专利名称：：一种总线式移动作业盒的制作方法
技术领域：
：本发明属于仪器仪表领域，特别涉及一种移动作业控制装置，基于总线式通讯技术，通过编程，可实现远距离传输控制信号。
背景技术：
：工程装备由于作业的特殊性，作业环境的多变性，有时要求操作人员在车外移动作业，即作业手手持一个作业控制盒，操作控制按钮，通过线缆将信号送至车上的控制器，控制器接收到信号后按照一定的逻辑处理后，发送执行信号，驱动作业执行机构进行动作，实现桥梁等构件的拼装作业；同时车上的控制器采集机构的到位信息，并通过线缆将信号反馈到作业手手持的移动作业盒上。传统设计方式中移动作业盒和车上控制器之间采用信号直接相连的方式，如果移动作业盒上控制和显示元件较多的情况下，则这种一对一相连就会造成线缆较多，容易发生线缆断裂等故障，甚至会由于信号间的短路造成设备的误动作而造成车辆或设备的严重破坏及人员伤亡。
发明内容本发明的目的在于提供一种基于CAN总线的移动作业盒，便于远距离与工程装备上的车载控制器进行现场通讯，对车上的作业机构进行控制。一种总线式移动作业盒，由作业面板l、壳体2、控制主板4、支座5、电源通讯接口7、和互连电缆3,6组成，见图1，图2。其中作业面板1、电源通讯接口7和控制主板4安装在壳体内2;作业面板1通过螺钉与壳体2相连，上面安装有开关量和模拟量输入元件、开关量输出元件，其电气信号与控制主板4通过连接电缆3相连；电源通讯接口7采用一个5芯航空插头，端子接线见表l，用于移动作业盒供电与对外通讯，通过电缆6与控制主板4相连；控制主板4是控制器的核心部件，通过支座5安装在壳体2底部，上面有电源转换模块、单片机、CAN总线收发器模块和IO接口电路，通过电缆3与作业面板1相连，通过电缆6与电源通讯接口7进行电气信号连接。本专利的工作原理如下(参见图3):通过电源通讯接口给移动作业盒送电，控制主板工作，由主板上的单片机采集作业面板上开关和模拟器件的输入信号，经过信号处理后，打包成CAN总线信息，通过电源通讯接口送至CAN总线网络上，同时控制主板接收总线上其它控制装置发送过来的CAN信息，进行处理后驱动移动作业盒上的指示灯进行指示，如通讯、动作、报警等。本发明通过将移动作业盒设计成一个智能终端，采用总线式数字通信技术，可以大大减少连接线缆数量，显著提高通信距离，提高工作的可靠性；同时数据传输灵活，信息丰富，不仅可以传递开关量和模拟量等物理信息，还可以传送故障内容等文本信息等，便于与车上的总线控制系统进行组网使用。同时，由于采用了总线通讯技术，车上控制器还可以即时判断移动作业盒的在线状况，即时屏蔽通讯故障节点，有效防止误动作发生。本发明的主要特点包括(1)控制主板采用模块化设计，电源模块、CAN收发器模块采用成熟部件，集成度高，可靠性好。(2)采用集成CAN控制器的单片机，通过处理器强大功能与外围电路的配合，将信号采集、处理、故障诊断及网络通讯等功能集于一体，具有高性能低功耗的特点。(3)通过软件设计，可以对单片机10口进行灵活配置，满足用户不同的使用要求，具有较好的灵活性和适用性。(4)移动作业盒基于先进的工业控制总线，数据通讯距离长，抗干扰能力强，实时性好。(5)通过CAN总线接口，该作业控制盒可以方便地集成进入总线控制网络，使用和维护方便。图1，2总线式移动作业盒组成框图。图3总线式移动作业盒电气原理框图。图4,5,6总线式移动作业盒电路图。具体实施方式移动作业盒由作业面板l、壳体2、控制主板4、支座5、电源通讯接口7、和互连电缆3,6组成，见图l，图2。