CN110543114A - 一种自动化设备通用型控制板 - Google Patents

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梅红星
程正伟
钟凯
罗斌
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Abstract

本发明涉及一种自动化设备通用型控制板，包括主控制板、IO板和电源管理板，所述主控制板、IO板和电源管理板用插针相互连接，所述主控制板用于发出控制指令和处理信号，所述IO板用于传输信号，所述电源管理板用于给主控制板和IO板提供电量。本发明结构简单且体积小，通用性好，可替代PLC使用，节省成本，且方便维护；节省安装空间；可以根据需要在控制模块中写入程序，控制不同的自动化设备，可拓展性强。

Description

一种自动化设备通用型控制板
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域，具体涉及一种自动化设备通用型控制板。
背景技术
随着德国提出“工业4.0”战略，新一轮的工业革命也随之兴起，2015 年，我国也正式提出“中国制造2025”，强调中国经济生机发展的根本靠改革创新，支持自动化设备将成为很多企业必须的投资。
现有的自动化设备大多采用PLC，但是PLC有成本高、软件保密性差、维护成本高和体积大等缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种自动化设备通用型控制板。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种自动化设备通用型控制板，包括主控制板、IO板和电源管理板，所述主控制板、IO板和电源管理板用插针相互连接，所述主控制板用于发出控制指令和处理信号，所述IO板用于传输信号，所述电源管理板用于给主控制板和IO板提供电量。
所述主控制板包括控制模块和通信模块，所述控制模块用于处理信号和写入和储存控制程序，并通过通信模块与IO板连接。
所述IO板包括输出模块和输入模块，所述输出模块用于将通信模块发出的控制指令传输给***设备，所述输入模块用于将外部输入的信号传输给控制模块。
本发明的有益效果：本发明结构简单且体积小，通用性好，可替代PLC 使用，节省成本，且方便维护；节省安装空间；可以根据需要在控制模块中写入程序，控制不同的自动化设备，可拓展性强。
进一步的，所述控制模块包括ARM芯片、RAM内存、FLASH存储芯片和I2C 芯片。
进一步的，所述通信模块包括CAN通信芯片、RS485通信芯片、RS232通信芯片和以太芯片。
采用上述进一步方案的有益效果为：CAN、RS485、RS232和以太网四种通讯方式与市面上大多数设备可进行通信，且通信方式简单高效。
进一步的，所述所述输出模块包括16路O口、3路PWM输出口和两路DA转换口，所述16路O口用于输出开关量信号到***设备，所述两路DA转换口用于输出-10V—+10V模拟信号控制***设备。
进一步的，所述所述输入模块包括24路I口、6路高速PWM信号输入口和8 路AD转换口，所述24路I口用于连接开关量传感器，所述8路AD转换口用于将把外部输入的模拟信号转换成数字信号传送给控制模块。
采用上述进一步方案的有益效果为：本发明接口数量充足，可以连接多种不同***设备。
进一步的，所述I口和O口均连接光耦隔离模块。
采用上述进一步方案的有益效果为：有效的抑制外部信号对主控制板的干扰。
进一步的，所述电源管理板采用模拟部分电源和数字部分电源分开供电的供电方式。
采用上述进一步方案的有益效果为：提高了整个控制***供电的稳定性。
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
附图说明
图1为本发明的模块结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、主控制板；11、控制模块；12、通信模块；2、IO板；21、输出模块； 22、输入模块；3、电源管理板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种自动化设备通用型控制板，包括主控制板1、IO板2和电源管理板3，所述主控制板1、IO板2和电源管理板3用插针相互连接，所述主控制板1用于发出控制指令和处理信号，所述IO板2用于传输信号，所述电源管理板3用于给主控制板1和IO板2提供电量。
