一种增强型可编程控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种可编程控制器，尤其是一种增强型可编程控制器。
【背景技术】
[0002]可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，它采用一类可编程的存储器，用于内部存储程序执行逻辑运算、顺序运算、定时、计算与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟信号输入、输出控制各种类型的机械或生产过程。目前最常用的小型可编程控制器主要采用单一总线通讯或各自的通讯协议，在需要同时与多种协议不一、干扰级别不同的设备通讯时适应性和可靠性均较差；而且常用的小型可编程控制器一般不带模拟量输入/输出接口，通常需要另行添加模拟量输入/输出模块，造成成本增加和安装体积增大，且模拟量转换效率也随之降低。
[0003]如中国专利号为201120324148.2的实用新型公开的增强型的可编程控制器，其包括中央处理器、模拟信号转换模块、数字信号转换模块、通信接口、滤波处理模块以及隔离电路，其中，通信接口集成了网络通信接口、CAN通信接口和串行通信接口这三种通信接口，方便客户灵活使用。然而，上述增强型的可编程控制器中通信接口中各个模块直接与CPU相连，当通信目标存在强干扰源时，可能造成CPU重启、误动作或死机等问题，从而引起系统故障，稳定性不够；当需要调试或者向大批量此电路板写入程序时，需要另外接入外部24V电源电压，工作效率不高，而且电路的运行状态无法得到有效实时的监控。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种灵活性强、工作效率高、外部信号带来的干扰较小的增强型可编程控制器，并且可实时地监控电路的运行状态。
[0005]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种增强型可编程控制器，包括处理器芯片、通讯模块、模拟信号传输模块和数字信号传输模块，所述的处理器芯片分别与所述的通讯模块、所述的模拟信号传输模块及所述的数字信号传输模块连接，所述的通讯模块包括USB接口模块、CAN通信接口模块和RS-485通讯接口模块，所述的USB接口模块与所述的处理器芯片连接，所述的CAN通信接口模块通过CAN接口隔离电路与所述的处理器芯片连接，所述的RS-485通讯接口模块通过RS-485总线隔离电路与所述的处理器芯片连接。
[0006]所述的处理器芯片采用型号为STM32F407VGT6的芯片。
[0007]还包括主电源电路和5V电压隔离电路，所述的5V电压隔离电路包括型号为B05S05-1W的隔离芯片、第一电解电容及第二电解电容，所述的隔离芯片的正极输入端分别与由所述的主电源电路产生的5V电压及所述的第二电解电容的正极连接，所述的隔离芯片的负极输入端分别与所述的第二电解电容的负极及所述的主电源电路的接地端连接，所述的隔离芯片的正极输出端输出5V隔离电压，所述的隔离芯片的正极输出端与所述的第一电解电容的正极连接，所述的第一电解电容的负极与所述的隔离芯片的负极输出端连接，所述的隔离芯片的负极输出端为隔离接地端。可以保证5V电压隔离电路和主电源电路有较好的隔离性能，从而避免内部电路受到破坏。
[0008]所述的USB接口模块包括第三二极管、第三十三电阻、第三十四电阻、第三十五电阻、第三十六电阻、第三十七电阻、第三十八电阻、第十九电容、第二十电容、第二 i 电容及USB接头，所述的第三二极管的负极与由所述的主电源电路产生的5V电压连接，所述的第三二极管的正极分别与所述的第三十三电阻的一端、所述的USB接头的第一引脚、所述的第三十七电阻的一端及所述的第二十电容的一端连接，所述的第三十三电阻的另一端与所述的处理器芯片的第68引脚连接，所述的第三十七电阻的另一端分别与所述的第二十电容的另一端、所述的主电源电路的接地端及所述的USB接头的第四引脚连接，所述的第三十四电阻的一端与所述的处理器芯片的第70引脚连接，所述的第三十四电阻的另一端分别与所述的第三十六电阻的一端、所述的第十九电容的一端及所述的USB接头的第二引脚连接，所述的第三十五电阻的一端与所述的处理器芯片的第71引脚连接，所述的第三十五电阻的另一端分别与所述的第三十八电阻的一端、所述的第二十一电容的一端及所述的USB接头的第三引脚连接，所述的第三十六电阻的另一端分别与所述的第十九电容的另一端、所述的第三十八电阻的另一端、所述的第二十一电容的另一端及所述的主电源电路的接地端连接，所述的USB接头的第五引脚分别与所述的USB接头的第六引脚及外部绝缘地连接。在调试设备以及向大批量的本增强型可编程控制器写入程序时，可以通过USB接口模块向本增强型可编程控制器提供5V直流电，大大提高了工作效率，并可通过该USB接口模块实时地监控电路工作。
