一种嵌入式逻辑控制器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种嵌入式逻辑控制器，包括通过GPIO接口相连接主控板和核心板，其中，主控板上连接有传感器、静态存储器、动态存储器、SD卡、输入扩展板以及输出扩展板且主控板上开设有通信接口。主控板板中内置有电池。核心板为ARM处理器。输入扩展板为16点输入扩展板，其上开设有16个用于接入外围输入设备的开关量输入通道。输出扩展板为16点输出扩展板，其上开设有16个用于接入外围输出设备的开关量输出通道。16点输入扩展板和16点输出扩展板的数目之和不超过8。本发明的有益效果为：通过合理的架构和丰富的硬件资源，使得该嵌入式逻辑控制器可支持更大的程序容量、更大的数据容量、更丰富的通信方式、更高的处理速度，能满高速公路隧道的智能控制的需求。
【专利说明】-种嵌入式逻辑控制器
【技术领域】
[0001] 本发明涉及控制器【技术领域】，具体涉及一种嵌入式逻辑控制器。
【背景技术】
[0002] 我国高速公路建设迅速发展，公路隧道也随之不断增加。由于处于封闭的环境中， 隧道中一旦发生事故，特别是火灾，往往导致严重的人员伤亡和财产损失。因此，隧道运营 过程中的照明、通风机电、消防设施等问题受到政府和社会各界越来越多的关注。
[0003] 因此，探究高速公路隧道的安全管理措施，建设可靠、稳定、先进、经济以及可扩展 的合理的隧道照明、通风机电、消防设施的智能控制系统，对于保障车辆安全行驶，具有重 要的显示意义。从公路隧道本身具有的特殊性及隧道运营管理系统的特点，可以看出隧道 运营管理设施的设计、设置、系统配备因涉及较多的因素而比较复杂、要求较高。因此目前 市场上急需开发一款高集成度、多功能工业级智能控制器。
【发明内容】
[0004] 为解决现有技术中不能有效实现高速公路隧道照明、通风机电、消防设施的智能 控制的技术缺陷，本发明设计出一种嵌入式逻辑控制器，实现了高速公路隧道照明、通风机 电、消防设施的智能控制的目的，同时也有效降低了隧道内的事故发生率。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案为： 一种嵌入式逻辑控制器，包括通过GPI0接口相连接主控板和核心板，其中，主控板上 连接有传感器、静态存储器、动态存储器、SD卡、输入扩展板以及输出扩展板且主控板上开 设有通信接口。该嵌入式逻辑控制器可实现高速公路隧道照明、通风机电、消防设施的智能 控制，易于扩展，系统灵活，操作方便，推广性较强。
[0006] 进一步的，主控板板中内置有电池。可做到用户程序等信息断电后仍能保存，输入 电源为DC24V，安全、方便、可靠。
[0007] 优选的，核心板为ARM处理器。上述ARM处理器基于Cortex-A8架构，其指令速度 达720M，并具有MMU和D-CACHE、I-CACHE。通过提高ARM处理器的性能，可使本发明的嵌入 式逻辑控制器轻松运行嵌入式操作系统。能克服各种恶劣的环境，及各种干扰，功耗低，让 工业控制能更加有条不紊的进行。
[0008] 优选的，输入扩展板为16点输入扩展板，其上设置有16个用于接入外围输入设备 的开关量输入通道。当外围输入设备多于嵌入式逻辑控制器上16个回路时可增加该输入 扩展板。
[0009] 优选的，输出扩展板为16点输出扩展板，其上设置有16个用于接入外围输出设备 的开关量输出通道。当外围输出设备多于嵌入式逻辑控制器的16个回路时可增加该输出 扩展板。16点输入扩展板和16点输出扩展板的数目之和不超过8。
[0010] 进一步的，输入扩展板之间/输出扩展板之间/输入扩展板与输出扩展板之间均 通过MODBUS协议通信连接。成熟可靠。
[0011] 优选的，SD卡为大容量SD卡。用于存储调试记录和工作状态。
[0012] 优选的，通信接口包括模拟量设备接口、网线接口、串口设备接口；其中，模拟量设 备接口包括模拟/数字量输入通道、模拟/数字量输出通道，网络通信接口包括以太网通信 接口，串口设备接口包括RS232串行通信接口和RS485串行通信接口。通过引入USB通信和 TCP/IP通信，不仅可实现高速方便的通信，而且可以跟其他工业设备组网，满足用户各种应 用。
[0013] 优选的，主控板上安装有状态指示灯。安装状态指示灯可以方便用户排查故障。
[0014] 本发明的有益效果为：通过合理的架构和丰富的硬件资源，使得该嵌入式逻辑控 制器可支持更大的程序容量、更大的数据容量、更丰富的通信方式、更高的处理速度，能满 高速公路隧道的智能控制的需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1为本发明所述嵌入式逻辑控制器的结构简图； 图2为本发明所述主控板、核心板与16点输入扩展板的连接关系示意图； 图3为本发明所述主控板、核心板与16点输出扩展板的连接关系示意图。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图对本发明的结构进行详细解释说明。
[0017] 如图1-2所示，本发明提供的一种嵌入式逻辑控制器，包括通过GPI0接口相连接 主控板和核心板，其中，主控板上连接有传感器、静态存储器、动态存储器、SD卡、输入扩展 板以及输出扩展板且主控板上开设有通信接口。该嵌入式逻辑控制器可实现高速公路隧道 照明、通风机电、消防设施的智能控制，易于扩展，系统灵活，操作方便，推广性较强。
