一种可扩展多协议自适应控制装置的制作方法

本实用新型属于控制领域，涉及一种通讯协议转换装置，尤其涉及一种可扩展多协议自适应控制装置。

背景技术：

在控制领域中，各种控制产品的控制方式和控制协议不同，产生不同的控制机制，当多个不同控制机制的产品在同一个系统中组合时，不同的控制机制给整个控制系统数据传输造成了很大的困难，并且由于通讯命令的协议格式不同，不便于各个设备之间的数据命令的传输。

技术实现要素：

本实用新型要解决的问题是在于提供一种能够接收多种不同的数据通讯协议的数据信息，并根据实际需求将不同的通讯协议转换为系统能够识别的通用协议，保证整个控制系统稳定运行的一种可扩展多协议自适应控制装置。

8、为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种可扩展多协议自适应控制装置，包括固定组件上的主控板、接口板和协议转换板，所述接口板分为通讯接入板和控制输出板两种，通讯接入板负责链接前端设备，并提供通讯接口，拥有可扩展的多种协议接口模式；控制输出板负责向控制设备输出控制信号，拥有可扩展的多种控制接口模式；所述主控板、接口板和协议转换板之间以及与所述固定组件为插板式连接；所述固定组件包括金属外壳和多级化散热组件，所述多级化散热组件设在所述外壳的内部。

进一步的，可为1U模式、2U模式或多模块模式。

进一步的，所述固定组件包括底板、背板、轨道和多个立板，多个所述立板垂直固设在所述底板上，所述底板端部的立板上设有连接板，所述连接板上安装有电源板，所述电源板外侧安装有背板，两侧的所述立板上均安装有所述轨道，所述金属外壳扣装在所述底板上且与所述底板的外边缘平齐。

进一步的，所述散热组件固定在所述轨道上，所述金属外壳与所述散热组件对应的区域设有多个散热孔。

进一步的，所述散热组件上设有温度感应仪。

进一步的，所述接口板上设有双绞线接口、以太网口、开关量接口和扩展接口转接板。

进一步的，所述通讯协议兼容常规的串口通讯协议，TCP/IP协议，开关量等工控机或PLC设备的通讯协议。

进一步的，在2U模式下，可加装协议转换板和扩展接口板。

进一步的，在多模块模式下，可加装电源板和多模块连接板。

与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果是：1、本实用新型协议转换板，预存储多种通讯协议，先期对数据信息进行处理，并将处理后的信息以统一的通讯协议传输给主控板，供主控板分析处理，能够接收多种不同的数据通讯协议的数据信息，并根据实际需求将不同的通讯协议转换为系统能够识别的通用协议，保证整个控制系统的稳定运行，该可扩展多协议自适应控制装置还能够使用不同的通讯协议向系统中其它设备发送数据命令，控制设备运行；2、可分为多种使用模式，1U模式/2U模式(小型常规模式)，多模块模式，可根据实际使用情况进行设定，适用范围更广，对于1U/2U常规模式采用低电压供电，外接电源适配器(也可安装电源模块)；对于多插板模式，主要采用加装电源插板，提高电源的适应范围和保证多协议转换装置工作能力的需要；3、整体采用插板式组合设计，可根据实际需求更换各种功能模块，而且通过插板式组合设计，提高多协议转换装置可扩展能力，安装/更换各功能模块方便快捷；4、金属外壳承受一定的压力和碰撞，能够保护设备在多种条件下正常运行；5、散热组件可实时监控设备内部温度，提供适当的散热处理，保持设备内部温度能够维持在一种稳定的温度范围，6、温度感应仪，可根据设备内部温度的高低，自动调整散热级别，维持设备内部温度恒定。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型1U模式的结构图；

图2是本实用新型主控板的结构示意图；

图3是本实用新型接口板与主控板配合的结构示意图；

图4是本实用新型2U模式的结构图；

图5是本实用新型协议转换板与主控板配合的结构示意图；

图6是本实用新型拓展接口板与主控板配合的结构示意图；

图7是本实用新型电源板与主控板配合的结构示意图；

图8是本实用新型多模块连接板的结构示意图；

图9是本实用新型多协议处理机制的原理图。

附图标记：

1-金属外壳；2-底板；3-背板；4-轨道；5-散热装置；6-连接板；7-电源板；8-立板；10-主控板；20-通讯电缆；30-接口板；40-协议转换板；50-扩展口接口板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。

