RU149610U1 - Промышленный контроллер - Google Patents
Промышленный контроллер Download PDFInfo
- Publication number
- RU149610U1 RU149610U1 RU2014105947/08U RU2014105947U RU149610U1 RU 149610 U1 RU149610 U1 RU 149610U1 RU 2014105947/08 U RU2014105947/08 U RU 2014105947/08U RU 2014105947 U RU2014105947 U RU 2014105947U RU 149610 U1 RU149610 U1 RU 149610U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- interfaces
- industrial controller
- interface
- circuit
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Промышленный контроллер, содержащий корпус, расположенные в корпусе источник питания, однокристальный микроконтроллер со встроенными часами реального времени и ОЗУ, работающими от батареи энергонезависимого питания, FLASH память, интерфейсы Ethernet и (или) CAN для соединения с управляющим компьютером, светодиодные индикаторы, расположенные на передней панели корпуса, клеммы для подсоединения интерфейсов, установленные на верхних и нижних сторонах корпуса, отличающийся тем, что в схему устройства введены термометр, барометр и акселерометр, выполненные в виде отдельных дополнительных микросхем, а также интерфейсы RS-485 для подключения удаленных датчиков и исполнительных устройств, кроме того, схема снабжена двумя разъемами, расположенными с двух боковых сторон корпуса промышленного контроллера, которые служат для подключения модулей расширения ввода-вывода сигналов управляемых объектов, при этом контакты каждого из двух разъемов образуют отдельную внутреннюю межмодульную шину, которая содержит цепи интерфейса IC, запроса прерывания и питания, а модули расширения выполнены с использованием БИС расширения для интерфейса IC.
Description
Полезная модель относится к системам программного управления, а именно к программируемым логическим контроллерам, и может быть использована для управления технологическими процессами в различных областях промышленности.
Известен «Контроллер промышленный» содержащий модуль питания, модуль вычислительный, модули ввода/вывода дискретных сигналов и/или модули ввода/вывода аналоговых сигналов, подсоединенные к блоку объединительному для шины ISA, отличающийся тем, что в блоке объединительном земляная шина соединена со вторым, третьим, четвертым, пятым контактами первого соединителя, с первым, третьим, четвертым, пятым контактами второго соединителя, с третьим, четвертым, пятым контактами третьего соединителя, с первым, вторым, четвертым, пятым контактами четвертого соединителя, со вторым, четвертым, пятым контактами пятого соединителя, с первым, четвертым, пятым контактами шестого соединителя, с четвертым, пятым контактами седьмого соединителя, с первым, вторым, третьим, пятым контактами восьмого соединителя, со вторым, третьим, пятым контактами девятого соединителя, с первым, третьим, пятым контактами десятого соединителя, с третьим, пятым контактами одиннадцатого соединителя, с первым, вторым, пятым контактами двенадцатого соединителя, в модулях ввода/вывода первый вход схемы сравнения адреса подключен к первому контакту соединителя, второй вход схемы сравнения адреса подключен к второму контакту соединителя, третий вход схемы сравнения адреса подключен к третьему контакту соединителя, четвертый вход схемы сравнения адреса подключен к четвертому контакту соединителя, пятый вход схемы сравнения адреса подключен к пятому контакту соединителя, причем каждый соединитель блока объединительного обеспечивает любому подключенному модулю ввода/вывода уникальный адрес. Патент РФ на изобретение №2429524 МПК: 6 G06F 9/00 д. публ. 27.07.2009.
Известен также «Промышленный контроллер», содержащий печатную плату со встроенным накопителем информации и с размещенным на ней микропроцессором, осуществляющим сбор информации с входов и портов RS-232 и RS-485 и передачу по интерфейсу Ethernet, контроллер последовательных портов и контроллер сетевых интерфейсов, связанные с микропроцессором и с блоком колодок и разъемов, предназначенных для подключения сторонних устройств и коммутаторов, энергонезависимую память, часы реального времени с автономным источником питания, отличающийся тем, что он снабжен программным обеспечением для преобразования данных цифрового информационного протокола нижнего уровня в данные информационного протокола верхнего уровня, размещенным на встроенном накопителе информации, содержащем операционную и исполнительную системы, имеет разъем для подключения съемных накопителей информации, связанным с микропроцессором, а также содержит дополнительно, по меньшей мере, по одному контроллеру последовательных портов и контроллеру сетевых интерфейсов, связанных с микропроцессором и с блоком колодок и разъемов.
