計算機工業控制通用接口介面箱的製作方法

2023-12-07 19:56:21

專利名稱：計算機工業控制通用接口介面箱的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種計算機工業控制用的接口裝置，確切地說，涉及一種利用計算機作工業生產過程實時監控的通用型接口介面箱。
應用高技術改造傳統產業是當前大規模生產的傳統工業部門實現機械裝備現代化的必由之路。而用以計算機為代表的信息技術和微電子技術改造傳統產業則是作為機電一體化的第一步工作，以達到節能、節材、提高工效的提高產品質量的目的，並為今後開發數位化、智能化、自動化的機電產品，使機電裝備更新換代積累經驗，創造條件。由於常規的機械裝備與信息技術的物理結構異，行業差別甚大，要把這兩個絕然不同的技術領域合併成一個系統，需要有一種媒介裝置來完成兩者的結合。而且，要使計算機可靠地對工業現場的機電設備進行實時監控管理，還要有效地解決計算機在工業環境下的抗幹擾等問題。
本發明的目的是提供一種用以連接常規機械裝置與工業控制計算機的通用接口介面箱，它是在工業現場的常規機械裝置現狀基本不變的情況下，把各種不同設備，不同物理性質特點的取樣敏感參數或執行器的輸入電纜接到介面箱裡，在此集中處理轉換成計算機能處理的數位訊號或執行器能接收的模擬信號，並有效地解決工業現場的幹擾，完成兩者的結合。
本發明是這樣實現的在用金屬框架結構製成的密封屏蔽箱體內，安裝有組合式開關穩壓電源，有其上可插入多個用於信號轉換和處理的適配模塊的接口介面(也稱標準工業控制器)，有採樣信號的輸入插座及輸出信號插座，箱內各個部件之間用扁平電纜線連接。在這種通用接口介面上，一側是常規機電裝備的各種物理參數接線端子，包括有敏感採集的輸入參數和控制執行器所需的輸出物理信號;另一側是標準的計算機通訊接口。只要把工業現場的敏感採集參數或需要控制的執行器的輸入電纜分別插到接口介面箱內的輸入、輸出插座內，並在接口介面中插入與各種物理量參數相對應的轉換適配模塊，就可以把常規機電裝備的種種物理參數經介面上的適配模塊轉換成計算機能夠接受處理的信號，並且又經介面上的通訊接口送至附近的工業控制計算機處理後，再傳送回接口介面箱內，再通過適配模塊轉換成執行器所能接收的模擬或數位訊號向工業現場的機電裝置輸出，完成實時過程監控任務。因為介面採用標準計算機通訊接口，所以，其外接的控制計算機可以從普通的單板微機直至高級計算機網絡均可與之適配接入。在接口介面箱內也可以裝有一個可安置各類計算機的STD總線的計算機機籠，這樣，介面上的通訊口可直接與機籠內的微機連接，由箱內的微機對工業過程進行實時監控。在箱內各個部件之間用壓接平行電纜線相互連接。
本發明是一種適用於各個行業、各種不同工業生產過程及其裝備的機電一體化通用媒介。使用本發明，對工業現場的常規裝置不需要進行太多的改造，就可有效抑制或消除各類幹擾，引入計算機的過程控制技術，直接升華成機電一體化的新裝備。它是以已經進入市場的高技術產品作為構成基礎的，整個裝置可靠性高、工藝成熟、性能價格比優越，特別是通用性強;不僅硬體配置可以根據不同的工業現場、不同的技術裝備靈活選用合適而經濟的開關電源、轉換模塊或控制介面、微機，組成形式多種多樣，系統擴展非常方便;而且軟體開發更具極大的靈活方便性，既可採用已經成熟的各種基本單元程序，從替代常規儀表的簡單應用著手，也可逐步發展、完善軟體，直至採用高級專家系統控制管理整個生產過程。
附圖
是本發明的結構示意圖。
圖中1是用金屬製成的框架結構箱體，它可根據用戶需要製成各種型式，如戶內、戶外、防爆、密封等。箱體內安裝有組合式開關穩壓電源2、接口介面3和輸入輸出插座4。電源2可以選用不同容量的開關電源進行組合以滿足現場需要。接口介面3建議採用美國OPT22系列的標準工業控制器，該控制器又分為模擬量(PB16H+B2)和開關量(PB16+B1)兩種，每個控制器上都有16個用於信號轉換和處理的適配模塊的插入位置，每個位置上都有兩個符合標準工程規範的接線端子。也可以選用其他型號的工業控制器作為接口介面3放在箱體內。只要在指定位置中插入相應的特定轉換用途的適配模塊，並將來自常規機電裝置的敏感元件輸入信號或執行元件的輸入電纜接入插座4中，介面3上的相應的適配模塊就把計算機實時監控引入生產過程，使常規機電裝置能升級為機電一體化裝備。箱體內還可以安放一個其內可安設各類計算機STD總線的計算機機籠5，以方便小型機械裝備直接使用機籠5內的單板微機對其進行控制。由於箱體的屏蔽，密封作用，加上接口介面上轉換適配模塊對信號進行包括濾波、限流、限幅等集中規範處理，使之轉換成計算機能接收處理的標準接口信號，信號穩定可靠、抗幹擾能力強，使工業現場的各種影響和幹擾都不起作用。
本發明已製成樣機，在野外油田對勘控、鑽井、採油等作業現場進行計算機過程監控的試驗取得了令人滿意的效果。
權利要求
1.一種計算機工業控制通用接口介面箱，其特徵是在用金屬製成的密封箱體內，安裝有組合式開關穩壓電源，有其上可插入多個用於信號轉換和處理的適配模塊的接口介面(又稱標準工業控制器)和採樣信號輸入插座及輸出信號插座，各部件之間用平行電纜相互連接。
2.如權利要求1所述的通用接口介面箱，其特徵是箱內的標準工業控制器可以選用美國OPT22系列產品，該產品又分為數字量(PB16H+B1)和模擬量(PB16H+B2)兩種。
3.如權利要求1所述的通用接口介面箱，其特徵是箱內可以安裝一個可安設各類計算機的STD總線的計算機機籠。
全文摘要
一種計算機工業控制通用接口介面箱，是在用金屬製成的密封屏蔽箱內，安裝有組合式開關穩壓電源，有其上可插入多個用於信號轉換和處理的適配模塊的接口介面和採樣信號輸入插座及輸出插座，各部件之間用平行電纜相互連接。可對工業現場常規裝置不作太大改造就引入計算機的過程控制技術，實現機電一體化的初步目標。充分利用已進入市場的高技術產品，裝置可靠性高、工藝成熟、性能價格比高、尤其是通用性強，適用面廣。
文檔編號G12B9/02GK1059047SQ9010683
公開日1992年2月26日 申請日期1990年8月17日 優先權日1990年8月17日
發明者莫湖 申請人:北京西城區新開通用試驗廠