CN211180568U - 一种集成无线遥操控装置的带接口保护的工业控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集成无线遥操控装置的带接口保护的工业控制器，由遥控装置和集成控制器两部分组成；还包括第三方设备，其中，遥控装置和集成控制器通过无线通讯相连；所述遥控装置用于将获得的数据经过第三方设备发送给第一处理器；所述集成控制器用于对被控设备的状态参数的检测并实现与第三方设备的通讯。本实用新型将目前工业控制领域最常用的无线通讯、信号采集处理、总线通讯、功率驱动等均集成形成一体化的控制器，为常规工业控制领域的成套解决方案，无需再单独选配各种功能模块，工业应用更为便利，同时具有体积小、能耗低等特点，满足设备轻量化和绿色节能的要求。

Description

一种集成无线遥操控装置的带接口保护的工业控制器

技术领域

本实用新型涉及一种控制处理系统，具体是一种集成无线遥操控装置的带接口保护的工业控制器。

背景技术

智自动化和智能化以及信息化在各个领域不断推进，作为劳动强度大、安全和效率要求高的工业领域更是异常重要，目前常用于工业环境的控制器也多种多样，最经典的PLC、单板机、工业计算机、还有各种专用控制器等。受环境限制，工业计算机单板机等应用有很大局限，专用控制器通用性差，嵌入式设计周期长应用技术门槛高、开发周期长等因素，使得作为通用控制器的PLC仍然是市场的主流。但PLC的体积大，无线通讯、功率驱动等是依靠增配其他功能模块实现，其在功耗耗、体积、特殊功能等方面往往不能满足实际要求，而且应用成本也高。因此，本实用新型开发一种集成无线遥操控装置的带接口保护及功率驱动的工业控制器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种集成无线遥操控装置的带接口保护的工业控制器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种集成无线遥操控装置的带接口保护的工业控制器，包括遥控装置和集成控制器两部分组成；还包括第三方设备，其中，遥控装置和集成控制器通过无线通讯相连；所述遥控装置用于将获得的数据通过第三方设备发送给第一处理器；所述集成控制器用于对被控设备的状态参数的检测并实现与第三方设备的通讯。

作为本实用新型进一步的方案：遥控装置由第一电源单元、HMI单元、第一处理器、第一总线单元、无线通讯单元组成；集成控制器由第二电源单元、第一处理器、信号采集单元、功率驱动单元、无线通讯单元、第二总线单元组成。

作为本实用新型进一步的方案：为了实现对遥控装置的供电，所述的遥控装置中的第一电源单元的输出口分别与HMI单元、第一处理器、第一总线单元、无线通讯单元相连；HMI单元、第一总线单元、无线通讯单元均与第一处理器相连，分别实现HMI单元、第一总线单元、无线通讯单元与第一处理器的数据交换。

作为本实用新型进一步的方案：为了实现对集成控制器的供电，所述的集成控制器的第二电源单元的输出口分别与第二处理器、信号采集单元、功率驱动单元、无线通讯单元、第二总线单元相连，所述信号采集单元、功率驱动单元、无线通讯单元、第二总线单元的输出口均与第二处理器相连，分别实现信号采集单元、功率驱动单元、无线通讯单元、第二总线单元与第二处理器的数据交换。

作为本实用新型进一步的方案：所述遥控装置中的第一电源单元和集成控制器的第二电源单元接收外部的电源输入，对电源进行处理，得到可以满足后续各个电源模块所需要的额定电压。

作为本实用新型进一步的方案：所述遥控装置中的HMI单元接收第一电源单元输入的供电后开始工作，并将从第一处理器发送过来的数据按照集成控制器要求进行指示，同时将操作者输入的指令数据反馈给第一处理器；所述遥控装置中的无线通讯单元主要与集成控制器的无线通讯单元进行无线通讯，完成遥控装置中的第一处理器和集成控制器中的第二处理器之间的数据交换；遥控装置中的第一总线单元主要实现将第一处理器从无线通讯单元获得的数据发送给第三方设备，同时获取第三方设备的数据发送给第一处理器；所述集成控制器的信号采集单元主要完成被控设备的状态参数的检测并将信号传输给第二处理器；功率驱动单元主要用于完成将第二处理器对设备的控制指令转化为功率信号输出；第二总线单元主要用于实现将第二处理器与第三方设备的通讯。

