一種嵌入式通用控制器的製作方法

2023-04-30 20:37:26 2

專利名稱：一種嵌入式通用控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種控制器，具體地說是一種可以代替可編程控制器的嵌入式通用控制器。
背景技術：
隨著現代化進程的深入，可編程控制器(PLC)在工業生產中應用日益廣泛。PLC有很多優點，如程序設計簡單、可靠性高、運用性強、組合靈活、維修方便、適應工業惡劣環境等，但是其使用成本非常高。由於控制工程的造價很高，有時不得不放棄使用PLC而改用其它方式。

實用新型內容為克服上述現有技術存在的不足，本實用新型所要解決的技術問題在於提供一種嵌入式通用控制器，其控制電路簡單、成本低、應用靈活。本實用新型解決其技術問題所採取的技術方案是一種嵌入式通用控制器，其特徵是，包括單片機、電源電路、DC-DC轉換電路、數據存儲電路、通訊電路、8路A/D輸入電路、 2路脈衝輸入電路、2路中斷輸入電路、24路數字量輸入電路、防抖動電路、輸入光電隔離電路、輸出光電隔離電路、8路D/A輸出電路、6路PWM輸出電路、24路數字量輸出電路和編碼電路；所述單片機分別與DC-DC轉換電路、數據存儲電路、通訊電路、輸入光電隔離電路和輸出光電隔離電路連接；所述輸入光電隔離電路分別與8路A/D輸入電路、2路脈衝輸入電路、2路中斷輸入電路和防抖動電路連接，所述M路數字量輸入電路與防抖動電路連接；所述輸出光電隔離電路分別與8路D/A輸出電路、6路PWM輸出電路和編碼電路連接，所述M 路數字量輸出電路與編碼電路連接；所述電源電路分別向各電路供電。所述數據存儲電路是一種鐵電存儲器。所述通訊電路採用RS485通訊口，一隻為主通訊電路，另一隻為從通訊電路。所述8路A/D輸入電路為電流和/或電壓輸入電路。所述8路D/A輸出電路為電流和/或電壓輸出電路。所述M路數字量輸出電路為I/O電路和/或繼電器電路。進一步地，還包括報警電路，所述報警電路與主控器連接。本實用新型的有益效果是，該種嵌入式通用控制器採用了單片機作為控制核心， 運行速度快，抗幹擾能力強；控制電路簡單；開關量的輸入和輸出電路分別增加了防抖動電路和編碼電路，防止了由於復位或幹擾造成誤操作動作；採用了大容量的鐵電儲存器，具有掉電存儲功能，增加了儲存量，加快了存儲速度。如果國內大中型生產的設備基本定型， 且產量較多，就不用購買昂貴的可編程控制器，可根據實際控制系統的需要設計一套的嵌入式控制系統來滿足需要，這樣可以節省許多成本。本實用新型具有成本低、精度高、穩定性好和功耗低的特點。
圖1是本實用新型的原理框圖。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型進一步說明如圖1所示，一種嵌入式通用控制器，包括單片機1、電源電路2、DC-DC轉換電路 3、數據存儲電路4、通訊電路5、8路A/D輸入電路6、2路脈衝輸入電路7、2路中斷輸入電路8J4路數字量輸入電路9、防抖動電路10、輸入光電隔離電路11、輸出光電隔離電路12、 8路D/A輸出電路13、6路PWM輸出電路14J4路數字量輸出電路15、編碼電路16和報警電路17 ；所述單片機1分別與DC-DC轉換電路3、數據存儲電路4、通訊電路5、輸入光電隔離電路11、輸出光電隔離電路12和報警電路17連接；所述輸入光電隔離電路11分別與8 路A/D輸入電路6、2路脈衝輸入電路7、2路中斷輸入電路8和防抖動電路10連接，所述M 路數字量輸入電路9與防抖動電路10連接；所述輸出光電隔離電路12分別與8路D/A輸出電路13、6路PWM輸出電路14和編碼電路16連接，所述M路數字量輸出電路15與編碼電路16連接；所述電源電路2分別向各電路供電。其中，所述單片機1作為該種嵌入式通用控制器的控制核心，採用STM8S工業級單片機，運行速度快，抗幹擾能力強。所述電源電路2為85V465V交流輸入、+12V、-24V、+24V直流輸出的開關電源，分別向各電路給電。所述DC-DC轉換電路3對開關電源2進行降壓和淨化，為單片機1提供+5V工作電壓。所述數據存儲電路4採用具有寫入速度快、功耗低和高頻度重寫特點的鐵電存儲器，具有掉電存儲功能。