CN220020134U - 一种应用在工业自动控制中的远程i/o传输装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种应用在工业自动控制中的远程I/O传输装置,包括：第一无线发射模块，与无线接收模块无线通信连接，用于向无线接收模块输出第一SDO信号；计时单元，用于记录第一SD0信号由发射到接收所用时间；第二无线发射模块，用于根据第一SD0信号由发射到接收所用时间向无线接收模块输出第一SD0信号；无线接收模块，用于根据第一SDO信号输出第一I/O信号。本实用新型实现了当第一无线发射模块出现故障时，通过第二无线发射模块进行控制信号的发射，解决了现有技术中当某一I/O端口出现故障无法及时传递I/O信号时，可能造成工控现场装置无法及时进行操控，从而存在很大的安全隐患的技术问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及I/O传输装置设计技术领域，具体涉及一种应用在工业自动控制中的远程I/O传输装置。
背景技术
随着自动控制技术的发展和自动化水平的提高，可编程逻辑控制器等各种控制器已经越来越多的应用在包括水电站在内的各个领域中。现场总线技术使得远程I/O模块越来越多的应用到连接工业现场的数字量输入、输出，模拟量输入、输出等的各种装置中。远程I/O距离现场设备近，电缆距离短，信号衰减小，安装灵活，节省现场连接电缆。远程I/O在危险区域信号采集、通讯中也有重要应用，不仅节省成本，也可以隔离危险，降低风险。目前比较通用的远程I/O实现方法是使用先进可靠的工业级前端模块，由单独设置的对外通讯接口模块实现主机和各个前端模块之间的数据通信。这种对外通讯接口模块需要进行大量的双向数据传输，模件的成本比较高，同时，当某一I/O端口出现故障无法及时传递I/O信号时，可能造成工控现场装置无法及时进行操控，从而存在很大的安全隐患。
因此，现有技术有待于进一步发展。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提供一种应用在工业自动控制中的远程I/O传输装置，以解决相关技术中当某一I/O端口出现故障无法及时传递I/O信号时，可能造成工控现场装置无法及时进行操控，从而存在很大的安全隐患的技术问题。
为达到上述技术目的，本实用新型采取了以下技术方案：提供了一种应用在工业自动控制中的远程I/O传输装置，包括：
第一无线发射模块，与无线接收模块无线通信连接，用于向无线接收模块输出第一SDO信号；
计时单元，用于记录第一SD0信号由发射到接收所用时间；
第二无线发射模块，用于根据第一SD0信号由发射到接收所用时间向无线接收模块输出第一SD0信号；
无线接收模块，用于根据第一SDO信号输出第一I/O信号。
具体地，还包括：
驱动器，所述驱动器与无线接收模块控制连接，用于根据第一I/O信号还原第一SDO信号控制电控模块动作；
电控模块，用于在第一I/O信号控制下执行相应动作。
具体地，所述第一无线发射模块包括：
第一HW3000无线发射模块和第一动作按键，所述第一HW3000无线发射模块包括SDI信号端和SDO信号端，所述第一动作按键与第一HW3000无线发射模块的SD I信号端电连接。
具体地，所述第二无线发射模块包括：
第二HW3000无线发射模块，所述第二HW3000无线发射模块包括SD I信号端和SDO信号端，所述第一动作按键与第二HW3000无线发射模块的SD I信号端电连接。
具体地，所述第一HW3000无线发射模块和第二HW3000无线发射模块均包括第一单片机，所述无线接收模块包括第二单片机，所述第一单片机和第二单片机均为STM32F103RCT6芯片，所述STM32F103RCT6芯片包括第一I/O信号端和第二I/O信号端。
具体地，所述第一HW3000无线发射模块的SDO信号端和第二HW3000无线发射模块的SDO信号端分别与第一单片机的第一I/O信号端和第二I/O信号端连接。
具体地，所述驱动器包括继电器驱动电路，所述继电器驱动电路包括控制信号输入端，所述继电器驱动电路设置为多个，所述第二单片机的多个I/O信号端分别与多个继电器驱动电路的控制信号输入端连接。
具体地，所述电控模块包括继电器，所述继电器设置为多个，所述多个继电器驱动电路分别于多个继电器电连接。
具体地，所述驱动器与无线接收模块通过快速接头连接，电压和信号同时传递。
具体地，所述无线发射模块和所述无线接收模块中内置可充电电池。