作为本实用新型进一步的方案：所述信号采集单元由信号调理电路和第一接口保护电路组成，包括对模拟量、开关量和脉冲量等常规传感器的接口电路，对于开关量或者脉冲量信号的调理电路主要由光电隔离电路；对模拟量的调理电路主要由运算放大电路组成，第一接口保护电路主要由并联的压保护元器件和串联具有自恢复功能的过流保护元件组成。

作为本实用新型进一步的方案：集成无线遥操控装置的带接口保护的工业控制器在被控设备本体不便采用有线通讯时的点对点通讯用例，包括本实用新型的遥控操作装置、集成控制器和第三方设备，主要用在被控制设备处于移动或者旋转又需要对设备与第三方系统进行数据交换的情况，集成控制器安装在设备的本体上跟随设备一起移动，而遥控操作装置可以固定或可在小范围移动，此时的遥控操作装置除了完成本地监视及操控设备的功能，同时通过遥控操作装置的第一总线单元连接到第三方设备或者系统，作为数据交换的网关使用。

作为本实用新型进一步的方案：集成无线遥操控装置的带接口保护的工业控制器在被控设备本体不便采用有线通讯时的多对点通讯用第一种方法；包括本实用新型的仅用本地操作功能的遥控操作装置、仅用网关功能的遥控操作装置、集成控制器和第三方设备，主要用在被控制设备处于移动或者旋转又需要对设备与第三方系统进行数据交换的情况，集成控制器安装在设备的本体上跟随设备一起移动，而遥控操作装置也需要大范围移动不方便带着电缆移动，此时仅用本地操作功能的遥控操作装置完成本地监视及操控设备的功能，仅用网关功能的遥控操作装置连接到第三方设备或者系统，作为数据交换的网关使用。

作为本实用新型进一步的方案：集成无线遥操控装置的带接口保护的工业控制器在被控设备本体不便采用有线通讯时的多对点通讯用第二种方法；包括本实用新型的遥控操作装置、集成控制器和第三方设备，主要用在被控制设备是固定或者小范围运动，需要与第三方系统进行数据交换的情况，集成控制器的第二总线模块直接连接到第三方设备或者系统完成数据交换；此时遥控装置可以实现本地遥控操作和监视设备。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型将目前工业控制领域最常用的无线通讯、信号采集处理、总线通讯、功率驱动等均集成形成一体化的控制器，为常规工业控制领域的成套解决方案，无需再单独选配各种功能模块，工业应用更为便利，同时具有体积小、能耗低等特点，满足设备轻量化和绿色节能的要求。

附图说明

图1是集成无线遥操控装置的带接口保护的工业控制器的系统框图；

图2是集成无线遥操控装置的带接口保护的工业控制器的输入部分结构图；

图3是集成无线遥操控装置的带接口保护的工业控制器的输出驱动单元结构图

图4是集成无线遥操控装置的带接口保护的工业控制器在被控设备本体不便采用有线通讯时的点对点通讯用例；

图5是集成无线遥操控装置的带接口保护的工业控制器在被控设备本体不便采用有线通讯时的多对点通讯用例；

图6是集成无线遥操控装置的带接口保护的工业控制器在被控设备本体不便采用有线通讯时的多对点通讯用例。

图中：1-遥控装置，2-第一电源单元，3-HMI单元，4-第一总线单元，5-第一处理器，6-无线通讯单元，7-集成控制器，8-无线通讯单元，9-第二总线单元，10-第二处理器，11-第二电源单元，12-信号采集单元，13-功率驱动单元，14-信号调理电路，15-第一接口保护电路，16-功率放大电路，17-第二接口保护电路，18-第三方设备，19-遥控操作装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请参阅图1-6，本实用新型实施例中，一种集成无线遥操控装置的带接口保护的工业控制器，主要由遥控装置1和集成控制器7两部分组成；其中遥控装置1由第一电源单元2、HMI单元3、第一处理器5、第一总线单元4、无线通讯单元6组成；集成控制器7由第二电源单元11、第一处理器5、信号采集单元12、功率驱动单元13、无线通讯单元8、第二总线单元9组成。

