CN202583799U - 一种可热插拔的plc主控制器 - Google Patents

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CN202583799U CN 201220235272 CN201220235272U CN202583799U CN 202583799 U CN202583799 U CN 202583799U CN 201220235272 CN201220235272 CN 201220235272 CN 201220235272 U CN201220235272 U CN 201220235272U CN 202583799 U CN202583799 U CN 202583799U
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李玮
吴晓闯
白志斌
于东伟
王玉宏
***
田涛
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Beijing rockontrol Information Technology Co.,Ltd.
Rockontrol Technology Group Co ltd
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SHANXI LIANHUA WEIYE TECHNOLOGY CO LTD
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Abstract

本实用新型一种可热插拔的PLC主控制器，涉及一种可以直接与背板电源热拔插的PLC主控制器；采用的技术方案是：一种可热插拔的PLC主控制器，包括MCU核心单元、电源热插拔控制单元、人机交互单元、SD卡接口单元和通讯单元，所述MCU核心单元的电源端口与电源热插拔控制单元的电源输出端相连，MCU核心单元的通讯端口连接有通讯单元，MCU核心单元还连接有人机交互单元和SD卡接口单元；本实用新型广泛适用于工业控制领域。

Description

一种可热插拔的PLC主控制器
技术领域
本实用新型一种可热插拔的PLC主控制器，涉及一种可以直接与背板电源热拔插的PLC主控制器。 
背景技术
PLC***是工业过程控制有机组成的一部分，从简单的生产流水线到环境***和钢铁制造等各种工业应用，都离不开PLC***的控制；PLC***可以提供各种模拟和数字I/O接口，实现信息采集和数据通信协议转换。 
在工业控制现场，若出现PLC装置硬件失效或软件故障，通常都是先关闭***电源再检修或更换故障设备，而在一些可靠性要求非常高的***中，是不允许停机检修和停机更换故障板的，这时就必须带电热插拔故障板，但是在热插拔故障板时，电源电流尖峰会对热插拔的设备电路造成冲击，造成工作混乱、复位，甚至烧毁电路；另外，再次***检修好的故障板时接口信号线电平会发生抖动，会影响整个***中其它工作电路的正常工作。 
实用新型内容
本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题是：提供一种可以直接与背板电源热拔插的PLC主控制器。 
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种可热插拔的PLC主控制器，包括MCU核心单元、电源热插拔控制单元、人机交互单元、SD卡接口单元和通讯单元，所述MCU核心单元的电源端口与电源热插拔控制单元的电源输出端相连，MCU核心单元的通讯端口连接有通讯单元，MCU核心单元还连接有人机交互单元和SD卡接口单元； 
所述电源热插拔控制单元包括有限流保护模块、过压保护模块、热插拔控制器模块、滤波处理模块和电源转换模块，所述限流保护模块的输出端依次串接过压保护模块、热插拔控制器模块和滤波处理模块后与电源转换模块的输入端相连，所述电源转换模块的输出端为电源热插拔控制单元的电源输出端。
所述通讯单元包括有USB接口、CAN总线接口、以太网接口和RS232接口。 
所述MCU核心单元采用AT91SAM9263处理器。 
所述电源转换模块的电源输出端包括多个不同电压等级的电源输出端口。 
本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：本实用新型采用热插拔电源控制技术，实现模块安全热插拔，保证***的正常工作；采用AT91SAM9263处理器，支持多种功能单元，***接口丰富，拓展性强，可以满足不同领域的工业应用；采用USB3.0全双工通讯，实现数据的快速传输；多种功能单元的电路集成在一块电路板中，采用多层PCB设计，增强装置的抗干扰性。 
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明： 
图1是本实用新型的电路结构示意图；
图中：1为MCU核心单元、2为电源热插拔控制单元、3为人机交互单元、4为SD卡接口单元、5为通讯单元、6为限流保护模块、7为过压保护模块、8为热插拔控制器模块、9为滤波处理模块、10为电源转换模块。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型一种可热插拔的PLC主控制器，包括MCU核心单元1、电源热插拔控制单元2、人机交互单元3、SD卡接口单元4和通讯单元5，所述MCU核心单元1的电源端口与电源热插拔控制单元2的电源输出端相连，MCU核心单元1的通讯端口连接有通讯单元5，MCU核心单元1还连接有人机交互单元3和SD卡接口单元4。 
所述电源热插拔控制单元2包括有限流保护模块6、过压保护模块7、热插拔控制器模块8、滤波处理模块9和电源转换模块10，所述限流保护模块6的输入端与背板电源相连，限流保护模块6的输出端依次串接过压保护模块7、热插拔控制器模块8和滤波处理模块9后与电源转换模块10的输入端相连，所述电源转换模块10的输出端为电源热插拔控制单元2的电源输出端，电源转换模块10的电源输出端包括多个不同电压等级的电源输出端口。 
上述限流保护模块6的输入端可以直接与背板电源相连，从背板插槽上取24V直流电，通过限流保护模块6和过压保护模块7对输入的24V直流电进行限流和过压保护，使本实用新型在热插拔过程中产生瞬间尖峰电流和大电压时，能够防止尖峰脉冲进入电路引起永久性和短暂性破坏，上述热插拔控制器模块8中的控制器具有可编程限制电流、过流保护、锁存和自动操作等功能，经热插拔控制器模块8处理后的24V直流电再经滤波处理模块9滤波后，送入电源转换模块10，电源转换模块10将24V电压转换为各电路和模块所需要的不同电压等级的直流电源，为整个装置供电。 
所述通讯单元5包括有USB接口、CAN总线接口、以太网接口和RS232接口，所述USB接口采用USB 3.0全双工通信协议，可作为与背板上高速通讯模块通信和高速I/O模块通信接口；所述CAN总线接口采用CANopen协议，可作为与背板上低速I/O功能模块通信接口；所述以太网接口采用两路以太网接口，一路与远程上位机通信，另一路用来扩展远程I/O或者扩展远程背板；所述RS232接口采用Modbus通信协议，具有远程通信功能。 
上述MCU核心单元1是本实用新型数据处理核心部分， 所述MCU核心单元1采用AT91SAM9263处理器，AT91SAM9263微处理器支持多种功能单元，***接口丰富，拓展性强，具有资源丰富、低价、省电、高速和体积小等特点，在工业控制、仪器仪表、计算机、等诸多领域具有极其广阔的应用。 
上述人机交互单元3可以通过一个嵌入式灯板实现交互功能，共有24个LED显示屏，可显示观测信号的采集、MCU核心单元的运行、报警、状态指示等信息，所述SD卡接口单元4可以扩展存储器，便于备份***或升级程序。 
上述电源热插拔控制单元2中的热插拔控制器模块8可以采用型号为TPS2491的热插拔控制器，本实用新型电路可以集成在一块电路板中，采用多层PCB设计，提高抗干扰性能；本实用新型通过电源热插拔控制单元2与背板相连，这种连接方式安装牢固，没有接线电缆，可以工作于有振动的场合电路结构简单；具有很高的可靠性，可以应用于对可靠性有苛刻要求的***。 