Патент РФ на ПМ №109303 МПК: G06F 9/00 д. публ. 10.10.2011 г.
Известен «Программируемый логический контроллер (ПЛК) для построения локальных и распределенных управляющих систем», относится к области вычислительной техники, в частности к системам управления светотехническими системами, содержит в своем составе блок управления (микроконтроллер), блок интерфейсов (RS-232 (2 канала), I2C (1 канал), USB (1 канал)), отличающийся тем, что включает в себя приемник пульта дистанционного управления, интерфейс X10, интерфейс DMX-512, измеритель температуры и систему контроля доступа, подключаемые по интерфейсу 1-wire, а также GPRS модем для работы через сеть GSM и интерфейс WIZnet для подключения непосредственно в локальную сеть
Патент РФ на ПМ №98266, МПК: G06F 9/00 д. публ. 10.10.2010 г.
Известен «Промышленный контроллер», содержащий расположенные в корпусе блок питания, микроконтроллер, устройства ввода-вывода дискретных сигналов, часы реального времени с энергонезависимым питанием, энергонезависимое ОЗУ, интерфейс RS-485, обеспечивающий удаленное подключение устройства связи с объектом, интерфейс RS-232 для соединения с компьютером, клеммы для подсоединения управляемых объектов, жестко установленные на корпусе контроллера, и ответные им съемные клеммы, светодиодные индикаторы, алфавитно-цифровой жидкокристаллический дисплей, расположенный на передней панели корпуса, клавиатуру, расположенную под дисплеем, при этом клеммы расположены с одной стороны корпуса.
Патент РФ на ПМ №52643 МПК: G06F 9/00, д. публ. 2006.04.05.
К недостаткам вышеуказанного аналога относятся то, что контроллер не обеспечивает возможностей расширения вводов-выводов, а также не обеспечивает контроля параметров окружающей среды (температура, давление, внешние механические воздействия), кроме того оснащение его жидкокристаллическим дисплеем и клавиатурой увеличивает его стоимость.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому техническому решению является контроллер узла сети, устанавливаемый на DIN рейке, содержащий расположенные в корпусе, источник питания, микроконтроллер, ОЗУ, FLASH память, часы реального времени, интерфейс Ethernet или CAN для связи с компьютером верхнего уровня, светодиодные индикаторы, клеммы для подсоединения интерфейса Ethernet или CAN, расположенные на передней панели корпуса, разъем с цепями интерфейса и питания (межмодульной внутренней шиной) для подключения модулей расширения ввода-вывода, расположенный с правой боковой стороны корпуса. (Контроллеры узла сети CPM71X модульного ПЛК Fastwel I/O.)
Александр Константинов, «Модульный ПЛК Fastwel I/O - от замысла до реализации», журнал «Современные технологии автоматизации» №3 2012 г., стр. 12-20.
К недостаткам вышеописанного контроллера относится то, что в нем не предусмотрены встроенные интерфейсы типа RS-485 для удаленного подключения датчиков и исполнительных устройств, не обеспечивается контроль параметров окружающей среды (температуры, давления, механических воздействий), модули расширения подключаются только с одной стороны корпуса контроллера по специальной внутренней шине FBUS, формируемой с помощью дополнительных микроконтроллеров в каждом модуле расширения, что увеличивает вероятность сбоев и зависаний модулей расширения в результате помех и тем самым снижает общую надежность системы.
К техническому результату относится повышение надежности работы промышленного контроллера и расширение его функциональных возможностей за счет введения в схему устройства термометра, барометра и акселерометра в виде отдельных дополнительных микросхем, и интерфейсов RS-485, служащих для удаленного подключения датчиков и исполнительных устройств, а также снабжение схемы двумя разъемами, образующими две внутренние межмодульные шины, служащие для подключения модулей расширения.