[0018] 本发明提供的一种嵌入式逻辑控制器，主控板板中内置有电池。可做到用户程序 等信息断电后仍能保存，输入电源为DC24V，安全、方便、可靠。
[0019] 本发明提供的一种嵌入式逻辑控制器，核心板为ARM处理器。上述ARM处理器基 于Cortex-A8架构，其指令速度达720M，并具有MMU和D-CACHE、I-CACHE。通过提高ARM处 理器的性能，可使本发明的嵌入式逻辑控制器轻松运行嵌入式操作系统。能克服各种恶劣 的环境，及各种干扰，功耗低，让工业控制能更加稳定有条不紊的进行。
[0020] 动态存储器采用DDR2/3动态存储器，且存储容量大于或等于1G字节。该动态存 储器用于在嵌入式逻辑控制器运行过程中存放操作系统程序、用户程序、输入输出缓冲区 (映射区）、定时器、计数器、内部继电器等。动态存储器配合高性能的ARM处理器，使得本 发明的嵌入式逻辑控制器的用户程序的执行速度比传统小型PLC能快10倍左右，并且可运 行海量的软件资源，可满足任何PLC用户对软件的需求。
[0021] 静态存储器采用NorFlash，其用于存储嵌入式操作系统程序及硬件驱动程序(例 如网口驱动、USB接口驱动、SD卡驱动、CAN控制器驱动、串口驱动、SPI驱动、12C驱动、Timer 驱动等)。在本发明的嵌入式逻辑控制器开始运行时，通过ARM处理器从该静态存储器载入 硬件驱动程序及嵌入式操作系统程序，从而使用户程序运行于嵌入式操作系统之上，极大 地提商了广品的性能。
[0022] 静态存储器、动态存储器采用串行存储器SPI DataFlash，用于存储用户数据。
[0023] 本发明提供的一种嵌入式逻辑控制器，输入扩展板为16点输入扩展板，其上设置 有16个用于接入外围输入设备的开关量输入通道。输入电压为DC24V，当外围输入设备多 于嵌入式逻辑控制器上16个回路时可增加该输入扩展板。
[0024] 本发明提供的一种嵌入式逻辑控制器，输出扩展板为16点输出扩展板，其上设置 有16个用于接入外围输出设备的开关量输出通道。输出电压为DC24V，当外围输出设备多 于嵌入式逻辑控制器的16个回路时可增加该输出扩展板。16点输入扩展板和16点输出扩 展板的数目之和不超过8。输入扩展板之间/输出扩展板之间/输入扩展板与输出扩展板 之间均通过MODBUS协议通信连接。成熟可靠。
[0025] 本发明提供的一种嵌入式逻辑控制器，SD卡为大容量SD卡。用于存储调试记录 和工作状态。
[0026] 本发明提供的一种嵌入式逻辑控制器，通信接口包括模拟量设备接口、网线接口、 串口设备接口；其中，模拟量设备接口包括模拟/数字量输入通道、模拟/数字量输出通道， 网络通信接口包括以太网通信接口，串口设备接口包括RS232串行通信接口和RS485串行 通信接口。主控板上安装有状态指示灯。安装状态指示灯可以方便用户排查故障。
[0027] 本发明通过引入USB通信和TCP/IP通信，不仅可实现高速方便的通信，而且可以 跟其他工业设备组网，满足用户各种应用。
[0028] 本发明的嵌入式逻辑控制器，通过上述硬件架构，使其可引入嵌入式多任务操作 系统，从而基于嵌入式操作系统实现嵌入式逻辑控制器的系统软件、CAN网络协议、USB协 议栈、TCP/IP协议栈、FAT文件系统、GPRS无线通信。
[0029] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质 内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种嵌入式逻辑控制器，其特征在于，包括通过GPIO接口相连接主控板和核心板， 其中，主控板上连接有传感器、静态存储器、动态存储器、SD卡、输入扩展板以及输出扩展板 且主控板上开设有通信接口。
2. 根据权利要求1所述的一种嵌入式逻辑控制器，其特征在于，主控板板中内置有电 池。
3. 根据权利要求1所述的一种嵌入式逻辑控制器，其特征在于，核心板为ARM处理器。
4. 根据权利要求1所述的一种嵌入式逻辑控制器，其特征在于，输入扩展板为16点输 入扩展板，其上开设有16个用于接入外围输入设备的开关量输入通道。
5. 根据权利要求4所述的一种嵌入式逻辑控制器，其特征在于，输出扩展板为16点输 出扩展板，其上开设有16个用于接入外围输出设备的开关量输出通道。
6. 根据权利要求5所述的一种嵌入式逻辑控制器，其特征在于，16点输入扩展板和16 点输出扩展板的数目之和不超过8。
7. 根据权利要求6所述的一种嵌入式逻辑控制器，其特征在于，输入扩展板之间/输出 扩展板之间/输入扩展板与输出扩展板之间均通过MODBUS协议通信连接。
8. 根据权利要求1所述的一种嵌入式逻辑控制器，其特征在于，SD卡为大容量SD卡。
9. 根据权利要求1所述的一种嵌入式逻辑控制器，其特征在于，通信接口包括模拟量 设备接口、网线接口、串口设备接口；其中，模拟量设备接口包括模拟/数字量输入通道、模 拟/数字量输出通道，网络通信接口包括以太网通信接口，串口设备接口包括RS232串行通 信接口和RS485串行通信接口。
10. 根据权利要求1所述的一种嵌入式逻辑控制器，其特征在于，主控板上安装有状态 指示灯。
【文档编号】G05B19/042GK104102162SQ201410378963
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年8月4日 优先权日:2014年8月4日
【发明者】邵宗翰 申请人:昆明联诚科技股份有限公司