所述通訊電路5採用RS485通訊口，一隻為主通訊電路，另一隻為從通訊電路，支持Modbus通訊協議。所述8路A/D輸入電路6為為2路電流輸入電路和6路電壓輸入電路。所述2路脈衝輸入電路7為電壓或電流脈衝信號。所述2路中斷輸入電路8，可實現外部設備的中斷方式輸入。所述M路數字量輸入電路9為輸入電壓範圍為15-48V的開關輸入，連接外部檢測設備。所述防抖動電路10對M路數字量輸入9進行抖動消除，防止復位或幹擾造成誤操作。所述輸入光電隔離電路11和輸出光電隔離電路12分別對與其連接的電路進行輸入、輸出信號隔離，用以進行幹擾處理，來維持數據的完整性並保護互連設備。所述8路D/A輸出電路13為2路電流輸出電路和6路電壓輸出電路。所述6路PWM輸出電路14用以對連接的模擬電路進行控制。所述M路數字量輸出電路15為8路I/O電路和16路繼電器電路。所述編碼電路16對M路數字量輸出15進行編碼，防止復位或幹擾造成誤操作。該種嵌入式通用控制器的軟體均採用模塊設計，各功能均做成函數，按功能調用，編程簡單，而且可以將所有的功能集中在一個線路板，沒有接插件，增加可靠性，降低成本。 本實用新型可根據現場需求對其電路進行增減，通過各種搭配組合，便產生多種功能和新的效果，既能滿足應用需要，又降低了成本。
權利要求1.一種嵌入式通用控制器，其特徵是，包括單片機(1)、電源電路O)、DC-DC轉換電路 (3)、數據存儲電路(4)、通訊電路(5)、8路A/D輸入電路(6)、2路脈衝輸入電路(7)、2路中斷輸入電路(8)、M路數字量輸入電路(9)、防抖動電路(10)、輸入光電隔離電路(11)、輸出光電隔離電路(1幻、8路0/^輸出電路(1 、6路PWM輸出電路(14)44路數字量輸出電路 (15)和編碼電路(16)；所述單片機(1)分別與DC-DC轉換電路(3)、數據存儲電路(4)、通訊電路(5)、輸入光電隔離電路(11)和輸出光電隔離電路(12)連接；所述輸入光電隔離電路(11)分別與8路A/D輸入電路(6)、2路脈衝輸入電路(7)、2路中斷輸入電路(8)和防抖動電路(10)連接，所述M路數字量輸入電路(9)與防抖動電路(10)連接；所述輸出光電隔離電路(12)分別與8路D/A輸出電路(13)、6路PWM輸出電路(14)和編碼電路(16) 連接，所述M路數字量輸出電路(1 與編碼電路(16)連接；所述電源電路( 分別向各電路供電。
2.根據權利要求1所述的一種嵌入式通用控制器，其特徵是，所述數據存儲電路(4)是一種鐵電存儲器。
3.根據權利要求1所述的一種嵌入式通用控制器，其特徵是，所述通訊電路( 採用 RS485通訊口，一隻為主通訊電路，另一隻為從通訊電路。
4.根據權利要求1所述的一種嵌入式通用控制器，其特徵是，所述8路A/D輸入電路 (6)為電流和/或電壓輸入電路。
5.根據權利要求1所述的一種嵌入式通用控制器，其特徵是，所述8路D/A輸出電路 (13)為電流和/或電壓輸出電路。
6.根據權利要求1所述的一種嵌入式通用控制器，其特徵是，所述M路數字量輸出電路(15)為I/O電路和/或繼電器電路。
7.根據權利要求1至6任一項所述的一種嵌入式通用控制器，其特徵是，還包括報警電路(17)，所述報警電路(17)與主控器⑴連接。
專利摘要本實用新型涉及一種嵌入式通用控制器，包括單片機、電源電路、DC-DC轉換電路、數據存儲電路、通訊電路、8路A/D輸入電路、2路脈衝輸入電路、2路中斷輸入電路、24路數字量輸入電路、防抖動電路、輸入光電隔離電路、輸出光電隔離電路、8路D/A輸出電路、6路PWM輸出電路、24路數字量輸出電路、編碼電路和報警電路。其控制核心採用STM8S單片機，運行速度快，抗幹擾能力強；控制電路簡單；開關量的輸入和輸出電路分別增加了防抖動電路和編碼電路，防止復位或幹擾造成誤操作；採用大容量的鐵電儲存器，增加了儲存量，加快了存儲速度。本實用新型具有成本低、精度高、穩定性好和功耗低的特點，能夠代替可編程控制器。
文檔編號G05B19/042GK201945844SQ20112006163
公開日2011年8月24日 申請日期2011年3月10日 優先權日2011年3月10日
發明者宋立祿, 李聰, 楊洋, 申元明 申請人:濟南大學