Достижение указанного результата обеспечивается за счет того, что в «Промышленный контроллер», который содержит корпус с расположенными в нем источником питания, однокристальным микроконтроллером со встроенными часами реального времени и ОЗУ, работающими от батареи энергонезависимого питания, FLASH памятью, интерфейсами Ethernet и (или) CAN для соединения с управляющим компьютером, светодиодными индикаторами, расположенными на передней панели корпуса, клеммами для подсоединения интерфейсов, установленными на верхних и нижних сторонах корпуса, введены термометр, барометр и акселерометр, выполненные в виде отдельных дополнительных микросхем, а также интерфейсы RS-485 для подключения удаленных датчиков и исполнительных устройств. Кроме того схема снабжена двумя разъемами, расположенными с двух боковых сторон корпуса промышленного контроллера, которые служат для подключения модулей расширения ввода-вывода сигналов управляемых объектов. При этом контакты каждого из двух разъемов образуют отдельную внутреннюю межмодульную шину, которая содержит цепи интерфейса I2C, запроса прерывания и питания, а модули расширения выполнены с использованием специализированных БИС расширения для интерфейса I2C.
Промышленный контроллер снабжен встроенными термометром, барометром и акселерометром, выполненными в виде отдельных дополнительных микросхем (например, MCP9801 фирмы "Microchip Technology Inc.", LPS331AP фирмы "STMicroelectronics" и H3LIS331DLTR фирмы "STMicroelectronics"), установленными на плате контроллера, что обеспечивает контроль параметров окружающей среды (температуры, давления и ускорения, вызванного механическими воздействиями). Он имеет два разъема (две независимые друг от друга межмодульные внутренние шины) с цепями интерфейса типа I2C, запроса прерывания и питания для подключения модулей расширения с двух боковых сторон корпуса контроллера, что улучшает возможности расширения (масштабируемость) и повышает удобство при эксплуатации. При этом модули расширения выполнены с использованием специализированных БИС для расширения интерфейса I2C, выпускаемых рядом производителей (например, микросхемы PCA9554 компании ″NXP Semiconductors″), и не содержат дополнительных микроконтроллеров, что повышает надежность работы в условиях воздействия электромагнитных помех, характерных для многих промышленных применений.
Между совокупностью существенных признаков заявляемого объекта и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь, а именно:
Введение дополнительных интерфейсов типа RS-485 для подключения удаленных датчиков и исполнительных устройств, а также термометра, барометра и акселерометра, выполненных в виде отдельных дополнительных микросхем, расширяет функциональные возможности промышленного контроллера.
Снабжение схемы двумя разъемами с цепями интерфейса I2C, запроса прерывания и питания, образующими две независимые друг от друга внутренние межмодульные шины, служащие для подключения модулей расширения, обеспечивает повышение надежности и удобство при использовании.
Использование специализированных БИС расширения интерфейса I2C в модулях расширения вместо микропроцессоров, склонных к сбоям и зависаниям программы в условиях воздействия сильных электромагнитных помех, повышает надежность работы промышленного контроллера.
Состав и работа промышленного контроллера поясняются чертежом и схемой (фиг. 1 и 2).
Фиг. 1 - промышленный контроллер (общий вид).
Фиг. 2 - промышленный контроллер (блок-схема).
Промышленный контроллер согласно фиг. 1 и 2 содержит корпус 1, расположенные в корпусе 1 источник питания 2, однокристальный микроконтроллер 3 со встроенными часами реального времени и ОЗУ, работающими от батареи энергонезависимого питания 4, FLASH память 5, термометр 6, барометр 7 и акселерометр 8, выполненные в виде отдельных дополнительных микросхем, интерфейсы RS-485 поз. 9, обеспечивающие подключение удаленных датчиков и исполнительных устройств, интерфейсы Ethernet 10 и CAN 11 для соединения с компьютером верхнего уровня (управляющим компьютером), светодиодные индикаторы 12, расположенные на передней панели корпуса 1, клеммы 13 для подсоединения интерфейсов Ethernet, CAN и RS-485, установленные на верхних и нижних сторонах корпуса 1, и два разъема 14 с цепями интерфейсов I2C, запроса прерывания и питания (две внутренние шины) для подключения модулей расширения ввода-вывода сигналов 15 с двух боковых сторон корпуса 1 промышленного контроллера.
Промышленный контроллер работает следующим образом.
