CN220528465U - 一种液冷机柜的嵌入式控制器及液冷机柜 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种液冷机柜的嵌入式控制器及液冷机柜，该嵌入式控制器包括多种不同类型的控制接口、微控制器、内部存储器、外部存储器、输入输出接口及显示器，控制接口包括控制主接口及控制从接口，输入输出接口包括输出接口，输出接口包括多路单刀单掷继电器及多路单刀双掷型继电器；控制主接口及控制从接口分别与微控制器连接；微控制器分别与内部存储器及外部存储器连接；微控制器还分别与多路单刀单掷继电器及多路单刀双掷型继电器连接；微控制器还与显示器连接。通过采用上述液冷机柜的嵌入式控制器及液冷机柜，解决了现有控制器对多个子设备控制时，控制器成本高且实施便捷度低的问题。

Description

一种液冷机柜的嵌入式控制器及液冷机柜

技术领域

本申请涉及控制器技术领域，具体而言，涉及一种液冷机柜的嵌入式控制器及液冷机柜。

背景技术

随着现代化工业的快速发展，可编程控制器(PLC)在工业生产中的应用日益广泛。目前，可编程控制器种类繁多，模块功能划分明确，若要实现多种功能，则需要添加较多的额外模块且会存在功能冗余的问题。

在针对液冷机柜的控制中，需要控制的子设备繁多，通讯协议不统一，需要的接口种类也不同，若要实现统一控制，会造成控制器成本高且实施便捷度低的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种液冷机柜的嵌入式控制器及液冷机柜，以解决现有控制器对多个子设备控制时，控制器成本高且实施便捷度低的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种液冷机柜的嵌入式控制器，嵌入式控制器包括多种不同类型的控制接口、微控制器、内部存储器、外部存储器、输入输出接口及显示器，控制接口包括控制主接口及控制从接口，输入输出接口包括输出接口，输出接口包括多路单刀单掷继电器及多路单刀双掷型继电器；

控制主接口及控制从接口分别与微控制器连接；

微控制器分别与内部存储器及外部存储器连接；

微控制器还分别与输入输出接口及显示器连接。

可选地，控制主接口为485接口、RJ45接口、以太网接口中的至少一种，控制从接口为与控制主接口对应的485接口、RJ45接口、以太网接口中的至少一种。

可选地，控制接口及输入输出接口均为高频光耦隔离接口。

可选地，微控制器包括内部时钟，内部时钟通过RTC震荡时钟晶振计时。

可选地，多路单刀单掷继电器为八路单刀单掷继电器，多路单刀双掷型继电器为双路单刀双掷型继电器。

可选地，控制接口采用浮空模式。

可选地，嵌入式控制器还包括外部时钟，微控制器与外部时钟连接。

可选地，内部时钟与电池连接。

可选地，外部存储器为SD卡存储器。

第二方面，本申请实施例还提供了一种液冷机柜，液冷机柜包括上述的液冷机柜的嵌入式控制器、执行器；

液冷机柜的嵌入式控制器与执行器连接。

本申请实施例带来了以下有益效果：

本申请实施例提供的一种液冷机柜的嵌入式控制器及液冷机柜，能够集成多种不同类型的控制接口，满足多种通讯协议的需求，适配各种工业执行器，同时各类控制接口均为主从方式配置，能满足不同应用场景需求，同时，存储介质既有内部存储器，又具备外部存储器，保证断电情况下也能正常使用，与现有技术中的液冷机柜的嵌入式控制器相比，解决了现有控制器对多个子设备控制时，控制器成本高且实施便捷度低的问题。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请实施例所提供的液冷机柜的嵌入式控制器的结构示意图；

图2示出了本申请实施例所提供的液冷机柜的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，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实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的每个其他实施例，都属于本申请保护的范围。

值得注意的是，在本申请提出之前，随着现代化工业的快速发展，可编程控制器(PLC)在工业生产中的应用日益广泛。目前，可编程控制器种类繁多，模块功能划分明确，若要实现多种功能，则需要添加较多的额外模块且会存在功能冗余的问题。在针对液冷机柜的控制中，需要控制的子设备繁多，通讯协议不统一，需要的接口种类也不同，若要实现统一控制，会造成控制器成本高且实施便捷度低的问题。