所述主控制板1包括控制模块11和通信模块12，所述控制模块11用于处理信号和写入和储存控制程序，并通过通信模块12与IO板2连接。
所述IO板2包括输出模块21和输入模块22，所述输出模块21用于将通信模块12发出的控制指令传输给***设备，所述输入模块22用于将外部输入的信号传输给控制模块1。
作为一种实施方式，所述控制模块11包括ARM芯片、RAM内存、FLASH存储芯片和I2C芯片。
作为一种实施方式，所述通信模块12包括CAN通信芯片、RS485通信芯片、 RS232通信芯片和以太芯片。
作为一种实施方式，所述所述输出模块21包括16路O口、3路PWM输出口和两路DA转换口，所述16路O口用于输出开关量信号到***设备，所述两路 DA转换口用于输出-10V—+10V模拟信号控制***设备。
作为一种实施方式，所述所述输入模块22包括24路I口、6路高速PWM信号输入口和8路AD转换口，所述24路I口用于连接开关量传感器，所述8路AD 转换口用于将把外部输入的模拟信号转换成数字信号传送给控制模块11。
作为一种实施方式，所述I口和O口均连接光耦隔离模块，有效的抑制外部信号对主控制板1的干扰。
作为一种实施方式，输入电压采用DC18V到48V的隔离设计，为外部传感器、AD芯片和DA芯片供电的输出电压包括5V、+15V、-15V和24V,为主控制板上数字芯片供电的输出电压包括5V和3.3V,所述电源管理板3采用模拟部分电源和数字部分电源分开供电的供电方式。
本发明的使用流程：
(1)根据需要将相关控制程序写入控制模块11并储存，并将***设备的接口插到IO板2上相应的接口上；
(2)控制模块11发出控制指令至通信模块12，通信模块12将控制指令转为与***设备相对应的通信指令并传输给输出模块21；
(3)输出模块21将通信指令传输给***设备；
(4)***设备根据通信指令做出相应的操作，并将相应的模拟信号发送给输入模块22；
(5)输入模块22将模拟信号转为数字信号并传输给控制模块11处理。
以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自动化设备通用型控制板，其特征在于，包括主控制板(1)、IO板(2)和电源管理板(3)，所述主控制板(1)、IO板(2)和电源管理板(3)用插针相互连接，所述主控制板(1)用于发出控制指令和处理信号，所述IO板(2)用于传输信号，所述电源管理板(3)用于给主控制板(1)和IO板(2)提供电量。
2.根据权利要求1所述的自动化设备通用型控制板，其特征在于，所述主控制板(1)包括控制模块(11)和通信模块(12)，所述控制模块(11)用于处理信号和写入和储存控制程序，并通过通信模块(12)与IO板(2)连接。
3.根据权利要求1所述的自动化设备通用型控制板，其特征在于，所述IO板(2)包括输出模块(21)和输入模块(22)，所述输出模块(21)用于将通信模块(12)发出的控制指令传输给***设备，所述输入模块(22)用于将外部输入的信号传输给控制模块(1)。
4.根据权利要求2所述的自动化设备通用型控制板，其特征在于，所述控制模块(11)包括ARM芯片、RAM内存、FLASH存储芯片和I2C芯片。
5.根据权利要求2所述的自动化设备通用型控制板，其特征在于，所述通信模块(12)包括CAN通信芯片、RS485通信芯片、RS232通信芯片和以太芯片。
6.根据权利要求3所述的自动化设备通用型控制板，其特征在于，所述所述输出模块(21)包括16路O口、3路PWM输出口和两路DA转换口，所述16路O口用于输出开关量信号到***设备，所述两路DA转换口用于输出-10V—+10V模拟信号控制***设备。
7.根据权利要求3所述的自动化设备通用型控制板，其特征在于，所述所述输入模块(22)包括24路I口、6路高速PWM信号输入口和8路AD转换口，所述24路I口用于连接开关量传感器，所述8路AD转换口用于将把外部输入的模拟信号转换成数字信号传送给控制模块(11)。
8.根据权利要求6或7任一种所述的自动化设备通用型控制板，其特征在于，所述I口和O口均连接光耦隔离模块，光耦隔离模块用于抑制外部信号对主控制板(1)的干扰。
9.根据权利要求1所述的自动化设备通用型控制板，其特征在于，所述电源管理板(3)采用模拟部分电源和数字部分电源分开供电的供电方式。
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