如图1～图8所示，本实用新型为一种可扩展多协议自适应控制装置，包括设在固定组件上的主控板10、接口板30和协议转换板40，主控板10负责接收协议转换板40数据命令，对数据命令进行解析处理，并根据数据命令执行功能操作控制，通过内置的多协议编译器对操作命令进行处理转化，根据不同设备的通讯协议发送控制命令，控制系统各设备工作；接口板30分为通讯接入板和控制输出板两种，通讯接入板负责链接前端设备，并提供通讯接口，拥有可扩展的多种协议接口模式；控制输出板负责向控制设备输出控制信号，拥有可扩展的多种控制接口模式；协议转换板40内置多种通讯协议，可直接接收系统各设备传输的数据命令，并处理转换为通用协议给主控板10；数据转换方法遵循以下规律：感知多个不同类型的装置的数据连接；判断数据连接的通讯协议类型；翻译数据信息，并对数据命令进行解析处理，根据数据信息内容编译单条或多条控制命令；根据不同类型的装置的不同通讯协议编制控制命令；发送控制命令到不同类型的装置，控制所述多个不同类型的装置；管理通过不同的接收端口接收到的用户识别信息；将转换的数据和用户信息结合，传输至终端；主控板10、接口板30和协议转换板40均为现有的模块，其内置的程序均为已知的程序，使用在现的结构中，其内置的处理方法并不是本申请要保护的内容，其连接方式和结构是本申请保护的内容。

优选地，可为1U模式、2U模式或多模块模式。

优选地，主控板10、接口板30和协议转换板40与固定组件为插板式连接。

优选地，固定组件包括金属外壳1、底板2、背板3、轨道4和多个立板8，多个立板8垂直固设在底板2上，底板2端部的立板8上设有连接板6，连接板6上安装有电源板，电源板外侧安装有背板3，两侧的立板8上均安装有轨道4，金属外壳1扣装在底板2上且与底板2的外边缘平齐，采用金属外壳，外壳材质可根据实际需要选择适当材料，具备一定的抗压、抗震能力，可适用多种环境中。

优选地，金属外壳1内设有多级化散热组件5，散热组件5固定在轨道4上，金属外壳1与散热组件5对应的区域设有多个散热孔51；更优选地，散热组件上设有温度感应仪，采用温度感应仪，利用温度感应仪实时监控内部的温度情况，并在散热组件5上安装有多级散热模组(主要用于多模块组合模式)，可根据装置内部的温度情况逐级调整散热量。

优选地，接口板30上设有双绞线接口、以太网口、开关量接口和扩展接口转接板，可适应多种通讯接口形式。

优选地，通讯协议兼容常规的串口通讯协议，TCP/IP协议，开关量等工控机或PLC设备的通讯协议。

优选地，在2U模式下，可加装协议转换板40和扩展接口板30，设计多种接口板，可根据是需要换装不同的接口，保证此装置能够与其他外部设备正常链接。

优选地，在多模块模式下，可加装电源板7和多模块连接板，电源范围可根据安装环境的实际需要进行调整，供电电压范围宽泛，在多种供电电压下都能实现稳定的供电，并可根据安装环境的实际需要选择供电模块。

在实际的使用过程中，工作温度-20℃～50℃,存储温度-30℃～60℃，此结构可分为多种使用模式，1U模式/2U模式(小型常规模式)，多插板模式，如图1所示，多个立板8垂直固设在底板2上，底板2端部的立板8上设有连接板6，连接板6上安装有电源板，电源板外侧安装有背板3，两侧的立板8上均安装有轨道4，金属外壳1扣装在底板2上且与底板2的外边缘平齐，如图2和图3所示，从前端口插入主控板10和接口板30，组成1U模式，如图4、图5和图6所示，2U模式，还可加装协议转换板40和扩展接口板50；多模块模式，如图7和图8所示，还可加装电源板7和多模块连接板，本结构克服现有的技术不足，提供了一种具有防护能力好，安装调试方便、快捷，具有多种协议转化功能的多协议转换装置。

其中，如图9所示，多协议处理机制的原理是，协议转换板内部存储通讯协议编译器，编译器的协议格式与前端控制设备的数据协议格式一致，1、协议转换板接收前端设备回传的数据信号；2、判断数据通讯协议；3、对数据信号进行翻译；4、将翻译后的数据命令传输给主控板；5、主控板接收协议转换板传输的数据命令；6、通过解析程序对数据命令进行解析；7、数据处理程序根据解析后的数据命令处理数据，并做出相应功能控制操作；8、主控板将处理后的数据重新进行编译，并根据内部存储的编译器对数据进行编译；9、向对应设备数据端口按照相关数据协议发送数据命令。

1U模式和2U模式为常规数据协议处理装置，主要用于处理PLC信号，RS232、RS422、RS485数据信号，以太网数据信号等。多模组模式为专用数据协议处理装置，在兼容1U模式和2U模式处理功能的同时，还可根据用户的特殊需要定制专用的处理协议。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。