基于此，本申请实施例提供了一种液冷机柜的嵌入式控制器，以降低控制器成本及实施便捷度。

请参阅图1，图1为本申请实施例所提供的一种液冷机柜的嵌入式控制器的结构示意图。如图1所示，本申请实施例提供的液冷机柜的嵌入式控制器100包括多种不同类型的控制接口110、微控制器120、输入输出接口130、内部存储器140、外部存储器150及显示器160，控制接口110包括控制主接口111及控制从接口112，输入输出接口130包括输出接口，输出接口包括多路单刀单掷继电器及多路单刀双掷型继电器；

控制主接口111及控制从接口112分别与微控制器120连接；

微控制器120分别与内部存储器140及外部存储器150连接；

微控制器120还分别与输入输出接口130及显示器160连接。

这里，微控制器可指微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)，微控制器包括内部时钟，内部时钟通过RTC震荡时钟晶振计时，以对某些执行器实现按时控制功能。

嵌入式控制器还包括外部时钟，微控制器与外部时钟连接。这样，微控制器可以通过内部设置的内部时钟与外部时钟进行连接，使得微控制器接入以太网后能够通过联网的方式进行内部时钟校准，保证内部时钟与外部时钟的统一，提高时钟控制的精度。

另外，内部时钟与电池连接，由电池为内部时钟供电，以保证时钟的正常运行。然而，现有的控制器的内部是没有时钟系统的，需要读取上位机的系统时钟，从而达到时钟显示功能，但是，当现有控制器处于没有上位机的环境中时就无法读取时钟。

显示器可以是LED显示器，能够在LED显示器上对系统运行状态、内部核心控制参数等数据进行显示，使控制器具有现场可视化功能，直观地观测控制器的运行状态。

在本申请实施例中，控制主接口与控制从接口是相互对应的接口，控制主接口与控制从接口以主从方式共同与微控制器连接。主接口的作用是将外部设备(例如：机柜)读取的数据输入到MCU，从接口的作用是将MCU的数据发送到其他终端设备。其中，主接口读取的数据可以是通过传感器采集到的机柜的温度、电压数据，各类型控制接口均采用高频光耦隔离电路实现，以接收高频信号，增强抗干扰性能，可支持多路从机需求，在信号距离内不需要额外添加中继。

控制主接口为485接口、RJ45接口、以太网接口中的至少一种，控制从接口为与控制主接口对应的485接口、RJ45接口、以太网接口中的至少一种。

如果控制主接口为485接口、RJ45接口及以太网接口，则控制从接口同样包括485接口、RJ45接口及以太网接口，即整个嵌入式控制器中共有两个485接口、两个RJ45接口及两个以太网接口。另外，控制主接口或者控制从接口还可以是CAN接口。

控制接口采用浮空模式。与传统的嵌入式控制器中数据输入输出(DIDO)接口不同，本申请不局限于采用PNP或NPN模式，而是采用带有隔离的浮空模式，可以兼容各种DIDO模式，还能扩展控制接口满足数字量、模拟量等其他接口需求。

输出接口采用多路单刀单掷继电器及多路单刀双掷型继电器，多路单刀单掷继电器为八路单刀单掷继电器，多路单刀双掷型继电器为双路单刀双掷型继电器，这样相当于共有十路输出，由微控制器控制继电器的开断。其中，单刀单掷继电器适用于仅需控制执行器的通断，单刀双掷型继电器适用于控制执行器的正负转换，该输出接口能够满足各种执行器的需求。另外，控制接口及输入输出接口均为高频光耦隔离接口，能够接收高频信号，输入接口能够兼容开关量信号及脉冲信号，输出接口能够兼容高低电平输出。

本申请中的存储介质包括内部存储器及外部存储器，内部存储器可以是FLASH闪存，使用FLASH闪存能够保存关键控制变量，具有断电保护功能，上电后恢复系统状态。此外，外部存储器不仅能够存储微控制器的运行参数，采集执行器数据，还可以读取指定类型文件来刷新微控制器的内部程序，便于检测运维等后期维护。

