CN219068544U - 可远程操控及监控的内嵌式工业用控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可远程操控及监控的内嵌式工业用控制器，包括：一相互结合的面板与一下壳体，及设置于该面板与下壳体间的一操控核心；该面板具有多功能显示的LCD屏幕及多组按键区，可直接设定并连接一行动装置的应用程序进行远程操控，同时能监测使用设备的电量消耗等。除执行一般定时开关的“开(ON)”或“关(OFF)”动作外，亦可通过该操控核心进行各种设定及操控，包括设定机具名称、时间程序、切换临时手动控制操作与自动程序操作、监测使用的电压、电流和消耗功率，以及监测工作环境温度和工作异常断电、过负载断电等功能。除可统计和记录用电量外如遇异常，更可发送异常讯号到行动装置，提醒用户查修。

Description

可远程操控及监控的内嵌式工业用控制器

技术领域

本实用新型是关于将传统内嵌式定时器改良后加入多功能智能控制的一种内嵌式IOT(Internet of Things，物联网)装置，特别是指一种能与内嵌式传统机械式开关接点完全兼容，有多重保护机制且可用任意行动装置进行远程操控的智能型微电脑工业用内嵌式控制器。

背景技术

在欧美通用的内嵌式工业用定时器，如图1A和图1B所示。这种内嵌式定时器，因为体积小应用广泛，从家电到工业机具应用和配电应用等不胜枚举，此种内嵌式定时器，有机械式和数位式两种。如图1A所示，机械式定时器虽然操作方便，但是遇停电会失准，刻度也无法很精准，尤其是一周7日的机械式定时器，定时的最小刻度仅能以2小时计，因此无法使用在精度要求较高的场所。为改进此次缺点，于是数种数字定时器产生，如图1B所示，的综观这些数位定时器，虽然改进了机械式定时器的缺点，但是由于体积尺寸的限制、屏幕的精简，也出现了机械式定时器没有的缺点，如无法显示当下执行的程序是什么时间结束等等。尤其是在设定程序时，每次只能设定一组开或一组关，如果没有预先将程序时间写下，很容易在定时设定组别的时候发生开和关的时间序列错误，造成定时时序错乱。内嵌式定时器的应用和使用都是在有大电力需求的环境，如家电类的各式电暖器、工业用的重电机械控制、烘料机和干燥机还有各式泵浦的控制等。而在这些大电力的使用条件下，能够监测设备是否有正常工作就有其重要性及必要性。

然而目前这种内嵌式的定时器都仅止于“开(ON)”和“关(OFF)”的基本功能，根本无法监测设备工作是否正常。如电线老化或接线螺丝松动造成机具启动后工作不正常，或是因接触不良产生的电线高温等。众所周知数字定时器的核心是靠石英震荡器取得工作频率，而石英震荡器在长久使用或是环境温度影响下，都会有偏差，必须在使用一段时间后用人工再校正，以维持时间的准确性。随着时代的推进，远程操控的重要性与日俱增，如何让传统机具快速进入工业自动化，进而踏入工业4.0大数据收集和监控的门坎是当下最重要的课题。

实用新型内容

有鉴于上述现有各种定时器的各项缺失与不便，本实用新型提出一种可远程操控及监控的内嵌式工业用控制器，并重新设计改良增加保护和监测功能，变身为IOT(Internet of Things，物联网)装置。

为达成上述各个目的，本实用新型可远程操控及监控的内嵌式工业用控制器，包括：一面板，一面具有一空槽，相对另一面具有一圆形凸出部，该圆形凸出部表面布置有多个突起的按键区；一下壳体，可与该面板相结合，一面具有一容置槽，相对另一面具有一平面，且设置有一圆形槽内嵌设有锂电池，并覆盖有一电池盖封闭，该容置槽内另设有一具有若干端子槽的端子座；及一操控核心，包括电性连接的A板模块与B板模块，该A板模块嵌固于该面板的空槽，该B板模块嵌固于该下壳体的容置槽内，又该A版模块包括有：微电脑IC、LCD屏幕、连接器(母)、Wi-Fi模块等，且分布有多个导电区分别对应该面板的按键区等组件；该B板模块包括有：继电器、电量侦测IC、突波吸收器、连接器(母)、继电器的输出端子与接端子等。

于一实施例中，于该面板的凸出部周缘套设有一装饰环；该装饰环可与控制器为同色系或是不同色系。

于一实施例中，该LCD屏幕显示数据包括：设定“开(ON)”和“关(OFF)”的时间、当下时间和时序设定的结束时间，以及监测的电压、电流和消耗功率。

于一实施例中,该控制器连接无线网络时,该LCD屏幕会显示“无线ON”表示Wi-Fi已连接，且显示讯号的强度，以便判定装机位置的讯强度，避免断讯；如显示“无线OFF”表示Wi-Fi连接断讯，可提醒使用者查修。