进一步的，为了实现对遥控装置1的供电，所述的遥控装置1中的第一电源单元2的输出口分别与HMI单元3、第一处理器5、第一总线单元4、无线通讯单元6相连。

其中，HMI单元3、第一总线单元4、无线通讯单元6均与第一处理器5相连，分别实现HMI单元3、第一总线单元4、无线通讯单元6与第一处理器的数据交换。

进一步的，为了实现对集成控制器7的供电，所述的集成控制器7的第二电源单元11 的输出口分别与第二处理器10、信号采集单元12、功率驱动单元13、无线通讯单元8、第二总线单元9相连。

所述信号采集单元12、功率驱动单元13、无线通讯单元8、第二总线单元9的输出口均与第二处理器10相连，分别实现信号采集单元12、功率驱动单元13、无线通讯单元8、第二总线单元9与第二处理器10的数据交换。

所述遥控装置1中的第一电源单元2和集成控制器7的第二电源单元11接收外部的电源输入，对电源进行处理，得到可以满足后续各个电源模块所需要的额定电压。

所述遥控装置1中的HMI单元3接收第一电源单元2输入的供电后开始工作，并将从第一处理器5发送过来的数据按照集成控制器7要求进行指示，同时将操作者输入的指令数据反馈给第一处理器5；所述遥控装置1中的无线通讯单元6主要与集成控制器7的无线通讯单元8进行无线通讯，完成遥控装置1中的第一处理器5和集成控制器7中的第二处理器10之间的数据交换；遥控装置1中的第一总线单元4主要实现将第一处理器5从无线通讯单元6获得的数据发送给第三方设备18，同时获取第三方设备18的数据发送给第一处理器5；所述集成控制器7的信号采集单元12主要完成被控设备的状态参数的检测并将信号传输给第二处理器10；功率驱动单元13主要用于完成将第二处理器10对设备的控制指令转化为功率信号输出；第二总线单元9主要用于实现将第二处理器10与第三方设备的通讯。

如图2所示，本实用新型所述的集成无线遥操控装置的带接口保护的工业控制器的信号采集单元12的结构图，主要由信号调理电路14和第一接口保护电路15组成，包括对模拟量、开关量和脉冲量等常规传感器的接口电路。对于开关量或者脉冲量信号的调理电路14主要由光电隔离电路；对模拟量的调理电路14主要由运算放大电路组成，第一接口保护电路15主要由并联的压保护元器件和串联具有自恢复功能的过流保护元件组成。

如图3所示，本实用新型所述的集成无线遥操控装置的带接口保护的工业控制器的功率驱动单元13的结构图，主要由功率放大电路16和第二接口保护电路17组成，包括对模拟量、开关量等常规设备驱动方式的接口电路，对于开关量的驱动对应的功率放大电路16主要由采用带光电隔离及保护的继电器或大功率开关管组成；对模拟量的功率放大电路16主要由PWM的直流调压电路组成，第二接口保护电路17主要过并联的压保护元器件和串联具有自恢复功能的过流保护元件组成。

实施例2

如图4所示，图4是集成无线遥操控装置的带接口保护的工业控制器在被控设备本体不便采用有线通讯时的点对点通讯用例，包括本实用新型的遥控操作装置1、集成控制器7和第三方设备18，主要用在被控制设备处于移动或者旋转又需要对设备与第三方系统进行数据交换的情况，集成控制器7安装在设备的本体上跟随设备一起移动，而遥控操作装置1可以固定或可在小范围移动，此时的遥控操作装置1除了完成本地监视及操控设备的功能，同时通过遥控操作装置1的第一总线单元4连接到第三方设备18或者系统，作为数据交换的网关使用。

实施例3

如图5所示，图5是集成无线遥操控装置的带接口保护的工业控制器在被控设备本体不便采用有线通讯时的多对点通讯用第一种方法；包括本实用新型的仅用本地操作功能的遥控操作装置1、仅用网关功能的遥控操作装置19、集成控制器7和第三方设备18，主要用在被控制设备处于移动或者旋转又需要对设备与第三方系统进行数据交换的情况，集成控制器7安装在设备的本体上跟随设备一起移动，而遥控操作装置1也需要大范围移动不方便带着电缆移动，此时仅用本地操作功能的遥控操作装置1完成本地监视及操控设备的功能，仅用网关功能的遥控操作装置19连接到第三方设备18或者系统，作为数据交换的网关使用。

