一種配線設備的製作方法
2023-06-07 18:57:41
專利名稱：一種配線設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及工業控制、軌道交通、航空航天等電子產品測試領域，尤其是涉及一種配線設備。
背景技術：
在半實物仿真測試過程中，需要對控制器實物、控制器模型與被控對象、被控模型之間組合進行測試，配線設備能夠根據需要對信號迴路進行切換，方便系統的測試。現有的配線設備分為手動和自動兩種方式。其中，手動配線需要測試人員對設備進行現場操作，在測試過程中，針對不同的測試接口需要重新進行接線，因此手動配線很難滿足現代測試中方便、快捷的需求。因此，人們普遍採用的是自動配線。自動配線設備主要通過繼電器來實現，其控制通信的接口普遍為RS232、RS422等串口通信接口，通信節點數一般不超過10個，無法滿足現代工業控制中大規模信號的配線。
實用新型內容有鑑於此，本實用新型提供一種配線設備，以解決現有技術中自動配線設備無法滿足大規模信號配線的問題。其具體方案如下:一種配線設備，包括:接收遠程設備發送的CAN信號，即串行數據信號，將所述接收到的CAN信號轉換為TTL並行數據信號，並·輸出的CAN通信模塊；與所述CAN通信模塊相連的，接收所述CAN通信模塊發送的數據信號，對所述接收到的數據信號進行處理，並根據預先設定的通信協議，產生控制指令並發送的控制器；與所述控制器相連的，接收所述控制器發送的控制指令，並根據所述控制指令對相關線路進行接通的配線執行器。進一步的，所述CAN通信模塊包括:接收所述CAN信號，將所述接收到的CAN信號中的CAN高信號和CAN低信號轉換為TTL電平信號並發送的CAN收發器；與所述CAN收發器相連的，接收所述CAN收發器的TTL電平信號，將所述串行數據信號轉換為並行數據信號，並經過電平轉換後發送至所述控制器的CAN控制器。進一步的，所述CAN通信模塊還包括:與CAN收發器以及CAN控制器分別相連的，對CAN收發器的TTL信號與CAN控制器的TTL信號進行電氣隔離的CAN隔離晶片。進一步的，所述控制器包括:接收所述CAN通信模塊發送的數據，當所述數據的地址信息與配線板地址信息一致時，建立通信並按照預先設定的通信協議將所述接收到的數據進行解碼，產生通路接通指令和當前通路指令並發送的，將所述通路接通指令發送至所述配線執行器的控制晶片；[0017]與所述控制晶片相連的，存儲所述當前通路指令的存儲器。進一步的，所述控制器還包括:與所述控制晶片以及CAN通信模塊分別相連的，對所接收到的並行數據信號進行電平轉換並發送至所述控制晶片的電平轉換電路。進一步的，所述控制器還包括:與所述控制晶片相連，增加設備通信接口的IO 口擴展電路。進一步的，所述配線執行器包括:第一繼電器，與所述第一繼電器相連的第二繼電器；所述第一繼電器的第一觸點連接第一信號端，所述第一繼電器的第二觸點連接第二信號端，所述第一繼電器的公共端與第二繼電器的公共端相連接，所述第二繼電器的第一觸點連接第三信號端，所述第二繼電器的第二觸點連接第四信號端。進一步的，所述配線執行器還包括:第三繼電器，與所述第三繼電器相連的第四繼電器，與所述第四繼電器相連的第五繼電器；所述第三繼電器的第一觸點連接第一信號端，所述第三繼電器的第二觸點連接第二信號端，所述第三繼電器的公共端與第四繼電器的第一觸點相連，所述第四繼電器的公共端與第五繼電器的公共端相連，所述第五繼電器的第一觸點與第三信號端相連，所述第五繼電器的第二觸點與第四信號端相 連。進一步的，所述配線設備還包括:與所述控制器相連的，接收所述控制器發送的當前通路指令，並對當前通路狀態進行顯示的通路狀態顯示器。上述配線設備帶來的有益效果是:在本實用新型中，通過CAN通信模塊接收遠程設備發送的CAN信號並發送，控制器根據接收到的信號進行處理並根據預先設定的通信協議產生控制指令，配線執行器根據通信指令對線路進行接通，從而實現多條通路的配線。通過本實用新型公開的配線設備，採用CAN通信實現了大規模信號配線，解決了現有技術中自動配線通信節點數少，無法滿足工業控制中大規模信號的配線問題。
