专利名称：模块化可配置工业控制仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种模块化可配置工业控制仪，特别适合用于需要多种工艺共同控制的场合，属于工业自动化仪表领域。
背景技术：
目前市场上的工业控制仪表多采用单一输入模块获得一个固定类型的输入信号，通过单一输出模块输出一个固定类型控制信号控制工业设备。这些工业控制仪表存在一些缺点首先仪表的输入/输出信号类型只能由厂家配置，用户无法根据自身需要自由配置；其次，普通工业控制仪表通常只具有一个控制回路，即只能获得一个输入信号，根据这个输入信号输出一个控制信号，无法控制多个回路；最后，一般的工业控制仪表不具有通信模块，用户无法远程获得仪表状态信息或控制仪表动作。 发明内容为了克服现有工业控制仪表中存在的输入/输出模块的信号类型无法配置，控制回路单一以及缺少通信模块的缺点，本实用新型提供一种可控制多个回路且可自由配置的模块化可配置工业控制仪。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是工业控制仪设计为一种模块化且关键模块可替换的结构。该模块化可配置工业控制仪的特征是具有多种型号的可更换输入板，可以采集多种类型的热电偶信号，热电阻信号及模拟输入信号；具有多种输出模式的可更换输出板，能够输出不同类型的控制信号；具有多种通信模式的可更换通信板，通过不同的通信协议和介质实现工业控制仪与外界的通信；基于I2C总线的扩展板；与扩展板相连的控制板，通过扩展板的I2C总线扫描可更换输入板、可更换输出板、可更换通信板的状态信息，通过可更换输入板获得输入信号，计算输出控制信号，通过可更换输出板输出控制信号。用户根据需要选择可更换模块的类型和数量，所有的可更换模块都能够安装在仪表内。本实用新型的有益效果是，用户可以根据自身需求自由配置可更换模块，同时控制多种工艺参数和多个回路。
图I是本实用新型的模块化可配置工业控制仪基本构架示意图；图2是本实用新型的模块化可配置工业控制仪数据传输示意图。具体实施方法请参阅图1，本实用新型的模块化可配置工业控制仪至少包括可更换输入板、可更换输出板、可更换通信板、扩展板和控制板。所述模块化可配置工业控制仪具有多种输入模式的可更换输入板，能够采集多种类型的热电偶信号，热电阻信号及模拟输入信号；具有多种输出模式的可更换输出板，能够输出不同类型的控制信号；具有多种通信模式的可更换通信板，通过不同的通信协议和介质实现工业控制仪与外界的通信；基于I2C总线的扩展板；与扩展板相连的控制板，通过扩展板的I2C总线扫描可更换输入板、可更换输出板、可更换通信板的状态信息，通过可更换输入板获得输入信号，计算输出控制信号，通过可更换输出板输出控制信号。所述模块化可配置工业控制仪内同时能够安装I 8个可更换输入板，I 8个可更换输出板和I 2个可更换通信板，控制板能够对所有可更换模块进行扫描和处理，实现I 8个通道回路的独立控制和I 2个通信通道的数据传输。请参阅图2，本实用新型的模块化可配置工业控制仪通过控制板为各可更换模块配置I2C总线地址，可更换模块和控制板通过扩展板进行数据通信；扩展板按照各个可更换模块的I2C总线地址进行数据通信。所述可更换输入板具有信号采集模块和带有I2C接口的EPROM ;信号采集模块用于传感器信号的采集；带有I2C接口的EPROM用于存储输入板参数信息供控制板检测和配·置；不同型号的可更换输入板能够采集不同的输入信号。所述可更换输出板具有信号输出模块和带有I2C接口的EPROM ;信号输出模块用于发送控制信号；带有I2C接口的EPROM用于存储输出板参数信息供控制板检测和配置；不同型号的可更换输出板能够输出不同的控制信号。所述可更换通信板具有数据通信模块和带有I2C接口的EPROM ;数据通信模块用于进行数据通信；带有I2C接口的EPROM用于存储通信板参数信息供控制板检测和配置；不同型号的可更换通信板支持不同的通信模式，通过不同的通信协议和介质与触摸屏、PC机、PLC进行通信。所述扩展板能够根据可更换模块的I2C总线地址，在确保各个通道的相互独立的基础上，进行可更换模块与控制板之间的数据通信。