一種智能控制板的製作方法
2023-04-24 10:55:41
專利名稱：一種智能控制板的製作方法
技術領域：
本實用新型技術方案涉及用於工業控制的智能控制板技術領域。
背景技術：
從計算機問世以來，早期用戶是以計算機專業人員為主，但隨著計算機廣泛進入人們的工作生活領域，計算機用戶發生了改變，非計算機專業的普通用戶成了用戶的主體。 這一重大轉變使計算機的可用性問題變得日益突出起來。人機界面應當是什麼樣的？如何去建造這樣的界面？人們開始關注和研究這些問題。這些問題既涉及人也涉及計算機及一些相關的學科，如心理學、人的因素學(Human Factor S)、社會學、語言學等。隨著計算機技術的發展，應用領域的拓寬，從而帶來了不同的理論方法。八十年代以來，人機界面的研究有了前所未有的發展，微型計算機的迅速普及對此起了重要的推動作用.在工業控制領域，由於微處理器的迅速發展，也帶來了人機界面巨大變化，從基於字符方式的命令語言式界面，到目前正處於圖形用戶界面時代，它使得人機互動更加自然。現在的人機界面HIMOXD彩色液晶顯示器)有用pic實現的，也有基於arm的嵌入式控制器來實現的。本實用新型與用arm微處理器來實現的相類似，所以重點介紹一下基於arm微處理器來實現的方案。1、人機界面的圖形設計是建立在嵌入式作業系統上來實現的，同時數據存取，處理按鍵，控制輸入，輸出等信息。這就要求微處理器有足夠高的運行速度和擴展足夠大的內存，同時需要增加其它功能晶片，系統複雜。2、基於arm的PCB板必需是多層板，製版成本高昂。3、系統複雜開發測試時間周期長。4、由於arm處理器要處理人機界面，同時還要處理按鍵，輸入，輸出等控制信息， 可靠性下降。
實用新型內容本實用新型的目的是實用新型一種智能控制板，以克服現有缺陷，實現控制部分和人機界面可分開安裝，通用性更好。根據上述目的，本實用新型的技術方案為一種智能控制板，該智能控制板由主要用來控制工業設備的控制單元和主要用來人機互動和數據存儲的人機互動單元通過通訊線纜相連。所述的控制單元為MCU與電源模塊、N路模擬輸入模塊、N路模擬輸出模塊、N路輸入輸出開關量模塊以及通訊模塊相連，電源模塊對MCU供電；N路模擬輸入模塊是對MCU信號輸入；N路模擬輸出模塊是MCU處理後的信號輸出；N路輸入輸出開關量模塊對外部設備的控制，反饋給MCU ；通訊模塊，實現與其它模塊的通訊。 所述的人機互動單元為MCU分別與電源模塊、存儲數據模塊、通訊模塊和HMI顯示模塊相連；電源模塊對MCU供電；HMI顯示模塊，對MCU處理的結果進行顯示；存儲數據模塊對數據進行存儲；通訊模塊，實現與其它模塊的通訊。所述的人機界面HIM使用自帶內存的液晶屏，控制屏用簡單的串口或spi 口通過相應的命令就可以進行控制，數據存儲使用專用模塊進行操作，兩部分通過通訊協議來交互數據，這兩部分各有一個微型處理器。所述的微型處理器為8位或16位微型處理器，pcb板為雙面板。所述的人機界面和數據存儲兩部分是通過通訊電纜交互數據，所述的兩部分為分開安裝，控制部分安裝在工控現場，人機界面控制部分安裝在便於人員操作的地方。與現有技術相比，本實用新型的優點和有益效果為1、控制部分和人機界面分開實現；2、開發難度和開發成本大大地降低；3、系統複雜度降低提高了可靠性；4、控制部分和人機界面可分開安裝；5、控制部分和人機界面通用性更好。
圖1為本實用新型智能控制板實施例框圖。
具體實施方式
結合圖1，為一種智能控制板實施例框圖，該智能控制板隨著技術的發展，新的晶片，新的功能模塊的出現，使得主處理器能處理更重要的數據，外圍通過對應的功能模塊處理。本實用新型方案分兩部分控制單元部分和人機互動單元部分；控制單元部分主要用來控制工業設備，有輸入輸出開關量、模擬量模塊。人機互動單元部分主要用來人機互動和數據存儲。其中人機界面HIM使用自帶內存的液晶屏，控制屏用簡單的串口或spi 口通過相應的命令就可以進行控制，數據存儲使用專用模塊進行操作。兩部分通過通訊協議來交互數據，這兩部分各有一個微型處理器，這樣各部分的系統變的相對簡單，可用8位或16位微型處理器，pcb板可用雙面板，降低了製版成本。8位或16位微型處理器相對arm處理器開發難度和開發成本大大的降低了，同時由於分兩部分來做每部分要處理的信息減少，系統複雜度降低這樣就提高了可靠性。兩部分是通過通訊電纜來交互數據，這樣兩部分可分開安裝，控制部分可安裝到工控現場，人機界面控制部分可安裝到便於人員操作的地方。
權利要求1.一種智能控制板，其特徵在於該智能控制板由主要用來控制工業設備的控制單元和主要用來人機互動和數據存儲的人機互動單元通過通訊線纜相連。
2.根據權利要求1所述的智能控制板，其特徵在於所述的控制單元為MCU與電源模塊、N路模擬輸入模塊、N路模擬輸出模塊、N路輸入輸出開關量模塊以及通訊模塊相連，電源模塊對MCU供電；N路模擬輸入模塊是對MCU信號輸入；N路模擬輸出模塊是MCU處理後的信號輸出；N路輸入輸出開關量模塊對外部設備的控制，反饋給MCU ；通訊模塊，實現與其它模塊的通訊。
3.根據權利要求1所述的智能控制板，其特徵在於所述的人機互動單元為MCU分別與電源模塊、存儲數據模塊、通訊模塊和HMI顯示模塊相連；電源模塊對MCU供電；HMI顯示模塊，對MCU處理的結果進行顯示；存儲數據模塊對數據進行存儲；通訊模塊，實現與其它模塊的通訊。
專利摘要本實用新型是一種智能控制板，該智能控制板由主要用來控制工業設備的控制單元和主要用來人機互動和數據存儲的人機互動單元通過通訊線纜相連。所述的控制單元為MCU與電源模塊、N路模擬輸入模塊、N路模擬輸出模塊、N路輸入輸出開關量模塊以及通訊模塊相連，電源模塊對MCU供電；N路模擬輸入模塊是對MCU信號輸入；N路模擬輸出模塊是MCU處理後的信號輸出；N路輸入輸出開關量模塊對外部設備的控制，反饋給MCU；通訊模塊，實現與其它模塊的通訊。與現有技術相比，本實用新型的優點和有益效果為1、控制部分和人機界面分開實現；2、開發難度和開發成本大大地降低；3、系統複雜度降低提高了可靠性；4、控制部分和人機界面可分開安裝；5、控制部分和人機界面通用性更好。
文檔編號G05B19/02GK202230331SQ20112028527
公開日2012年5月23日 申請日期2011年8月8日 優先權日2011年8月8日
發明者俞宏 申請人:常州新德冷機有限公司