于一实施例中，该B板模块的继电器设有继电器连接端子，直接将继电器引脚焊接导出以承受大力输出需求。

于一实施例中，该操控核心可依照设备机具特性设定，内部温度范围为75-95度，超过80度时断电。

于一实施例中，该操控核心可监控设备的消耗功率，设定额定值范围为5-25A，当消耗功率超过设定的额定值20％且维持1分钟时断电。

于一实施例中，该操控核心可监测继电器接点状况，当控制器为关(OFF)时，应无功率输出，用以监测继电器接点是否黏着；当继电器黏着时，该LCD屏幕会显示“ERROR”提醒查修。

于一实施例中，该操控核心可监测控制器或被控设备的正常状况，当控制器为开(ON)时，应有功率输出，用以监测控制器或是被控制设备机具是否正常；当控制器为开(ON)且监测不到输出功率时，该LCD屏幕会显示“ERROR”提醒查修。

于一实施例中，该控制器可连接一行动装置，该行动装置内建有一APP应用程序具有与控制器相同的功能，用以进行远程操控。

于一实施例中，圆形凸出部的直径是60-62㎜，面板为60x60㎜四方，圆形凸出部与面板的总高度在28～35㎜。

此装置可通过远程操控监测设备机具的电量消耗，除执行一般定时开关的“开(ON)”或“关(OFF)”动作外，亦可通过内部微电脑进行各种远程的设定及操控，包括机具名称设定(方便区域场所群组管理)、时间程序设定、临时手动控制操作、自动程序操作；监测使用电压、电流和消耗功率；并通过和云端间的通讯，修正自体的时间偏差量，维持时间的准确性。除此之外还具有监测工作温度和工作异常的保护断电等功能，可预防灾害发生。

本实用新型的另一目的，在于提出一种可远程操控及监控的内嵌式工业用控制器，通过在传统设备机具中加入本实用新型IOT(Internet of Things，物联网)控制器，可有效地提高生产力与质量。同时将人工检查改为用AI技术的可视化检查，管理人员将控制器通过设置连接至云端或智能型行动装置，可通过网络于任何位置监控设备机具运作状态；除享受科技化带来的便利性，也通过收集各项质量数据进入工业4.0的基础门坎。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1A表示现有机械式定时器外观图；

图1B表示现有数字定时器外观图；

图2为本实用新型控制器的分解图；

图3为本实用新型控制器中A板模块外观图；

图4为本实用新型控制器中B板模块外观图；

图5为本实用新型控制器的组合图；

图6为本实用新型控制器中LCD屏幕的显示使用状态(一)示意图；

图7A、7B和7C为本实用新型控制器中LCD屏幕的显示使用状态(二)示意图；

图8为本实用新型控制器中LCD屏幕的显示使用状态(三)示意图；

图9A、9B和9C为本实用新型控制器搭配行动装置内建的应用程序示意图；

图10A为本实用新型控制器外型最佳尺寸主视图图；

图10B为本实用新型控制器外型最佳尺寸后视图；

图10C为本实用新型控制器外型最佳尺寸仰视图。

附图标记说明

控制器(1) 面板(2)

空槽(21) 圆形凸出部(22)

按键区(23) 装饰环(24)

下壳体(3) 容置槽(31)

圆形槽(32) 锂电池(33)

电池盖(34) 端子座(35)

端子槽(36) 操控核心(4)

A板模块(41) 微电脑IC(411)

LCD屏幕(412) 连接器(母)(413)

Wi-Fi模块(414) LED(415)

导光柱(416) 背光板(417)

B板模块(42) 继电器(421)

电量侦测IC(422) 突波吸收器(423)

连接器(母)(424) 电容(425)

继电器输出端子(426) 继电器连接端子(427)

行动装置(5) 应用程序(51)。

具体实施方式

下面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。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

请配合参阅图2-5所示，本实用新型提供一种可远程操控及监控的内嵌式工业用控制器，该控制器1的具体构造至少包括：一组相互配合的面板2与下壳体3，及一被夹设于该面板2与该下壳体3间的操控核心4，该操控核心4并包括相互电性连接的A板模块41与B板模块42。

该面板2的一面具有一空槽21，另一相对面具有一圆形凸出部22，该空槽21用以结合套固该操控核心4的A板模块41，且使该A板模块41的LCD屏幕412凸伸出该面板2的凸出部22表面，以利操作人员观看，于该凸出部22相对两侧及两侧所夹位置布设有各具形状且突起的按键区23；又于该面板2的凸出部22周缘套设有一装饰环24。