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型實施例的一種配線設備的結構示意圖；圖2為本實用新型實施例中一種CAN通信模塊的結構示意圖；圖3為本實用新型實施例中一種控制器的結構示意圖；圖4為本實用新型實施例中一種配線執行器的結構示意圖；圖5為本實用新型實施例中一種配線執行器的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。本實用新型公開的一種配線設備，其結構示意圖如圖1所示，包括:CAN通信模塊11，與所述CAN通信模塊11相連的控制器12，與所述控制器12相連的配線執行器13。CAN通信模塊11與遠程設備相連，通過CAN接口接收遠程設備發送的CAN信號，將接收到的CAN信號轉換為TTL並行數據信號。上述信號轉換的具體過程可以為CAN通信模塊11接收到遠程設備發送的CAN信號後，將接收到的CAN信號轉換為TTL電平信號，其中，接收到的CAN信號為串行數據信號，則經過CAN通信模塊11轉換後的信號為TTL串行數據信號。所述CAN通信模塊11再將所述TTL串行數據信號轉換為並行數據信號，並將所述並行數據信號輸出。另外，採用CAN通信能夠擴展較多的通信節點，CAN通信最高能擴展110個通信節點，比現有技術中一般不超過10個的通信節點數多出10多倍。所述控制器12接收到所述CAN通信模塊11發送的並行數據信號，對所述接收到的數據信號進行處理，並根據預先設定的通信協議產生控制指令並發送。其中，控制器12接收到所述CAN通信模塊11發送的數據信號，對所述數據信號進行響應，將所述接收到的數據信號的地址信息與配線板地址信息進行對比，當所述比較結果一致時建立通信連接。所述控制器12將接收到的數據信號按照預先設定的通信協議進行解碼，並根據解碼得出的信息生成控制指令並將所述控制指令發送。所述配線執行器13接收所述控制器12發送的所述控制指令，根據所述控制指令對相關線路進行接通，·可以實現不同線路的接通。本實施例通過CAN通信模塊接收遠程設備發送的CAN信號並發送，控制器根據接收到的信號進行處理並根據預先設定的通信協議產生控制指令，配線執行器根據通信指令對線路進行接通，從而實現多條通路的配線。通過本實用新型公開的配線設備，採用CAN通信實現了大規模信號配線，解決了現有技術中自動配線通信節點數少，無法滿足工業控制中大規模信號的配線問題。進一步的，所述配線設備還包括:與所述控制器12相連的通路狀態顯示器14。所述通路狀態顯示器14接收所述控制器12發送的當前通路指令，對當前通路狀態進行顯示，以方便操作人員的查驗校對。其中，控制器12與配線執行器13以及通路狀態顯示器14可以設置在配線板上，可以有多個配線板並聯設置，形成一個配線板組。進一步的，所述配線板上也可以只設置有配線執行器13。此時，可實現大規模信號配線測試，降低測試成本，提高工作效率。本實用新型公開的一種CAN通信模塊，其結構示意圖如圖2所示，包括:CAN收發器21，與所述CAN收發器21相連的CAN控制器22。所述CAN收發器21通過CAN接口接收遠程設備發送的CAN信號，將所述接收到的CAN信號中的CAN高信號和CAN低信號轉換為TTL電平信號，並將所述TTL電平信號發送。TTL電平信號採用二進位表示數據，方便系統內部的數據傳輸。其中，接收到的CAN信號為串行數據信號，則經過CAN收發器21轉換後的信號為TTL串行數據信號。[0050]所述CAN控制器22接收所述CAN收發器21發送的TTL串行數據信號，將所述串行數據信號轉換為並行數據信號，並將所述並行數據信號經過電平轉換後發送至所述控制器。 本實施例通過CAN收發器與CAN控制器將接收到的CAN信號轉換為TTL並行數據信號。TTL信號通常採用二進位表示數據，採用TTL信號方便系統內部的數據傳輸，並行數據信號較串行數據信號加快了數據的傳輸速度，提高了工作效率。進一步的，本實施例公開的CAN通信模塊還可以包括:與所述CAN收發器21以及CAN控制器22分別相連的CAN隔離晶片23。