CN220526221U - 一种工业控制管理设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种工业控制管理设备，至少包括控制模块、音频模块、网络传输模块、多媒体传输模块、连接器模块和开关模块，控制模块分别与音频模块、网络传输模块、多媒体传输模块、连接器模块和开关模块相连，网络传输模块至少包括PCIe接口、CAN接口和USB接口，PCIe接口用于连接LoRa模组、LTE模组和固态硬盘，CAN接口用于通过CAN总线传输，可通过LTE技术，以太网以及LoRa无线技术来接入控制模块，还可以接入固态硬盘，大大满足了客户的需求，完善了基于树莓派的软件开发系统，又能有效降低软件开发门槛和时间，大大优化了用户的使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能控制技术领域，尤其涉及一种工业控制管理设备。
背景技术
目前，传统HMI(Human Machine Interface，人机界面设备)和他们的自动化系统深度绑定，这类设备使得用户极其困难去配合自己的设备系统。与此同时，各行各业有着各种不同层次的自动化，智能化，物联网化工业改造需求，客户群体越发的需要携带4G网络，超远距离低功耗传输，高清显示屏以及各种工业控制总线的设备。而目前已有的HMI设备，普遍存在功耗高，工业控制总线不完善，无线传输受限以及无法加装SSD固态硬盘存储等现象，这些普遍存在的想象给很多客户造成了很大的困扰，大大将低了客户体验感。
实用新型内容
针对上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种工业控制管理设备。
本实用新型实施例提供一种工业控制管理设备，所述工业控制管理设备至少包括控制模块、音频模块、网络传输模块、多媒体传输模块、连接器模块和开关模块，所述控制模块分别与所述音频模块、所述网络传输模块、所述多媒体传输模块、所述连接器模块和所述开关模块相连，所述网络传输模块至少包括PCIe接口、CAN接口和USB接口，所述PCIe接口用于连接LoRa模组、LTE模组和固态硬盘，所述CAN接口用于通过CAN总线传输，其中：
所述音频模块用于录音和播放音乐，所述音频模块分别与麦克风或耳机座输出端相连；
所述控制模块用于对各个模块进行控制，进行数据传输；
所述多媒体传输模块用于采集音频信号和视频信号；
所述连接器模块用于连接直流电源和外部设备。
可选地，所述工业控制管理设备还包括GPIO拓展芯片，所述控制模块的IIC管脚与所述GPIO拓展芯片相连，所述GPIO拓展芯片分别与蜂鸣器和用户指示灯相连。
可选地，所述工业控制管理设备还包括隔离模块，所述连接器模块通过所述隔离模块与所述控制模块的GPIO管脚相连。
可选地，所述工业控制管理设备还包括光照传感器，所述光照传感器与所述控制模块相连。
可选地，所述工业控制管理设备还包括USB扩展模块，所述控制模块的USB2.0管脚通过USB开关与所述USB扩展模块相连，所述USB扩展模块与各个接口模块相连。
可选地，所述接口模块至少包括：PCIe接口、串口转RS485接口、串口转RS232接口和CAN接口中的一种或多种。
可选地，所述工业控制管理设备还包括以太网接口，所述控制模块的RGMII管脚与所述以太网接口相连。
可选地，所述工业控制管理设备还包括WiFi蓝牙模块，所述WiFi蓝牙模块与所述控制模块相连。
可选地，所述工业控制管理设备还包括电源模块，所述电源模块通过实时时钟模块与所述控制模块相连。
可选地，所述工业控制管理设备还包括加密模块，所述加密模块与所述控制模块相连，所述加密模块用于对传输数据进行加密。
本实用新型实施例提供的技术方案中，工业控制管理设备至少包括控制模块、音频模块、网络传输模块、多媒体传输模块、连接器模块和开关模块，所述控制模块分别与所述音频模块、所述网络传输模块、所述多媒体传输模块、所述连接器模块和所述开关模块相连，所述网络传输模块至少包括PCIe接口、CAN接口和USB接口，所述PCIe接口用于连接LoRa模组、LTE模组和固态硬盘，所述CAN接口用于通过CAN总线传输，其中：所述音频模块用于录音和播放音乐，所述音频模块分别与麦克风或耳机座输出端相连；所述控制模块用于对各个模块进行控制，进行数据传输；所述多媒体传输模块用于采集音频信号和视频信号；所述连接器模块用于连接直流电源和外部设备，通过本实用新型实施例，可通过LTE(Long TermEvolution，长期演进)技术，以太网以及LoRa无线技术来接入控制模块，还可以接入固态硬盘，大大满足了客户的需求，完善了基于树莓派的软件开发系统，又能有效降低软件开发门槛和时间，大大优化了用户的使用。
附图说明
图1为本实用新型实施例中提供的一工业控制管理设备的结构示意图；
图2为本实用新型实施例中提供的又一工业控制管理设备的结构示意图。
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，本领域技术人员在没有作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。