该下壳体3的一面具有一容置槽31，另一相对面为平面且设置有一圆形槽32可放置锂电池33，并覆盖有一旋开式的电池盖34封闭，以提供临时断电时时钟的正常运行；该容置槽31用以嵌置该操控核心4的B板模块42，且该容置槽32内另外设置有一具有若干端子槽36的端子座35。

该操控核心4包含电性连接的A板模块41与B板模块42，该A板模块41主要组成至少包括有：一微电脑IC411，为主要运算控制单元；一LCD屏幕412，屏幕内容辨识度高，设定逻辑不易造成混淆；一连接器(母)413，结合有一连接线，提供与B板模块42的电性连接；一Wi-Fi模块414，提供利用网络连接一行动装置5，利用内建有一APP应用程序51进行远程的设定操控；一LED415提供状态模式，如待机、使用、关机等；一导光柱416，将光线导引至设于LCD屏幕的背光板417；多个分布的导电区(图面未显示)与各按键区23相对应等组件；该B板模块42主要组成至少包括：一继电器421；一电量侦测IC422，提供侦测目前设备的电压值、消耗电功率、电流，以监测目前使用电源的稳定性与目前设备动作的正确性，同时还能侦测工作温度异常或是电量消耗异常时的断电处置，避免灾害发生；一突波吸收器423，提供防护电压突波对电路的伤害；一连接器(母)424，与该A板模块41的连接线相连接；若干电容425、继电器输出端子426、继电器连接端子427等组件，且为确保能够达到大电力负载需求，特别设计该继电器连接端子427直接将该继电器421引脚焊接导出以承受大力输出需求。通过上述A板模块41与B板模块42组成的操控核心4，搭配该面板2设置的各式按键区23的操作设定，以达到下述所需功能，包括：机具名称设定；时间程序设定；临时手动控制操作；自动程序操作；监测使用电压、电流和消耗功率；监测工作环境温度和工作异常的断电等。

本实用新型的控制器，主要包括：一相互配合的面板2、下壳体3和操控核心4，该操控核心4对应面板2表面具有多个一体形成突起的按键区23，以及一辨识度高、设定逻辑不易造成混淆的LCD屏幕412；使用者可以在该控制器1上直接进行各项功能设定，也可以通过网络进行远程操控，利用内建的Wi-Fi模块414连接一行动装置5，该行动装置5安装有相对的APP应用程序51，借此达到远程的设定操控功效。另外，该下壳体3的电池盖34内可装入锂电池33，提供临时断电时时钟的正常运行。此外，采用电量侦测IC422的电量侦测技术，可准确的监测当下设备的使用电压、消耗电流、消耗功率等，同时内部设有温度传感器，当察觉工作温度异常，或是电量消耗异常时可做断电处置，避免灾害发生。

另外，本实用新型可监测继电器421接点状况，确保设备机具的安全，当控制器1为关(OFF)时，应该无功率输出，借以监测继电器接点是否黏着；当该继电器421黏着时，LCD屏幕412会显示“ERROR”。又当控制器为开(ON)时，应有功率输出，以便监测控制器1或是被控制设备机具是否正常；当该控制器1为开(ON)且监测不到输出功率时，LCD屏幕412会显示“ERROR”。

请参阅图6所示，本实用新型的控制器1，一改现有数字式内嵌定时器受制于体积小，显示屏幕只能单项设定开或关，容易造成逻辑时序错乱的缺点，乃将内部空间利用到最大化，通过LCD屏幕412直接显示当下设定的组别“何时开(ON)”和“何时关(OFF)”，且增添设定和操控的简易性。该LCD屏幕412的显示状态分成三部分，其中上部位置显示包括有：星期、时间、组别的“开(ON)”；下部位置显示包括有：星期、时间和“关(OFF)”；至于中部位置显示则包括有：Wi-Fi的ON/OFF、联机的讯号强度，甚至是切换到目前设备使用的电压值；消耗电功率，超过所设定的额定值20％，且维持1分钟时断电，额定值可设定范围为5A-25A；消耗电流；同时具备安全断电机制，依照机具特性设定，设定范围为75-95度，在本实施例中为设定80度时断电，当发生断电时会显示“ERROR”并断电，以防止灾害发生。

上述图中LCD屏幕412除了中部位置显示得知目前Wi-Fi为“开(ON)”状态及信号的强度(如强度-53dBm)之外，亦可联结有行动装置5，并在该行动装置5上确认讯号强度，可避免在装机时因路由器(ROUTER)位置或装置地点不佳，造成Wi-Fi断讯。用户可通过该LCD屏幕412上显示讯号强度，增加装机方便性和稳定性。

