微電腦可編程控制器監控記錄器的製作方法

2024-02-16 23:20:15 1

專利名稱：微電腦可編程控制器監控記錄器的製作方法
技術領域：
本實用新型是有關於一種微電腦可編程控制器監控記錄器，尤指一種於微處理器 內建有數款廠牌的可編程控制器的驅動連結程序，再設有可供與多臺可編程控制器電性組 接的通信輸入單元，另設有通信輸出單元，以與遠端電腦相組接，以達到簡便與數臺可編程 控制器架設組接，而於遠端監控整合數臺可編程控制器的效果。
背景技術：
按，隨著機械和其它設備在工廠自動領域中，多種整合快速變化的影響，設計省 時、省力、自動化的控制是必然的趨勢。在早期的自動化機械，其控制方式是由繼電器、按鈕開關、計時器、計數器及感測 開關等所構成，雖可達到控制的目的。但多個繼電器、計時器、計數器及感測開關之使用極 佔空間，且維護上要耗費大量的人力物力；再者，為了應付各種款式的控制方式，其控制器 亦需要經常修改，而在系統的排線工作上，也極為不便，基於上述種種缺失之改良，於是，乃 有可編程控制器(PLC，Programable Logic Controller)的研發問世。可編程控制器已問世多年，被廣泛應用在各項自動控制領域上，諸如機臺控制、程 序控制、資料擷取等，並充分協助業界達成工業自動化境界，其降低人力物力之成效上功不 可沒。然，現今可編程控制器的屬性大都定位於現場設備層的資料擷取及程序控制應用 上，若欲將可編程控制器提升至電腦層面的監控整合系統架構時，，如使用者在遠端處即 能方便監測到多臺數據，而不須到現場，又或是將可編程控制器所收集到的參數，再加以記 錄儲存，並製作圖表供日後的追蹤分析之用..·等等，則依現有可編程控制器的功能而言， 顯然有所不足者。而為了使可編程控制器達到上述監控整合的實施功用，業者往往必須再花費額外 的軟硬體擴充設備，再加上專業人員的設計、架設，另還需考量到各家可編程控制器廠牌整 合時的相容性等問題，故欲對可編程控制器系統進行整合升級的工作，無論是在技術、成本 及時間上皆曠日廢時。緣是，本創作人有鑑於現有要將可編程控制器(PLC)進行整合上所遭遇到的高成 本、導入時程長及組裝維修不易等瓶頸，乃藉其多年於相關領域的製造及設計經驗和知識 的輔佐，並經多方巧思，而研創出本實用新型的微電腦可編程控制器監控記錄器。
發明內容本實用新型系有關於一種微電腦可編程控制器監控記錄器，其主要實施目的，系 為了提供一種低單價、多功能、簡易架構、隨裝即用的電腦監控整合產品。為了達到上述實施目的，本創作人乃研擬如下微電腦可編程控制器監控記錄器， 其主要包含一主機，乃於其內容設有微處理器、儲存單元、通信輸入單元、通信輸出單元及電
3路基板；一微處理器，與電路基板電性接設，並使微處理器內含晶片固件程序，該晶片固件 程序系內建有數款廠牌的可編程控制器之驅動連結程序；一通信輸入單元，系與電路基板電性接設，乃內建有通信界面，可供與多個可編程 控制器電性組接；一通信輸出單元，系與電路基板電性接設，可供與遠端電腦電性組接。藉此，即可以使多臺可編程控制器傳輸之參數資料經過通信輸入單元傳送至微處 理器進行運算，再由通信輸出單元將運算後之資料傳送至遠端電腦，以達到簡便與數臺可 編程控制器架設組接，而於遠端監控整合數臺可編程控制器的效果。提供業界一低單價、多功能、簡易架構、隨裝即用的電腦監控整合產品，達到無須 太繁雜的系統架設流程，不用太具備軟硬體多年的知識經驗，即能做到將可編程控制器系 統升級整合目的，實現簡易快速、省時省錢、隨裝即用、便捷升級的實施效益。

圖1為本實用新型的架構圖。主要元件符號說明1 主機21晶片固件程序31斷電保持晶片5 電源管理電路7通信輸入單元9 電路基板
具體實施方式