其中作业面板l、电源通讯接口7和控制主板4安装在壳体内2;作业面板1通过螺钉与壳体2相连，上面安装有幵关量和模拟量输入元件、开关量输出元件，其电气信号与控制主板4通过连接电缆3相连；电源通讯接口7采用一个5芯航空插头，端子接线见表l，用于移动作业盒供电与对外通讯，通过电缆6与控制主板4相连；控制主板4是控制器的核心部件，通过支座5安装在壳体2底部，上面有电源转换模块、单片机、CAN总线收发器模块和10接口电路，通过电缆3与作业面板1相连，通过电缆6与电源通讯接口7进行电气信号连接。电源通讯接口端子按表1接线。表l电源通讯接口端子接线表<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>移动作业盒控制主板电路原理如图4，5，6所示。系统共设有15个开关量输入，6个模拟量输入(DC0—5V)，8路开关量输出。该电路以单片机为核心进行设计，电路图中PIC18F458为Microchip公司的单片机，该单片内部集成有CAN总线控制器，CAN总线收发器芯片CTM1050，内部具有隔离高速光耦，电源变换电路等，通过终端电阻R5(120欧)接入总线，XT1和C5、C6构成晶体振荡电路，为单片机提供时钟。输入的+24V电源经过HZD05电源模块变换成+5V为后端的数字电路提供电源，Cl，C2，为滤波电容，滤除电源线噪声。为了提高抗干扰能力，单片机输入开关量引脚通过10K的排阻RP1和RP2进行下拉，输出开关量通过10K的排阻RP3进行下拉，输入模拟量串联120欧电阻后接入单片机。另外，作业面板1上指示灯多为小电流信号，所以在输出开关电路上串联了510欧电阻可起到短路保护的功能。J0为编程插座，可以与仿真器相连，在线进行程序的下载和调试，Jl为电源总线插座，与壳体上的航空插座7通过电缆6相连接，J4为操作面板上1上的控制元器件提供+5V电源，J5为开关量输出插座，J2、J3为开关量输入插座，J6为模拟量手柄信号的输入插座，J2—J6的线缆成束为电缆3与作业面板1相连接。权利要求1.一种总线式移动作业盒，由作业面板(1)、壳体(2)、控制主板(4)、支座(5)、电源通讯接口(7)、和互连电缆(3)、(6)组成，其中作业面板(1)、电源通讯接口(7)和控制主板(4)安装在壳体内(2)；作业面板(1)通过螺钉与壳体(2)相连，上面安装有开关量和模拟量输入元件、开关量输出元件，其电气信号与控制主板(4)通过连接电缆(3)相连；电源通讯接口(7)采用一个5芯航空插头，用于移动作业盒供电与对外通讯，通过电缆(6)与控制主板(4)相连；控制主板(4)是控制器的核心部件，通过支座(5)安装在壳体(2)底部，上面有电源转换模块、单片机、CAN总线收发器模块和IO接口电路，通过电缆(3)与作业面板(1)相连，通过电缆(6)与电源通讯接口(7)进行电气信号连接。专利摘要一种总线式移动作业盒，属于仪器仪表自动控制领域，涉及一种移动作业控制装置，基于总线式通讯技术，通过编程，可实现远距离传输控制信号。总线式移动作业盒由作业面板、壳体、电源通讯接口、控制主板、支座和互连电缆线束组成，其中控制主板基于PIC18F458单片机设计，CAN接口控制器基于CTM1050设计。本实用新型通过将移动作业盒设计成一个智能终端，采用总线式数字通信技术，可以大大减少连接线缆数量，显著提高通信距离，提高工作的可靠性；同时数据传输灵活，信息丰富，不仅可以传递开关量和模拟量等物理信息，还可以传送故障内容等文本信息等，便于与车上的总线控制系统进行组网使用。同时，由于采用了总线通讯技术，车上控制器还可以即时判断移动作业盒的在线状况，即时屏蔽通讯故障节点，有效防止误动作发生。文档编号G05B19/04GK201142010SQ20082007846公开日2008年10月29日申请日期2008年1月9日优先权日2008年1月9日发明者韶吴,颖张,朱鹏程,宁李,川梁,沈冬祥,彪王,苟明康,煜邹,钟小生,莉陶申请人:王彪;钟小生;邹煜;沈冬祥;陶莉;吴韶;朱鹏程;梁川;苟明康;张颖;李宁