Claims (4)

1.一种可热插拔的PLC主控制器，其特征在于：包括MCU核心单元（1）、电源热插拔控制单元（2）、人机交互单元（3）、SD卡接口单元（4）和通讯单元（5），所述MCU核心单元（1）的电源端口与电源热插拔控制单元（2）的电源输出端相连，MCU核心单元（1）的通讯端口连接有通讯单元（5），MCU核心单元（1）还连接有人机交互单元（3）和SD卡接口单元（4）；
所述电源热插拔控制单元（2）包括有限流保护模块（6）、过压保护模块（7）、热插拔控制器模块（8）、滤波处理模块（9）和电源转换模块（10），所述限流保护模块（6）的输出端依次串接过压保护模块（7）、热插拔控制器模块（8）和滤波处理模块（9）后与电源转换模块（10）的输入端相连，所述电源转换模块（10）的输出端为电源热插拔控制单元（2）的电源输出端。
2.根据权利要求1所述的一种可热插拔的PLC主控制器，其特征在于：所述通讯单元（5）包括有USB接口、CAN总线接口、以太网接口和RS232接口。
3.根据权利要求1或2所述的一种可热插拔的PLC主控制器，其特征在于：所述MCU核心单元（1）采用AT91SAM9263处理器。
4.根据权利要求3所述的一种可热插拔的PLC主控制器，其特征在于：所述电源转换模块（10）的电源输出端包括多个不同电压等级的电源输出端口。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105334929A (zh) * 2015-11-27 2016-02-17 安徽四创电子股份有限公司 一种多模态信号背板

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