Источник питания 2 формирует напряжения, необходимые для работы промышленного контроллера и модулей расширения 15. Объекты управления подключают к клеммам ввода-вывода модулей расширения 15, устанавливаемых с двух сторон от корпуса 1 контроллера. Удаленные объекты управления, имеющие интерфейсы RS-485, подключают к клеммам 13 интерфейсов RS-485. Сигналы от датчиков объектов управления могут поступать на микроконтроллер 3 как через цепи ввода модулей расширения 15, так и по интерфейсам RS-485. Микроконтроллер 3 может считывать показания термометра 6, барометра 7 и акселерометра 8, опрашивать состояния датчиков объектов управления через интерфейсы I2C внутренних шин периодически или при возникновении прерываний, формируемых специализированными БИС. С компьютера верхнего уровня (управляющего компьютера) по интерфейсам Ethernet 10 или CAN 11 в микроконтроллер 3 загружаются программа управления объектами и информация о подключенных объектах управления, которые сохраняются во FLASH памяти 5 и в ОЗУ микроконтроллера 3. Также от управляющего компьютера поступает информация о текущем времени, которая синхронизует встроенные в микроконтроллер 3 часы реального времени. Получив необходимую информацию от управляющего компьютера, промышленный контроллер далее может управлять объектами управления самостоятельно. В соответствии с программой управления микроконтроллер 3, периодически, по запросу от управляющего компьютера или при выходе контролируемых параметров из заданных пределов, посылает управляющие сигналы на объекты управления, передает управляющему компьютеру информацию о состоянии объектов управления, а также о параметрах окружающей среды (температуре, давлении и ускорении, вызванном механическими воздействиями) в месте установки промышленного контроллера, что важно для многих применений. Также микроконтроллер 3 выводит информацию о состоянии промышленного контроллера на светодиодные индикаторы 12.
Предлагаемое в качестве полезной модели техническое решение - промышленный контроллер можно активно применять в системах автоматического управления технологическими процессами и системах жизнеобеспечения стационарных и мобильных объектов (например, на электростанциях, в электропоездах, на морских и речных судах, в изолированных герметизированных помещениях с избыточным давлением воздуха (подпором) и пр.).
Claims (1)
- Промышленный контроллер, содержащий корпус, расположенные в корпусе источник питания, однокристальный микроконтроллер со встроенными часами реального времени и ОЗУ, работающими от батареи энергонезависимого питания, FLASH память, интерфейсы Ethernet и (или) CAN для соединения с управляющим компьютером, светодиодные индикаторы, расположенные на передней панели корпуса, клеммы для подсоединения интерфейсов, установленные на верхних и нижних сторонах корпуса, отличающийся тем, что в схему устройства введены термометр, барометр и акселерометр, выполненные в виде отдельных дополнительных микросхем, а также интерфейсы RS-485 для подключения удаленных датчиков и исполнительных устройств, кроме того, схема снабжена двумя разъемами, расположенными с двух боковых сторон корпуса промышленного контроллера, которые служат для подключения модулей расширения ввода-вывода сигналов управляемых объектов, при этом контакты каждого из двух разъемов образуют отдельную внутреннюю межмодульную шину, которая содержит цепи интерфейса I2C, запроса прерывания и питания, а модули расширения выполнены с использованием БИС расширения для интерфейса I2C.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014105947/08U RU149610U1 (ru) | 2014-02-18 | 2014-02-18 | Промышленный контроллер |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014105947/08U RU149610U1 (ru) | 2014-02-18 | 2014-02-18 | Промышленный контроллер |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU149610U1 true RU149610U1 (ru) | 2015-01-10 |
Family
ID=53292126
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014105947/08U RU149610U1 (ru) | 2014-02-18 | 2014-02-18 | Промышленный контроллер |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU149610U1 (ru) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2642400C1 (ru) * | 2017-04-06 | 2018-01-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Промышленный контроллер |
RU178497U1 (ru) * | 2017-07-12 | 2018-04-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Диджитал Майнд Девелопмент" | Контроллер для управления системой мониторинга промышленных объектов |