[0009]所述的CAN接口隔离电路包括第一光耦、第二光耦、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻和第九电阻，所述的第一光耦及所述的第二光耦的型号均为TLP115，所述的CAN通信接口模块包括型号为TJA1040的CAN总线收发芯片、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第十电阻、短路帽和CAN通信接线端，所述的第一光耦的正输出端分别与所述的处理器芯片的第91引脚及所述的第六电阻的一端连接，所述的第六电阻的另一端分别与所述的第一光耦的基极端及由所述的主电源电路产生的5V电压连接，所述的第一光耦的负输出端与主电源电路的接地端连接，所述的第一光耦的正极输入端分别与所述的第二光耦的基极端、所述的第八电阻的一端及5V隔离电压连接，所述的第一光耦的负极输入端分别与所述的第八电阻的另一端及所述的第七电阻的一端连接，所述的第七电阻的另一端与所述的CAN总线收发芯片的第1引脚连接，所述的第二光耦的正极输入端分别与所述的由所述的主电源电路产生的5V电压及所述的第五电阻的一端连接，所述的第二光耦的负极输入端分别与所述的第五电阻的另一端及所述的第四电阻的一端连接，所述的第四电阻的另一端与所述的处理器芯片的第92引脚连接，所述的第二光耦的正输出端分别与所述的第九电阻的一端及所述的CAN总线收发芯片的第4引脚连接，所述的第九电阻的另一端与所述的5V隔离电压连接，所述的第二光耦的负输出端与所述的隔离接地端连接，所述的CAN总线收发芯片的第2引脚分别与所述的5V隔离电压及所述的第七电容的一端连接，所述的第七电容的另一端分别与所述的CAN总线收发芯片的第3引脚及所述的隔离接地端连接，所述的CAN总线收发芯片的第8引脚与所述的隔离接地端连接，所述的CAN总线收发芯片的第7引脚分别与所述的第九电容的一端、所述的第十电阻的一端及所述的CAN通信接线端的第一引脚连接，所述的第九电容的另一端分别与所述的隔离接地端及所述的第十电容的一端连接，所述的第十电阻的另一端与所述的短路帽的一端连接，所述的CAN总线收发芯片的第6引脚分别与所述的第十电容的另一端、所述的短路帽的另一端及所述的CAN通信接线端的第二引脚连接，所述的CAN总线收发芯片的第5引脚与所述的第八电容的一端连接，所述的第八电容的另一端与所述的隔离接地端连接。CAN通信接口模块的信号通过CAN接口隔离电路与处理器芯片隔离，可以保证与CAN通信接口模块连接的CAN总线上的外部干扰不会对处理器芯片及主电路工作产生影响。
[0010]所述的RS-485总线隔离电路包括第三光耦、第四光耦、第五光耦、第i^一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻及第十九电阻，所述的第三光耦及所述的第四光耦的型号均为TLP115，所述的第五光耦的型号为TLP291，所述的RS-485通讯接口模块包括型号为SN75176的驱动芯片、第i^一电容、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第一稳压二极管、第二稳压二极管、第三稳压二极管及RS-485通讯接头，所述的第三光耦的负输出端与所述的主电源电路的接地端连接，所述的第三光耦的正输出端分别与所述的处理器芯片的第63引脚及所述的第十四电阻的一端连接，所述的第三光耦的基极端分别与所述的第十四电阻的另一端及由所述的主电源电路产生的5V电压连接，所述的第三光耦的正极输入端分别与所述的5V隔离电压、所述的第十六电阻的一端及所述的第十七电阻的一端连接，所述的第三光耦的负极输入端分别与所述的第十六电阻的另一端及所述的第十九电阻的一端连接，所述的第十九电阻的另一端与所述的驱动芯片的第1引脚连接，所述的第五光耦的正极输入端分别与由所述的主电