具体的，RJ45接口及以太网接口通过SPI总线挂载在MCU上，CAN接口通过CAN总线挂载在MCU上，485接口通过SP385芯片转接串口总线挂载在MCU上。当某控制接口接收到输入信号后，会在MCU内部开辟该控制接口对应的存储空间，将输入信号对应的数据存放在MCU内部开辟的该控制接口对应的存储空间中。

当完成一次输入信号接收后，MCU开始对输入信号进行处理，对符合通讯协议的输入信号进行关键参数提取。其中，不同的控制接口对应不同的通讯协议，例如：CAN接口采用CAN协议。然后，MCU将生成的关键控制变量及运行参数存储在内部存储器和/或外部存储器中，例如：微控制器将生成的关键控制变量放入内部存储器中存储，将运行参数放入外部存储器中进行存储。对于不符合通讯协议的输入信号则直接清除。MCU对本次输入信号处理结束后会将内部存储器清空，等待下一次的信号接收。另外，微控制器还生成输出信号，将该输出信号经由输出接口输出。其中，外部存储器为SD卡存储器。

与现有技术中液冷机柜的嵌入式控制器相比，本申请能够集成多种不同类型的控制接口，满足多种通讯协议的需求，适配各种工业执行器，同时各类控制接口均为主从方式配置，能满足不同应用场景需求，同时，存储介质既有内部存储器，又具备外部存储器，保证断电情况下也能正常使用，解决了现有控制器对多个子设备控制时，控制器成本高且实施便捷度低问题。

基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了与液冷机柜的嵌入式控制器对应的液冷机柜，由于本申请实施例中的装置解决问题的原理与本申请实施例上述液冷机柜的嵌入式控制器相似，因此液冷机柜的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

请参阅图2，图2为本申请实施例所提供的一种液冷机柜的结构示意图。如图2中所示，所述液冷机柜10包括液冷机柜的嵌入式控制器100、执行器200；

液冷机柜的嵌入式控制器100与执行器200连接。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。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，又例如，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通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

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。

所述功能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，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。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一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，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。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种液冷机柜的嵌入式控制器，其特征在于，所述嵌入式控制器包括多种不同类型的控制接口、微控制器、内部存储器、外部存储器、输入输出接口及显示器，所述控制接口包括控制主接口及控制从接口，所述输入输出接口包括输出接口，所述输出接口包括多路单刀单掷继电器及多路单刀双掷型继电器；

所述控制主接口及所述控制从接口分别与所述微控制器连接；

所述微控制器分别与所述内部存储器及所述外部存储器连接；

所述微控制器还分别与所述输入输出接口及所述显示器连接。

2.根据权利要求1所述的嵌入式控制器，其特征在于，所述控制主接口为485接口、RJ45接口、以太网接口中的至少一种，所述控制从接口为与所述控制主接口对应的485接口、RJ45接口、以太网接口中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的嵌入式控制器，其特征在于，所述控制接口及所述输入输出接口均为高频光耦隔离接口。

4.根据权利要求1所述的嵌入式控制器，其特征在于，所述微控制器包括内部时钟，所述内部时钟通过RTC震荡时钟晶振计时。

5.根据权利要求1所述的嵌入式控制器，其特征在于，所述多路单刀单掷继电器为八路单刀单掷继电器，所述多路单刀双掷型继电器为双路单刀双掷型继电器。

6.根据权利要求1所述的嵌入式控制器，其特征在于，所述控制接口采用浮空模式。

7.根据权利要求1所述的嵌入式控制器，其特征在于，所述嵌入式控制器还包括外部时钟，所述微控制器与所述外部时钟连接。

8.根据权利要求4所述的嵌入式控制器，其特征在于，所述内部时钟与电池连接。

9.根据权利要求1所述的嵌入式控制器，其特征在于，所述外部存储器为SD卡存储器。

10.一种液冷机柜，其特征在于，所述液冷机柜包括如权利要求1至9中任一项所述的液冷机柜的嵌入式控制器、执行器；

所述液冷机柜的嵌入式控制器与所述执行器连接。