為令本實用新型的技術手段及其所能達成之效果，能夠有更完整且清楚的揭露， 茲詳細說明如下，請一併參閱揭露之附圖及附圖標號首先，請參閱圖1所示，為本實用新型之微電腦可編程控制器監控記錄器，系由主 機1、微處理器2、儲存單元3、計時電路4、電源管理電路5、即時電路6、通信輸入單元7、通 信輸出單元8及電路基板9所組成；其中該主機1，繫於其內容設微處理器2、儲存單元3、計時電路4、電源管理電路5、即時 電路6、通信輸入單元7、通信輸出單元8及電路基板9 ；該微處理器2，系與電路基板9電性接設，並使微處理器2內含晶片固件程序21， 該晶片固件程序21系內建有數款廠牌的可編程控制器之驅動連結程序，以供微處理器2運 算處理不同廠牌的可編程控制器傳輸而來的資料；該儲存單元3，乃與電路基板9電性接設，以供儲存由通信輸入單元7傳送而來的 資料，及經微處理器2處理後之資料，並設具有斷電保持晶片31 ；該計時電路4，系與電路基板9電性接設，可驅動儲存單元3定時儲存紀錄，最少6 秒至最多900秒一筆；；該電源管理電路5，乃與電路基板9電性接設，可供控制流通至微處理器2、儲存單
2微處理器 3儲存單元 4計時電路 6即時電路 8通信輸出單元
4元3、計時電路4、即時電路6、通信輸入單元7及通信輸出單元8的電壓與電流；該即時電路6，與電路基板9電性接設，可供驅動微處理器2即時進行運算；該通信輸入單元7，系與電路基板9電性接設，乃內建有RS232與RS485之通信界 面，以供與多臺可編程控制器電性組接；該通信輸出單元8，系與電路基板9電性接設，並內建有RS232與RS485之通信界 面，可供與遠端電腦電性組接，且使該遠端電腦使用中文化界面。據此，當使用實施時，請一併參閱圖1所示，系可將A、B、C、D數個不同廠牌的可編 程控制器(PLC)與通信輸入單元7電性組接，利用微處理器2其晶片固件程序21內建之數 款廠牌的可編程控制器通信連結程序，便可運算處理不同廠牌的可編程控制器傳輸而來之 參數等資料，繼之，由即時電路6適時驅動微處理器2將由數臺可編程控制器傳來的資料加 以整理運算，並由儲存單元3將微處理器2處理後之資料，予以儲存記錄；續之，該微處理器2處理後之資料，再由通信輸出單元8傳送至遠端接設之電腦， 而在電腦內建軟體的配合運算下，將各臺可編程控制器的作業參數即時繪製成曲線圖或轉 成Excel檔等報表形態列印，藉此，便可達到由遠端即時監控整合多臺可編程控制器的效
^ ο同時，在微處理器2在接收處理多臺可編程控制器傳送而來的資料之際，計時電 路4亦會驅動儲存單元3每隔預設的既定秒將數臺可編程控制器傳來的資料予以記錄儲 存，並在每筆儲存值標註上日期時間，且設有斷電保持晶片31，使記錄資料不會因斷電而消 失，並可儲存至少30筆參數資料達3年時間，如此，即可方便使用者由遠端電腦經儲存單元 3隨時查找提取任一時間點的可編程控制器的作業數據，而達到更佳的監控效果。另者，本實用新型系將連線下載的電腦軟體完全中文化，使其無論是在操作界面 或參數設定的使用上，皆能讓使用者一看就懂，例如在軟體畫面中設計許多單鍵式按鍵圖 示，則使用時一按按鍵圖示即能產生該項對應功能，此外軟體已先製作成記錄報表供資料 下載及列印輸出用，無須再由使用者設計報表，由此，使用者只須略懂可編程控制器系統之 基本架構，即可快速上手使用，完全無須專業人員代工或委外架設，如此，便可降低系統升 級的建置門檻，改善原有可編程控制器系統與電腦整合的繁雜程序，並降低往後管理工作 的負擔及維護成本。由上述結構及實施方式可知，本實用新型系具有如下優點1.本實用新型將原本須藉由大型客制化的圖控軟體來達到的各項監控功能，採一 機多功能方式包含於其內，以使業者能以最便利又經濟的方式，將既有可編程控制器設備 升級至電腦化監控整合之系統架構。2.本實用新型採單機化、模組化、量產制式化的產品機構及設計理念，相較於傳統 客制化的專案建構模式，兩者做法完成不同，也因此可以降低生產成本與開發時程，而回饋 至消費市場即是消費者只需花費不到原來十分之一甚至更低的成本，即能輕鬆擁有上述各 項電腦監控功能，真正有效協助降低產業界的購置成本，同時縮短此項系統的導入時程，並 真正提高自動化產品之效益。3.