RU192189U1 (ru) * | 2018-08-20 | 2019-09-06 | Дмитрий Валерьевич Хачатуров | Универсальный микропроцессорный контроллер |
RU193003U1 (ru) * | 2019-07-17 | 2019-10-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Контроллер интеллектуальной системы управления штанговым глубинным насосом |
RU194943U1 (ru) * | 2019-09-30 | 2019-12-30 | Общество с ограниченной ответственностью "МГБот" | Контроллер с защитой от неправильной полярности |
RU195361U1 (ru) * | 2019-09-30 | 2020-01-23 | Общество с ограниченной ответственностью "МГБот" | Контроллер с преобразованием входных и выходных сигналов |
EA038863B1 (ru) * | 2018-11-07 | 2021-10-29 | Открытое акционерное общество "Межгосударственная Корпорация Развития" | Модуль контроля и управления |
RU211340U1 (ru) * | 2022-02-02 | 2022-06-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Интеллектуальные климатические системы" | Тепловой контроллер с универсальным модулем входа цифровых шин отопительных котлов |
-
2014
- 2014-02-18 RU RU2014105947/08U patent/RU149610U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2642400C1 (ru) * | 2017-04-06 | 2018-01-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Промышленный контроллер |
RU178497U1 (ru) * | 2017-07-12 | 2018-04-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Диджитал Майнд Девелопмент" | Контроллер для управления системой мониторинга промышленных объектов |
RU192189U1 (ru) * | 2018-08-20 | 2019-09-06 | Дмитрий Валерьевич Хачатуров | Универсальный микропроцессорный контроллер |
EA038863B1 (ru) * | 2018-11-07 | 2021-10-29 | Открытое акционерное общество "Межгосударственная Корпорация Развития" | Модуль контроля и управления |
RU193003U1 (ru) * | 2019-07-17 | 2019-10-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Контроллер интеллектуальной системы управления штанговым глубинным насосом |
RU194943U1 (ru) * | 2019-09-30 | 2019-12-30 | Общество с ограниченной ответственностью "МГБот" | Контроллер с защитой от неправильной полярности |
RU195361U1 (ru) * | 2019-09-30 | 2020-01-23 | Общество с ограниченной ответственностью "МГБот" | Контроллер с преобразованием входных и выходных сигналов |
RU211340U1 (ru) * | 2022-02-02 | 2022-06-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Интеллектуальные климатические системы" | Тепловой контроллер с универсальным модулем входа цифровых шин отопительных котлов |
RU218853U1 (ru) * | 2023-03-22 | 2023-06-15 | Акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" имени Г.А. Ильенко" (АО "ЭЛАРА") | Промышленный контроллер |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU149610U1 (ru) | Промышленный контроллер | |
RU178497U1 (ru) | Контроллер для управления системой мониторинга промышленных объектов | |
CN201837860U (zh) | 用于控制多个安全关键及非安全关键进程的控制系统 | |
EP3416014B1 (en) | Process data synchronization between redundant process controllers | |
RU171436U1 (ru) | Программируемый логический контроллер для территориально-распределенной системы управления | |
CN108845563A (zh) | 一种测试plc程序及plc监控软件的方法及系统 | |
CN102520689A (zh) | 基于龙芯处理器和fpga技术的嵌入式控制器 | |
CN111692003B (zh) | 一种基于vnx架构的发动机综合控制器 | |
CN202351691U (zh) | 基于龙芯处理器和fpga技术的嵌入式控制器 | |
Idachaba et al. | Review of Remote Terminal Unit (RTU) and Gateways for Digital Oilfield delpoyments | |
US20130254447A1 (en) | Automation control component | |
CN203720314U (zh) | 电路板功能集成测试装置 | |
RU115939U1 (ru) | Многоцелевой контроллер ремиконт р-400 | |
CN106940544B (zh) | 基于dsp和cpld的机载总线通信控制方法 | |
RU204931U1 (ru) | Устройство сбора и передачи данных | |
CN208781222U (zh) | 一种基于天脉操作系统的状态监控计算机 | |
CN113721725A (zh) | 一种综合计算系统 | |
RU2709169C1 (ru) | Системный интерфейс программируемого логического контроллера | |
RU101551U1 (ru) | Контроллер для управления сложным объектом | |
CN206235862U (zh) | 一种用于四遥的通用控制板 | |
KR200317023Y1 (ko) | 지능형 분산 제어 시스템 | |
RU116661U1 (ru) | Модуль интеллектуального удаленного ввода-вывода (миувв) | |
RU190384U1 (ru) | Модульная инженерная платформа | |
RU194703U1 (ru) | Устройство для промышленной и бытовой автоматизации с возможностью реализации концепции интернета вещей | |
CN210721098U (zh) | 一种用于对接批量电子标签的工业pc级以太网控制器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20150219 |
|
NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20160620 |
|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190219 |