CAN通信模塊通過所述CAN隔離晶片23實現對所述CAN收發器21的TTL信號以及CAN控制器22的TTL信號的電氣隔離，減少了 CAN收發器21與CAN控制器22間的信號幹擾。本實用新型公開了一種控制器，結構示意圖如圖3所示，包括:控制晶片31，與所述控制晶片31相連的存儲器32。控制晶片31接收所述CAN通信模塊發送的數據，對所述接收到的數據進行分析處理，比較所述接收到的數據的地址信息與配線板地址信息，當比較結果一致時，建立通信連接，按照預先設定的通信協議將所述接收到的數據進行解碼，產生通路接通指令和當前通路指令並發送。所述通路截圖指令以及當前通路指令包含需要接通的通路信息。所述存儲器32存儲所述當前通路指令。其中，所述控制器還包括用於定義配線板信息的地址撥碼開關，並對配線板信息進行存儲。本實施例公開的控制器通過控制晶片對接收到的數據的分析處理，生成控制指令並發送，使通路接通。 進一步的，所述控制器還包括:與所述控制晶片31以及CAN通信模塊分別相連的電平轉換電路33。所述電平轉換電路接收所述CAN通信模塊發送的數據信號，對所述接收到的數據信號進行電平轉換，使轉換後的信號與所述控制器內部的信號保持電平匹配。進一步的，所述控制器還包括:與所述控制晶片相連31相連的IO 口擴展電路34。所述IO 口擴展電路34用於增加設備的通信接口，滿足繼電器等器件的控制需求。本實用新型公開的一種配線執行器的結構示意圖如圖4所示，包括:第一繼電器SWl，與所述第一繼電器SWl相連的第二繼電器SW2。所述第一繼電器SWl的第一觸點連接第一信號端,所述第一繼電器SWl的第二觸點連接第二信號端，所述第一繼電器SWl的公共端與第二繼電器SW2的公共端相連，所述第二繼電器SW2的第一觸點連接第三信號端，所述第二繼電器SW2的第二觸點連接第四信號端。其中，第一繼電器SWl以及第二繼電器SW2採用30V/1A的微型繼電器，為小電流配線執行器。由於繼電器迴路電流較小，因此，在通路切換過程中，允許在不關斷電源的情況下進行切換。默認狀態下，第一繼電器SWl與第二繼電器SW2處於某一條通路接通的狀態，接收到控制指令後，第一繼電器SW1、第二繼電器SW2根據控制指令進行通路的切換。所述配線執行器中繼電器採用30V/1A的微型繼電器，一個配線板能夠實現16個信號通路。其中，第一信號端、第二信號端與第三信號端、第四信號端為進行測試的電子設備的通信接口，可以為控制實物與控制模型進行測試時的信號埠，也可以為被控對象與被控模型進行測試時的信號埠。本實施例公開的配線執行器通過採用30V/1A的微型繼電器使所述配線執行器在小電流帶電的情況下完成配線。本實用新型公開的一種配線執行器的結構示意圖如圖5所示，包括:第三繼電器SW3，與所述第三繼電器SW3相連的第四繼電器SW4，與所述第四繼電器SW4相連的第五繼電器SW5。所述第三繼電器SW3的第一觸點連接第一信號端，所述第三繼電器SW3的第二觸點連接第二信號端，所述第三繼電器SW3的公共端連接第四繼電器SW4的第一觸點，所述第四繼電器SW4的公共端與第五繼電器SW5的公共端相連，所述第五繼電器SW5的第一觸點與第三信號端相連，所述第五繼電器SW5的第二觸點與第四信號端相連。其中，第三繼電器SW3、第四繼電器SW4以及第五繼電器SW5採用50V/5A的微型繼電器。為避免由於電流過大帶來的異常情況，第四繼電器SW4默認狀態下保持斷開狀態，當接收到控制指令時，第四繼電器SW4導通，第三繼電器SW3以及第五繼電器SW5根據控制指令進行通路的切換；當接收到下一條控制指令時，第四繼電器SW4先斷開，進而再執行當前的控制指令。所述配線執行器採用的繼電器為50V/5A的微型繼電器，一個配線板能夠實現8個
信號通路。
本實施例公開的配線執行器通過採用50V/5A的微型繼電器使所述配線執行器在大電流的情況下完成配線。優選的，圖4與圖5公開的兩種配線執行器可以同時應用於同一個配線板或同一個配線板組的不同配線板上，此時，大電流與小電流配線執行器組合，可以有效的實現在同一個配線板或同一個配線板組的不同配線板上對不同電流信號的配線，降低測試成本，提
