展性的工业区域控制设备，其特征在于：包括箱体(1)、设置在箱体(1)内的控制处理单元和用于密封箱体(1)的前盖板(11)，箱体(1)的顶部设置有报警灯(2)，箱体(1)的底部设置有电源输入接口(7)、接地柱(8)和用于与监控室通信的DCS通信接口(9)，箱体(1)的侧部靠近设置有电源钥匙开关(6)，所述前盖板(11)上设置有状态指示灯(3)、显示屏(4)、蜂鸣器(5)和串口通信接口(10)，所述控制处理单元包括母板以及插接在所述母板上的数据处理板和电源板(17)，所述数据处理板的数量为多个，所述数据处理板上集成有数据处理模块，所述数据处理模块包括微控制器(26)和与微控制器(26)连接的板对板连接器一(29)，微控制器(26)的输入端连接有用于调理模拟量传感器输入的模拟量输入模块(24)和用于处理数字传感器输入的数字量输入模块(25)，微控制器(26)的输出端连接有用于调理模拟量执行器工作的模拟量输出模块(27)和用于处理数字执行器工作的数字量输出模块(28)，所述母板上集成有主控制器(30)和与板对板连接器一(29)插接配合的板对板连接器二，所述板对板连接器二、报警灯(2)、状态指示灯(3)、显示屏(4)、蜂鸣器(5)、DCS通信接口(9)和串口通信接口(10)均与主控制器(30)连接，电源板(17)上集成有为母板和数据处理板供电的供电电源(18)，电源钥匙开关(6)串联在供电电源(18)为母板和数据处理板供电的回路中，电源输入接口(7)与供电电源(18)的输入端连接。
2.按照权利要求1所述的一种高扩展性的工业区域控制设备，其特征在于：所述电源板(17)上还集成有与供电电源(18)连接的板对板连接器三，所述母板上还集成有与板对板连接器三插接配合的板对板连接器四。
3.按照权利要求1所述的一种高扩展性的工业区域控制设备，其特征在于：所述显示屏(4)为触摸液晶显示屏。
4.按照权利要求1所述的一种高扩展性的工业区域控制设备，其特征在于：所述DCS通信接口(9)为RS485通信接口或RS232通信接口。
5.按照权利要求1所述的一种高扩展性的工业区域控制设备，其特征在于：所述数据处理板的数量为五个，所述数据处理模块的数量与数据处理板的数量相等且一一对应，五个数据处理板分别为第一数据处理板(12)、第二数据处理板(13)、第三数据处理板(14)、第四数据处理板(15)和第五数据处理板(16)，五个数据处理模块分别为集成在第一数据处理板(12)上的第一数据处理模块(19)、集成在第二数据处理板(13)上的第二数据处理模块(20)、集成在第三数据处理板(14)上的第三数据处理模块(21)、集成在第四数据处理板(15)上的第四数据处理模块(22)和集成在第五数据处理板(16)上的第五数据处理模块(23)，第一数据处理板(12)、第二数据处理板(13)、第三数据处理板(14)、第四数据处理板(15)和第五数据处理板(16)均插接在所述母板上。
6.按照权利要求1所述的一种高扩展性的工业区域控制设备，其特征在于：所述报警灯(2)的数量为两个。
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