请接续参阅图7A、7B、7C所示，上述LCD屏幕412可进一步显示包括：目前使用设备的电压数值(如图7A的108.6)，以监测目前设备使用电源的稳定性；目前消耗功率(如图7B的1628W)、消耗电流(如图7C的14.7A)，以监测目前设备动作的正确性。

请再参阅图8所示，为确保设备动作正常且工作稳定，本实用新型设有断电机制，即当内部工作温度或监测的功率忽高忽低或是超过额定值时，该LCD屏幕412的中部位置会显示“ERROR”并断电，以防止灾害发生。

请参阅图9A、9B、9C所示，在实施使用上，将控制器1利用行动装置5如手机进行联机后，使用者可依照内建APP应用程序51的接口所显示的功能图框，该APP应用程序51的功能与操作与该控制器1相当，可设立设备机具名称方便群组管理，且包括：设定时间程序“开(ON)”或“关(OFF)”；可切换临时手动控制操作及自动程序操作；可监测使用电压、电流和消耗功率并传送电量使用统计数据；可监测工作温度，避免电线老化或接触不良造成高温引发火灾；过载保护；接收所有故障讯号，提醒查修。选择想要执行的功能或是设定自动控制的时序等，并通过该行动装置5中该APP应用程序51的人性化界面操控，享受科技化带来的便利性，同时也迈入智慧家庭的操控时代。

请参阅图10A、10B和10C所示，本实用新型的控制器1具体且最佳的尺寸包括：圆形凸出部的直径为A，尺寸是60-62㎜，面板大小为B，尺寸为60x60㎜四方，以及圆形凸出部与面板的总高度为D，尺寸范围在28～35㎜。

归纳以上说明可知，本实用新型的控制器具有如下述的特点与功效：1.本实用新型一改旧式数字式内嵌控制器受制于体积小，显示屏幕只能单项设定“开(ON)”或“关(OFF)”，容易造成逻辑时序错乱的缺点；将内部空间利用到最大化，直接可显示当下设定的组别何时“开(ON)”和何时“关(OFF)”增加了设定的和操控性和简易性。2.在正常运行显示时，也能够清楚目前设定终了时间。3.可单机操作，以及可通过网络连接行动装置进行设定操控；又可同时在面板及行动装置的LCD屏幕上显示Wi-Fi的信号强度，增加装机方便性和充作的稳定性。4.在LCD屏幕上可显示目前电压数值，可监测目前使用电源的稳定性。5.在LCD屏幕上可显示目前消耗功率，可监测目前设备动作的正确性。6.为确保控制设备的动作正常且工作稳定，本实用新型设有断电机制，以防止灾害发生。7.可连接行动装置进行远程操控之外，亦可将所有数据传送到行动装置或云端，便于监控和阅读。

以上说明内容仅为本实用新型较佳实施例，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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。

Claims (5)

1.一种可远程操控及监控的内嵌式工业用控制器，其特征在于，包括：

一面板，一面具有一空槽，相对另一面具有一圆形凸出部，该圆形凸出部表面布置有多个突起的按键区；

一下壳体，可与该面板相结合，一面具有一容置槽，相对另一面具有一平面，且设置有一圆形槽内嵌设有锂电池，并覆盖有一电池盖封闭，该容置槽内另设有一具有若干端子槽的端子座；及

一操控核心，包括电性连接的A板模块与B板模块，该A板模块包括微电脑IC、LCD屏幕、连接器、Wi-Fi模块，且嵌固于该面板的空槽，该B板模块包括继电器、电量侦测IC、突波吸收器、连接器，且嵌固于该下壳体的容置槽内。

2.如权利要求1所述可远程操控及监控的内嵌式工业用控制器，其特征在于，于该面板的凸出部周缘套设有一装饰环；该装饰环与该控制器可为同一色系或不同色系搭配设备机具。

3.如权利要求1所述可远程操控及监控的内嵌式工业用控制器，其特征在于，该B板模块的继电器设有继电器连接端子，直接将继电器引脚焊接导出以承受大力输出需求。

4.如权利要求1所述可远程操控及监控的内嵌式工业用控制器，其特征在于，该控制器可连接一行动装置，该行动装置内建有一APP应用程序具有与控制器相同的功能，用以进行远程操控。

5.如权利要求1所述可远程操控及监控的内嵌式工业用控制器，其特征在于，圆形凸出部的直径是60-62㎜，面板为60x60㎜四方，圆形凸出部与面板的总高度在28～35㎜。

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