本實用新型將連線下載的電腦軟體完全中文化，如此，使用者只須略懂可編程 控制器系統之基本架構，即可快速上手使用，完全無須專業人員代工或委外架設，據此，俾 降低可編程控制器系統升級的門檻，並改善原有可編程控制器系統與電腦整合的繁雜程序，與降低管理工作的負擔及維護成本。4.本實用新型使儲存單元具備斷電記錄永久保存功能，因此即使連線電腦當停 機，該段資料亦不會漏失，如此可提高及確保整體系統之穩定度。5.本實用新型繫於微處理器內建之單晶片固件程序，包含數款現有市場較熱門廠 牌的可編程控制器驅動程序，且一機可同時連結多臺不同廠牌型號之可編程控制器(至少 4臺，共計30組可編程控制器之暫存狀態)，藉此，使用者便無須再額外多支付費用，亦無須 更換既設可編程控制器或委外撰寫通信程序，即可與本實用新型搭配使用，如此，便可減少 再替換的重複性購置成本，並加快系統的導入時程。
權利要求一種微電腦可編程控制器監控記錄器，其特徵在於，所述的記錄器包含一主機，乃於其內容設有微處理器、通信輸入單元、通信輸出單元及電路基板；一微處理器，與電路基板電性接設，並使微處理器內含晶片固件程序，所述的晶片固件程序內建有數款廠牌的可編程控制器的驅動連結程序；一通信輸入單元，與電路基板電性接設，連接到電路基板上的微處理器，乃內建有通信界面，可供與多個可編程控制器電性組接；一通信輸出單元，與電路基板電性接設，連接到電路基板上的微處理器，乃內建有通信界面，可供與遠端電腦電性組接。
2.如權利要求1所述的微電腦可編程控制器監控記錄器，其特徵在於，所述的微電腦 可編程控制器監控記錄器系進一步包含有儲存單元，所述的儲存單元乃與電路基板電性接 設。
3.如權利要求2所述的微電腦可編程控制器監控記錄器，其特徵在於，所述的微電腦 可編程控制器監控記錄器系進一步設有計時電路，以與電路基板電性接設，可供驅動儲存 單元定時儲存紀錄。
4.如權利要求3所述的微電腦可編程控制器監控記錄器，其特徵在於，所述的微電腦 可編程控制器監控記錄器系進一步設有即時電路，以與電路基板電性接設，可供驅動微處 理器即時進行運算。
5.如權利要求4所述的微電腦可編程控制器監控記錄器，其特徵在於，所述的微電腦 可編程控制器監控記錄器進一步設有電源管理電路，以與電路基板電性接設，可供控制流 通至微處理器、儲存單元、計時電路、即時電路、通信輸入單元及通信輸出單元的電壓與電流。
6.如權利要求5所述的微電腦可編程控制器監控記錄器，其特徵在於，所述的儲存單 元系進一步包含有斷電保持晶片。
7.如權利要求1所述的微電腦可編程控制器監控記錄器，其特徵在於，所述的微電腦 可編程控制器監控記錄器進一步設有即時電路，以與電路基板電性接設，可供驅動微處理 器即時進行運算。
8.如權利要求7所述的微電腦可編程控制器監控記錄器，其特徵在於，所述的微電腦 可編程控制器監控記錄器進一步設有電源管理電路，以與電路基板電性接設，可供控制流 通至微處理器、即時電路、通信輸入單元及通信輸出單元的電壓與電流。
9.如權利要求1所述的微電腦可編程控制器監控記錄器，其特徵在於，所述的微電腦 可編程控制器監控記錄器進一步設有電源管理電路，以與電路基板電性接設，可供控制流 通至微處理器、通信輸入單元及通信輸出單元的電壓與電流。
專利摘要本實用新型是有關於一種微電腦可編程控制器監控記錄器，一主機，乃於其內容設有微處理器、儲存單元、通信輸入單元、通信輸出單元及電路基板；一微處理器，與電路基板電性接設，並使微處理器內含晶片固件程序，該晶片固件程序內建有數款廠牌的可編程控制器的驅動連結程序；一通信輸入單元，與電路基板電性接設，乃內建有通信界面，可供與多個可編程控制器電性組接；一通信輸出單元，與電路基板電性接設，乃內建有通信界面，可供與遠端電腦電性組接。以達到簡便與數臺可編程控制器架設組接，而於遠端監控整合數臺可編程控制器的效果。
文檔編號G05B23/02GK201754245SQ20102012035
公開日2011年3月2日 申請日期2010年2月11日 優先權日2010年2月11日
發明者劉榕高, 張建興 申請人:迅華自動化科技有限公司