实施例4

图6是集成无线遥操控装置的带接口保护的工业控制器在被控设备本体不便采用有线通讯时的多对点通讯用第二种方法；包括本实用新型的遥控操作装置1、集成控制器7和第三方设备18，主要用在被控制设备是固定或者小范围运动，需要与第三方系统进行数据交换的情况，集成控制器7的第二总线模块9直接连接到第三方设备18或者系统完成数据交换；此时遥控装置1可以实现本地遥控操作和监视设备。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种集成无线遥操控装置的带接口保护的工业控制器，包括遥控装置(1)和集成控制器(7)两部分组成；其特征在于，还包括第三方设备(18)，其中，遥控装置(1)和集成控制器(7)通过无线通讯相连；所述遥控装置(1)用于将获得的数据经过第三方设备(18)发送给第一处理器(5)；所述集成控制器(7)用于对被控设备的状态参数的检测并实现与第三方设备的通讯；遥控装置(1)由第一电源单元(2)、HMI单元(3)、第一处理器(5)、第一总线单元(4)、无线通讯单元(6)组成；集成控制器(7)由第二电源单元(11)、第一处理器(5)、信号采集单元(12)、功率驱动单元(13)、无线通讯单元(8)、第二总线单元(9)组成；

所述的遥控装置(1)中的第一电源单元(2)的输出口分别与HMI单元(3)、第一处理器(5)、第一总线单元(4)、无线通讯单元(6)相连，HMI单元(3)、第一总线单元(4)、无线通讯单元(6)均与第一处理器(5)相连，分别实现HMI单元(3)、第一总线单元(4)、无线通讯单元(6)与第一处理器(5)的数据交换；

所述的集成控制器(7)的第二电源单元(11)的输出口分别与第二处理器(10)、信号采集单元(12)、功率驱动单元(13)、无线通讯单元(8)、第二总线单元(9)相连，所述信号采集单元(12)、功率驱动单元(13)、无线通讯单元(8)、第二总线单元(9)的输出口均与第二处理器(10)相连，分别实现信号采集单元(12)、功率驱动单元(13)、无线通讯单元(8)、第二总线单元(9)与第二处理器(10)的数据交换。

2.根据权利要求1所述的集成无线遥操控装置的带接口保护的工业控制器，其特征在于，所述遥控装置(1)中的第一电源单元(2)和集成控制器(7)的第二电源单元(11)接收外部的电源输入，所述遥控装置(1)中的HMI单元(3)接收第一电源单元(2)输入的供电后开始工作，并将从第一处理器(5)发送过来的数据按照集成控制器(7)要求进行指示，同时将操作者输入的指令数据反馈给第一处理器(5)；所述遥控装置(1)中的无线通讯单元(6)与集成控制器(7)的无线通讯单元(8)进行无线通讯，完成遥控装置(1)中的第一处理器(5)和集成控制器(7)中的第二处理器(10)之间的数据交换；遥控装置(1)中的第一总线单元(4)实现将第一处理器(5)从无线通讯单元(6)获得的数据发送给第三方设备(18)，同时获取第三方设备(18)的数据发送给第一处理器(5)；所述集成控制器(7)的信号采集单元(12)完成被控设备的状态参数的检测并将信号传输给第二处理器(10)；功率驱动单元(13)用于完成将第二处理器(10)对设备的控制指令转化为功率信号输出；第二总线单元(9)用于实现将第二处理器(10)与第三方设备的通讯。

3.根据权利要求2所述的集成无线遥操控装置的带接口保护的工业控制器，其特征在于，所述信号采集单元(12)由信号调理电路(14)和第一接口保护电路(15)组成，对模拟量的调理电路(14)由运算放大电路组成，第一接口保护电路(15)由并联的压保护元器件和串联具有自恢复功能的过流保护元件组成。

4.根据权利要求3所述的集成无线遥操控装置的带接口保护的工业控制器，其特征在于，所述功率驱动单元(13)由功率放大电路(16)和第二接口保护电路(17)组成，功率放大电路(16)由采用带光电隔离及保护的继电器或大功率开关管组成；对模拟量的功率放大电路(16)由PWM的直流调压电路组成，第二接口保护电路(17)过并联的压保护元器件和串联具有自恢复功能的过流保护元件组成。

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