有益效果：
本实用新型通过计时单元记录第一SD0信号由发射到接收所用时间，并根据第一SD0信号由发射到接收所用时间向无线接收模块输出第一SD0信号，实现了当第一无线发射模块出现故障时，通过第二无线发射模块进行控制信号的发射，解决了现有技术中当某一I/O端口出现故障无法及时传递I/O信号时，可能造成工控现场装置无法及时进行操控，从而存在很大的安全隐患的技术问题，很大程度上提高了远程I/O控制装置的安全性和可靠性，拓展了本实用新型的应用场景。
附图说明
图1是本实用新型实施例采用的应用在工业自动控制中的远程I/O传输装置的第一无线发射模块的电路示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
为了有效解决上述问题，本实用新型提供了一种应用在工业自动控制中的远程I/O传输装置，下面进行具体阐述。
根据本实用新型实施例，提供了一种应用在工业自动控制中的远程I/O传输装置，请参阅图1，包括：
第一无线发射模块，与无线接收模块无线通信连接，用于向无线接收模块输出第一SDO信号SDO1；
计时单元，用于记录第一SDO信号SDO1由发射到接收所用时间；
第二无线发射模块，用于根据第一SDO信号SDO1由发射到接收所用时间向无线接收模块输出第一SDO信号SDO1；
无线接收模块，用于根据第一SDO信号SDO1输出第一I/O信号。
这里需要说明的是，本实用新型通过计时单元记录第一SDO信号SDO1由发射到接收所用时间，并根据第一SDO信号SDO1由发射到接收所用时间通过第二无线发射模块向无线接收模块输出第一SDO信号SDO1，即当第一SDO信号SDO1由发射到接收所用时间超过预设值时，通过第二无线发射模块向无线接收模块输出第一SDO信号SDO1，所述第二无线发射模块和第二无线发射模块的电路结构部分相同，实现了当第一无线发射模块出现故障时，通过第二无线发射模块进行控制信号的发射，解决了现有技术中当某一I/O端口出现故障无法及时传递I/O信号时，可能造成工控现场装置无法及时进行操控，从而存在很大的安全隐患的技术问题，很大程度上提高了远程I/O控制装置的安全性和可靠性，拓展了本实用新型的应用场景。
具体地，还包括：
驱动器，所述驱动器与无线接收模块控制连接，用于根据第一I/O信号还原第一SDO信号SDO1控制电控模块动作；
电控模块，用于在第一I/O信号控制下执行相应动作。
具体地，所述第一无线发射模块包括：
第一HW3000无线发射模块和第一动作按键，所述第一HW3000无线发射模块包括SDI信号端和SDO信号端，所述第一动作按键与第一HW3000无线发射模块的SD I信号端电连接。
具体地，所述第二无线发射模块包括：
第二HW3000无线发射模块，所述第二HW3000无线发射模块包括SD I信号端和SDO信号端，所述第一动作按键与第二HW3000无线发射模块的SD I信号端电连接。
具体地，所述第一HW3000无线发射模块和第二HW3000无线发射模块均包括第一单片机，所述无线接收模块包括第二单片机，所述第一单片机和第二单片机均为STM32F103RCT6芯片，所述STM32F103RCT6芯片包括第一I/O信号端和第二I/O信号端，所述STM32F103RCT6芯片内置有计时单元。
具体地，所述第一HW3000无线发射模块的SDO信号端和第二HW3000无线发射模块的SDO信号端分别与第一单片机的第一I/O信号端和第二I/O信号端连接。
本实用新型的电路部分解释如下：
对于无线发射模块：现有技术中有用HW3000无线发射模块6路数据采集打包再发送，时延大，易出错，而本实用新型采用HW3000无线发射模块1配1，按键接SD I信号输入,输出SDO信号，准确率更高，更快。
对于无线接收模块：现有技术中的通信普遍是转成CAN通信，而本实用新型直接通过GP I/O-READ输入，解决了传统控制系统布线繁多、设备多而沉重、功能冗余等问题，大大减少了布线数量。
对于驱动器：现有技术中通信普遍是转成CAN通信，而本实用新型采用驱动器与无线接收模块I/O信号端直连，STM32F103RCT6单片机将I/O输入信号转换成输出信号，通过控制多个继电器，从而控制电控模块动作，减小延迟。
具体地，所述驱动器包括继电器驱动电路，所述继电器驱动电路包括控制信号输入端，所述继电器驱动电路设置为多个，所述第二单片机的多个I/O信号端分别与多个继电器驱动电路的控制信号输入端连接。