名词解释：
USB：Universal Serial Bus。
CSI：Camera Serial Interface；lane：通道。
Camera：摄像头。
DSI：Display Serial Interfac。
Mini PCIe：一种PCIe(PCI Express)的接口。
LoRa：一种远距离低功耗的无线通信技术。
GPIO:通用输入输出引脚。
CAN：Controller Area Network，一种现场总线。
LTE:Long Time Evolution,第四代移动通讯标准。
PoE:Power over Ethernet，以太网供电协议标准。
RS485:一种并行通信接口。
RS232:一种串行数据通信的接口标准。
SIM:Subscriber Identity Module，用户识别卡。
DI:Digital Input。
DO:Digital Output。
HDMI:高清晰多媒体接口，用于传输视频和音频信号。
EEPROM:一种可擦除可编程的存储器。
RTC：实时时钟。
TVS：一种高效能的瞬间电压保护器件。
请参阅图1，为本实用新型实施例中提供的工业控制管理设备的结构示意图，工业控制管理设备至少包括控制模块101、音频模块102、网络传输模块103、多媒体传输模块104、连接器模块105和开关模块106，控制模块分别与音频模块、网络传输模块、多媒体传输模块、连接器模块和开关模块相连，网络传输模块至少包括PCIe接口、CAN接口和USB接口，PCIe接口用于连接LoRa模组、LTE模组和固态硬盘，CAN接口用于通过CAN总线传输，其中：
音频模块用于录音和播放音乐，音频模块分别与麦克风或耳机座输出端相连；
控制模块用于对各个模块进行控制，进行数据传输；
多媒体传输模块用于采集音频信号和视频信号；
连接器模块用于连接直流电源和外部设备。
图2为本实用新型实施例中提供的又一工业控制管理设备的结构示意图，如图2所示，工业控制管理设备还包括GPIO拓展芯片，控制模块的IIC管脚与GPIO拓展芯片相连，GPIO拓展芯片分别与蜂鸣器和用户指示灯相连。
可选地，工业控制管理设备还包括隔离模块，连接器模块通过隔离模块与控制模块的GPIO管脚相连。
可选地，工业控制管理设备还包括光照传感器，光照传感器与控制模块相连。
可选地，工业控制管理设备还包括USB扩展模块，控制模块的USB2.0管脚通过USB开关与USB扩展模块相连，USB扩展模块与各个接口模块相连。
可选地，接口模块至少包括：PCIe接口、串口转RS485接口、串口转RS232接口和CAN接口中的一种或多种。
可选地，工业控制管理设备还包括以太网接口，控制模块的RGMII管脚与以太网接口相连。
可选地，工业控制管理设备还包括WiFi蓝牙模块，WiFi蓝牙模块与控制模块相连。
可选地，工业控制管理设备还包括电源模块，电源模块通过实时时钟模块与控制模块相连。
可选地，工业控制管理设备还包括加密模块，加密模块与控制模块相连，加密模块用于对传输数据进行加密。
具体地，1:开关机信号拓展接口。
2:看门狗使能接口，短接为使能看门狗。
3:标准USB2.0 9pin接口，用于拓展USB信号。
4:树莓派标准CSI接口，2lane信号，用于连接Camera。
5:树莓派标准CSI接口，4lane信号，用于连接Camera。
6:电源拓展接口，用于拓展外部设备。
7:整机LED灯接口。
8:树莓派标准DSI接口，4lane信号，用于连接显示屏幕。
9:Mini PCIe接口，设计上用于连接LoRa模组，实现远距离传输。
10:GPIO拓展芯片，用于拓展GPIO供系统使用。
11:USB Hub芯片，用于拓展USB信号。
12:Mini PCIe标准接口，PCIe2.0信号，可拓展SSD。
13:CAN FD芯片，用于实现CAN总线的连接。
14:40pin排针信号，用于拓展使用。
15:光照传感器和蜂鸣器的连接接口。
16/33:麦克风声道连接接口。
17:Mini PCIe接口，设计上用于连接LTE模组。
18/24:高速连接器接口，用于连接主控模组。
19:第二电源输入接口，预留增加供电多样性。
20:保险丝和座子，增加系统的可靠性。
21:主控，CM4模组的安装位置。
22:显示屏触摸信号接口。
23:共模电感，用于滤除干扰信号。
25:PoE模组，用于以太网供电。
26:CAN隔离芯片，增加系统稳定性。
27:RS485隔离芯片，增加系统稳定性。
28:隔离电源，用于给CAN和RS485芯片供电使用。
29:USB转串口芯片，用于串口调试。
30:USB Hub芯片，用于拓展USB信号。
31:音频解码芯片，用于系统的录音和播放音乐。
32:以太网的网络变压器。
34:RS232芯片，用于数据传输。
35/36:SIM卡连接器，用于连接SIM卡座子。
37:主电源凤凰接线端子，支持12-24V直流电源输入。
38:信号接线端子，用于RS485、RS232、CAN、4*DI和4*DO信号拓展。
39:模式切换按键，用于切换主控启动模式。
40:系统复位按键。