高工作效率。本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對於實施例公開的裝置而言，由於其與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
權利要求1.一種配線設備，其特徵在於，包括: 接收遠程設備發送的CAN信號，即串行數據信號，將所述接收到的CAN信號轉換為TTL並行數據信號，並輸出的CAN通信模塊； 與所述CAN通信模塊相連的，接收所述CAN通信模塊發送的數據信號，對所述接收到的數據信號進行處理，並根據預先設定的通信協議，產生控制指令並發送的控制器； 與所述控制器相連的，接收所述控制器發送的控制指令，並根據所述控制指令對相關線路進行接通的配線執行器。
2.根據權利要求1所述的配線設備，其特徵在於，所述CAN通信模塊包括: 接收所述CAN信號，將所述接收到的CAN信號中的CAN高信號和CAN低信號轉換為TTL電平信號並發送的CAN收發器； 與所述CAN收發器相連的，接收所述CAN收發器的TTL電平信號，將所述串行數據信號轉換為並行數據信號，並經過電平轉換後發送至所述控制器的CAN控制器。
3.根據權利要求2所述的配線設備，其特徵在於，所述CAN通信模塊還包括: 與CAN收發器以及CAN控制器分別相連的，對CAN收發器的TTL信號與CAN控制器的TTL信號進行電氣隔離的CAN隔離晶片。
4.根據權利要求1所述的配線設備，其特徵在於，所述控制器包括: 接收所述CAN通信模塊發送的數據，當所述數據的地址信息與配線板地址信息一致時，建立通信並按照預先設定的通信協議將所述接收到的數據進行解碼，產生通路接通指令和當前通路指令並發送，將所述通路接通指令發送至所述配線執行器的控制晶片；· 與所述控制晶片相連的，存儲所述當前通路指令的存儲器。
5.根據權利要求4所述的配線設備，其特徵在於，所述控制器還包括: 與所述控制晶片以及CAN通信模塊分別相連的，對所接收到的並行數據信號進行電平轉換並發送至所述控制晶片的電平轉換電路。
6.根據權利要求4所述的配線設備，其特徵在於，所述控制器還包括: 與所述控制晶片相連，增加設備通信接口的IO 口擴展電路。
7.根據權利要求1所述的配線設備，其特徵在於，所述配線執行器包括: 第一繼電器、與所述第一繼電器相連的第二繼電器； 所述第一繼電器的第一觸點連接第一信號端，所述第一繼電器的第二觸點連接第二信號端，所述第一繼電器的公共端與第二繼電器的公共端相連接，所述第二繼電器的第一觸點連接第三信號端，所述第二繼電器的第二觸點連接第四信號端。
8.根據權利要求1所述的配線設備，其特徵在於，所述配線執行器還包括: 第三繼電器，與所述第三繼電器相連的第四繼電器，與所述第四繼電器相連的第五繼電器； 所述第三繼電器的第一觸點連接第一信號端，所述第三繼電器的第二觸點連接第二信號端，所述第三繼電器的公共端與第四繼電器的第一觸點相連，所述第四繼電器的公共端與第五繼電器的公共端相連，所述第五繼電器的第一觸點與第三信號端相連，所述第五繼電器的第二觸點與第四信號端相連。
9.根據權利要求4所述的配線設備，其特徵在於，所述配線設備還包括:與所述控制器相連的，接收所述控制器發送的當前通路指令，並對當前通路狀態進行顯示的通路狀態顯示 器。
專利摘要本實用新型公開了一種配線設備，通過CAN通信模塊接收遠程設備發送的CAN信號並發送，控制器根據接收到的信號進行處理並根據預先設定的通信協議產生控制指令，配線執行器根據通信指令對線路進行接通，從而實現多條通路的配線。通過本實用新型公開的配線設備，採用CAN通信實現了大規模信號配線，解決了現有技術中自動配線通信節點數少，無法滿足工業控制中大規模信號的配線問題。
文檔編號G05B17/02GK203133499SQ20132005379
公開日2013年8月14日 申請日期2013年1月30日 優先權日2013年1月30日
發明者洪平, 黃千, 嚴明銘, 邢培棟 申請人:北京經緯恆潤科技有限公司