具体地，所述电控模块包括继电器，所述继电器设置为多个，所述多个继电器驱动电路分别于多个继电器电连接。所述电控模块还包括电控装置，所述多个继电器分别于所述电控装置控制连接，通过控制多个继电器通断电，实现对多个电控装置的控制。
这里需要说明的是，无线接收模块与驱动装置之间可以采用CAN通信，代替开关量I/O通信，电路布线更简单。
可以理解的是，可在无线发射模块上增加显示屏，实时动作显示。
具体地，所述驱动器与无线接收模块通过快速接头连接，电压和信号同时传递。
这里需要说明的是，本实用新型驱动装置与无线接收模块快速接头连接，电压和信号可同时传递，信号部分I/O直连，缩减驱动装置体积，整套系统不需额外接电缆。
具体地，所述第一无线发射模块、第二无线发射模块和所述无线接收模块中内置可充电电池，可延长无线发射模块和无线接收模块的使用寿命。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
上述实施例中的集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在上述计算机可读取的存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在存储介质中，包括若干指令用以使得一台或多台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的客户端，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种应用在工业自动控制中的远程I/O传输装置，其特征在于，包括：
第一无线发射模块，与无线接收模块无线通信连接，用于向无线接收模块输出第一SDO信号；
计时单元，用于记录第一SD0信号由发射到接收所用时间；
第二无线发射模块，用于根据第一SD0信号由发射到接收所用时间向无线接收模块输出第一SD0信号；
无线接收模块，用于根据第一SDO信号输出第一I/O信号。
2.根据权利要求1所述的应用在工业自动控制中的远程I/O传输装置，其特征在于，还包括：
驱动器，所述驱动器与无线接收模块控制连接，用于根据第一I/O信号还原第一SDO信号控制电控模块动作；
电控模块，用于在第一I/O信号控制下执行相应动作。
3.根据权利要求2所述的应用在工业自动控制中的远程I/O传输装置，其特征在于，所述第一无线发射模块包括：
第一HW3000无线发射模块和第一动作按键，所述第一HW3000无线发射模块包括SDI信号端和SDO信号端，所述第一动作按键与第一HW3000无线发射模块的SDI信号端电连接。
4.根据权利要求3所述的应用在工业自动控制中的远程I/O传输装置，其特征在于，所述第二无线发射模块包括：
第二HW3000无线发射模块，所述第二HW3000无线发射模块包括SDI信号端和SDO信号端，所述第一动作按键与第二HW3000无线发射模块的SDI信号端电连接。
5.根据权利要求4所述的应用在工业自动控制中的远程I/O传输装置，其特征在于，所述第一HW3000无线发射模块和第二HW3000无线发射模块均包括第一单片机，所述无线接收模块包括第二单片机，所述第一单片机和第二单片机均为STM32F103RCT6芯片，所述STM32F103RCT6芯片包括第一I/O信号端和第二I/O信号端。
6.根据权利要求5所述的应用在工业自动控制中的远程I/O传输装置，其特征在于，所述第一HW3000无线发射模块的SDO信号端和第二HW3000无线发射模块的SDO信号端分别与第一单片机的第一I/O信号端和第二I/O信号端连接。
7.根据权利要求5所述的应用在工业自动控制中的远程I/O传输装置，其特征在于，所述驱动器包括继电器驱动电路，所述继电器驱动电路包括控制信号输入端，所述继电器驱动电路设置为多个，所述第二单片机的多个I/O信号端分别与多个继电器驱动电路的控制信号输入端连接。
8.根据权利要求7所述的应用在工业自动控制中的远程I/O传输装置，其特征在于，所述电控模块包括继电器，所述继电器设置为多个，所述多个继电器驱动电路分别于多个继电器电连接。
9.根据权利要求8所述的应用在工业自动控制中的远程I/O传输装置，其特征在于，所述驱动器与无线接收模块通过快速接头连接，电压和信号同时传递。
10.根据权利要求1所述的应用在工业自动控制中的远程I/O传输装置，其特征在于，所述无线发射模块和所述无线接收模块中内置可充电电池。
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