所述控制板与所述扩展板相连接，通过扩展板从可更换输入板获得输入信号；计算控制量后通过扩展板向可更换输出板传送控制量，以及通过扩展板采用可更换通信板进行数据通信；根据各个可更换模块的I2C总线地址，通过扫描方式轮流查询所有可更换模块的状态信息。综上所述，本实用新型的模块化可配置工业控制仪的优点，在于用户可以根据实际需求自行配置所需的输入、输出和通信模块的类型和数量。由于能够实现多回路控制，大大降低工业自动化的实现成本。自由配置的输入模块，使得多种不同参数的监控更容易实现。在某一个可更换模块出现问题时，仅需替换可更换模块而无需更换整机，大大降低了维护成本。上述实例仅示例性说明本实用新型的原理及功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此项技术的人员均可在不违背本实用新型的精神及范围下，对上述实例进行修改。因此，本实用新型的权利保护范围，应如权利要求书所列。
权利要求1.一种模块化可配置工业控制仪，其特征是具有多种型号的可更换输入板，可以采集多种类型的热电偶信号，热电阻信号及模拟输入信号；具有多种输出模式的可更换输出板，能够输出不同类型的控制信号；具有多种通信模式的可更换通信板，通过不同的通信协议和介质实现工业控制仪与外界的通信；基于I2C总线的扩展板；与扩展板相连的控制板，通过扩展板的I2C总线扫描可更换输入板、可更换输出板、可更换通信板的状态信息，通过可更换输入板获得输入信号，计算输出控制信号，通过可更换输出板输出控制信号。
2.根据权利要求I所述的模块化可配置工业控制仪，其特征是工业控制仪内同时能够安装I 8个可更换输入板,I 8个可更换输出板和I 2个可更换通信板,控制板能够对所有可更换模块进行扫描和处理，实现I 8个通道回路的独立控制和I 2个通信通道的数据传输。
3.根据权利要求I所述的模块化可配置工业控制仪，其特征是可更换模块和控制板通过扩展板进行数据通信；扩展板按照各个可更换模块的I2C总线地址进行数据通信。
4.根据权利要求I所述的模块化可配置工业控制仪，其特征是可更换输入板具有信号采集模块和带有I2C接口的EPROM ;信号采集模块用于传感器信号的采集；带有I2C接口的EPROM用于存储输入板参数信息供控制板检测和配置；不同型号的可更换输入板能够采集不同的输入信号。
5.根据权利要求I所述的模块化可配置工业控制仪，其特征是可更换输出板具有信号输出模块和带有I2C接口的EPROM ;信号输出模块用于发送控制信号；带有I2C接口的EPROM用于存储输出板参数信息供控制板检测和配置；不同型号的可更换输出板能够输出不同的控制信号。
6.根据权利要求I所述的模块化可配置工业控制仪，其特征是可更换通信板具有数据通信模块和带有I2C接口的EPROM ;数据通信模块用于进行数据通信； 带有I2C接口的EPROM用于存储通信板参数信息供控制板检测和配置；不同型号的可更换通信板支持不同的通信模式，通过不同的通信协议和介质与触摸屏、PC机、PLC进行通 目。
7.根据权利要求I所述的模块化可配置工业控制仪，其特征是控制板与所述扩展板相连接，通过扩展板从可更换输入板获得输入信号；计算控制量后通过扩展板向可更换输出板传送控制量；以及通过扩展板采用可更换通信板进行数据通信；根据各个可更换模块的I2C总线地址，通过扫描方式轮流查询所有可更换模块的状态信息。
专利摘要本实用新型公开了一种模块化可配置工业控制仪，包括可更换输入板、可更换输出板、可更换通信板、扩展板和及控制板，可更换输入板采集输入信号；输入信号经处理后通过到扩展板传入控制板；控制板计算控制量，并通过扩展板将控制量传送给可更换输出板；可更换输出板输出控制量，控制外部设备；控制板通过可更换通信板与外部设备进行通信，扩展板根据I2C总线地址进行可更换模块和控制板间的数据通信；使用者能够根据实际情况自行配置控制仪的输入、输出和通信模块。
文档编号G05B19/418GK202694088SQ20122008454
公开日2013年1月23日 申请日期2012年3月8日 优先权日2012年3月8日
发明者邹耀 申请人:昆山子力高新科技实业有限公司