41:USBHub芯片，用于拓展USB信号。
42：音频耳机接口连接器，用于连接耳机和音响设备。
43:标准HDMI接口，用于连接显示屏。
44:以太网接口，支持10/100/1000MBits速率传输。
45:EEPROM芯片，存储系统关键配置信息。
46:系统RTC芯片，用于计时和实现看门狗功能。
47:系统加密芯片，用于可靠的信息交互。
48:USB限流保护芯片。
49:显示屏背光调控电路，用于驱动显示屏。
50:8路光耦隔离芯片，用于前后级隔离。
51/52:电源降压芯片，为系统提供3.3V和5V的电源。
53:TVS管，增加系统的可靠性。
本实用新型实施例应用于工业控制，室内外网关，自动化智能化等场景，设备终端采取多重网络技术作为通讯载体的设计方法，集成10.1寸的高清显示屏，用户可以不需要拆机，对此设备进行配置以及图形化显示。基于树莓派的低功耗CPU为核心，搭载上各种工业控制总线，可以极大情况的满足了各种控制需求。采用12-24V电源供电，可以轻松便捷的保证设备系统稳定性，而采用完善的Pi生态系统，用户可以很便捷的快速开发出合适自己使用的软件控制系统。
本实用新型实施例提供的工业控制管理设备，休眠功耗低，具备丰富的工业控制总线接口以便现场控制，集成高清显示屏可以提供给用户进行图形化处理。增加SSD接口快拆设计，提供给用户用于增加存储空间，不需要拆开外壳即可实现。
本实用新型实施例提供的技术方案中，工业控制管理设备至少包括控制模块、音频模块、网络传输模块、多媒体传输模块、连接器模块和开关模块，控制模块分别与音频模块、网络传输模块、多媒体传输模块、连接器模块和开关模块相连，网络传输模块至少包括PCIe接口、CAN接口和USB接口，PCIe接口用于连接LoRa模组、LTE模组和固态硬盘，CAN接口用于通过CAN总线传输，其中：音频模块用于录音和播放音乐，音频模块分别与麦克风或耳机座输出端相连；控制模块用于对各个模块进行控制，进行数据传输；多媒体传输模块用于采集音频信号和视频信号；连接器模块用于连接直流电源和外部设备，通过本实用新型实施例，可通过LTE(Long Term Evolution，长期演进)技术，以太网以及LoRa无线技术来接入控制模块，还可以接入固态硬盘，大大满足了客户的需求，完善了基于树莓派的软件开发系统，又能有效降低软件开发门槛和时间，大大优化了用户的使用。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种工业控制管理设备，其特征在于：所述工业控制管理设备至少包括控制模块、音频模块、网络传输模块、多媒体传输模块、连接器模块和开关模块，所述控制模块分别与所述音频模块、所述网络传输模块、所述多媒体传输模块、所述连接器模块和所述开关模块相连，所述网络传输模块至少包括PCIe接口、CAN接口和USB接口，所述PCIe接口用于连接LoRa模组、LTE模组和固态硬盘，所述CAN接口用于通过CAN总线传输，其中：
所述音频模块用于录音和播放音乐，所述音频模块分别与麦克风或耳机座输出端相连；
所述控制模块用于对各个模块进行控制，进行数据传输；
所述多媒体传输模块用于采集音频信号和视频信号；
所述连接器模块用于连接直流电源和外部设备。
2.根据权利要求1所述的工业控制管理设备，其特征在于，所述工业控制管理设备还包括GPIO拓展芯片，所述控制模块的IIC管脚与所述GPIO拓展芯片相连，所述GPIO拓展芯片分别与蜂鸣器和用户指示灯相连。
3.根据权利要求1所述的工业控制管理设备，其特征在于，所述工业控制管理设备还包括隔离模块，所述连接器模块通过所述隔离模块与所述控制模块的GPIO管脚相连。
4.根据权利要求1所述的工业控制管理设备，其特征在于，所述工业控制管理设备还包括光照传感器，所述光照传感器与所述控制模块相连。
5.根据权利要求1所述的工业控制管理设备，其特征在于，所述工业控制管理设备还包括USB扩展模块，所述控制模块的USB2.0管脚通过USB开关与所述USB扩展模块相连，所述USB扩展模块与各个接口模块相连。
6.根据权利要求5所述的工业控制管理设备，其特征在于，所述接口模块至少包括：PCIe接口、串口转RS485接口、串口转RS232接口和CAN接口中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的工业控制管理设备，其特征在于，所述工业控制管理设备还包括以太网接口，所述控制模块的RGMII管脚与所述以太网接口相连。
8.根据权利要求1所述的工业控制管理设备，其特征在于，所述工业控制管理设备还包括WiFi蓝牙模块，所述WiFi蓝牙模块与所述控制模块相连。
9.根据权利要求1所述的工业控制管理设备，其特征在于，所述工业控制管理设备还包括电源模块，所述电源模块通过实时时钟模块与所述控制模块相连。
10.根据权利要求1所述的工业控制管理设备，其特征在于，所述工业控制管理设备还包括加密模块，所述加密模块与所述控制模块相连，所述加密模块用于对传输数据进行加密。
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