一种工业现场用多功能控制器的制作方法

本实用新型属于自动化控制技术领域，涉及一种工业现场用多功能控制器。

背景技术：

工业现场自动控制技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的综合性高技术，包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。工业现场自动控制技术作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一，对企业生产过程起着明显的提升作用：提高生产过程的安全性；提高生产效率；提高产品质量；减少生产过程的原材料、能源损耗。目前工业现场自动控制技术存在控制系统设计过程复杂、可靠性低的问题。

技术实现要素：

本实用新型提出一种工业现场用多功能控制器，解决了现有技术中工业现场自动控制系统设计过程复杂、可靠性低的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种工业现场用多功能控制器，包括：

包括均与主控芯片连接的电源电路、模拟量输入电路、模拟量输出电路、开关量输入电路、开关量输出电路和温度采集电路。

进一步，还包括均与所述主控芯片连接的GPRS通信电路、WIFI/以太网通信电路、ZIGBEE通信电路和RS485通信电路。

进一步，还包括与所述主控芯片连接的LED电路。

进一步，还包括与所述主控芯片连接的时钟电路。

进一步，所述模拟量输入电路包括依次连接的信号调理电路、多路复用器一和AD转换电路，所述AD转换电路包括AD转换芯片一和与所述AD转换芯片一连接的基准电压源，所述AD转换芯片一输出与所述主控芯片连接。

进一步，所述模拟量输出电路包括均与所述主控芯片连接的DA转换芯片一和DA转换芯片二。

进一步，所述开关量输入电路包括依次连接的输入信号隔离转换电路和I/O 扩展器件一，所述I/O扩展器件一的输出与所述主控芯片连接。

进一步，所述开关量输出电路包括依次连接的I/O扩展器件二和输出信号隔离转换电路，所述I/O扩展器件二输入与所述主控芯片连接。

进一步，所述温度采集电路包括依次连接的多路复用器二和AD转换芯片二，所述AD转换芯片二输出与所述主控芯片连接。

进一步，所述GPRS通信电路包括依次连接的GPRS开/关控制电路、GPRS 模块和SIM卡接口，所述GPRS开/关控制电路和所述GPRS模块均与所述主控芯片连接，所述WIFI/以太网通信电路包括依次连接的以太网接口和WIFI模组，所述WIFI模组与所述主控芯片连接。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型控制器可以完成模拟量采集、开关量输入和温度采集，并根据需要输出模拟量控制信号和开关量控制信号，实现模拟量通道和开关量通道的自动控制，接口丰富、通用性强，能满足大部分工业现场控制系统的需求，简化了工业现场控制系统的设计。

2、本实用新型还设置有多种通信接口，方便与上位机的连接，有利于实现工业现场的远程控制和集中监控；本实用新型控制器还可以作为主机，与多种仪表通信，实现多种数据的采集和多个参数的控制。

3、模拟量输入电路中采用多路复用器，可以扩展多个模拟量输入接口，方便进行多个模拟量通道数据的采集，进一步增强了本实用新型的通用性。

4、开关量输入电路和开关量输出电路均设置有信号隔离转换电路，实现控制器与工业现场的电气隔离，避免工业现场的干扰信号影响控制器的工作，有利于提高控制器工作的稳定性和可靠性；开关量输入电路和开关量输出电路均设置有I/O扩展器件，可以扩展多个I/O通道，方便进行多个I/O数据的采集和控制。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型控制器方框图；

图2为本实用新型模拟量输出电路原理图；

图3为本实用新型温度采集电路原理图；

图4为本实用新型模拟量输入电路原理图；

图5为本实用新型开关量输出电路原理图；

图6为本实用新型开关量输入电路原理图；

图7为本实用新型主控芯片最小系统及时钟电路原理图；

图8为本实用新型GPRS通信电路原理图；

图9为本实用新型WIFI/以太网通信电路原理图；

图10为本实用新型LED电路原理图；

图11为本实用新型电源电路原理图；

图12为本实用新型ZIGBEE通信电路原理图；

图13为本实用新型RS485通信电路原理图；

图中：1-模拟量输出电路，11-DA转换芯片一，12-DA转换芯片二，2-温度采集电路，21-多路复用器二，22-AD转换芯片二，3-模拟量输入电路，31-信号调理电路，32-多路复用器一，33-AD转换芯片一，34-基准电压源，4-开关量输出电路，41-I/O扩展器件二，42-输出信号隔离转换电路，5-开关量输入电路， 51-输入信号隔离转换电路，52-I/O扩展器件一，6-主控芯片，7-时钟电路，8-GPRS 通信电路，81-GPRS开/关控制电路，82-GPRS模块，83-SIM卡接口，9-WIFI/ 以太网通信电路，91-WIFI模组，92-以太网接口，10-LED电路，14-电源电路， 15-ZIGBEE通信电路，13-RS485通信电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图13所示，本实用新型提出了一种工业现场用多功能控制器，包括：

包括均与主控芯片6连接的电源电路14、模拟量输入电路3、模拟量输出电路1、开关量输入电路5、开关量输出电路4和温度采集电路2。

本实用新型控制器可以完成模拟量采集、开关量输入和温度采集，并根据需要输出模拟量控制信号和开关量控制信号，实现模拟量通道和开关量通道的自动控制，接口丰富、通用性强，能满足大部分工业现场控制系统的需求，简化了工业现场控制系统的设计。

进一步，还包括均与主控芯片6连接的GPRS通信电路8、WIFI/以太网通信电路9、ZIGBEE通信电路15和RS485通信电路13。

本实用新型还设置有多种通信接口，方便与上位机的连接，有利于实现工业现场的远程控制和集中监控；本实用新型控制器还可以作为主机，与多种仪表通信，实现多种数据的采集和多个参数的控制。

进一步，还包括与主控芯片6连接的LED电路10。

进一步，还包括与主控芯片6连接的时钟电路7。

进一步，模拟量输入电路3包括依次连接的信号调理电路31、多路复用器一32和AD转换电路，AD转换电路包括AD转换芯片一33和与AD转换芯片一33连接的基准电压源34，AD转换芯片一33输出与主控芯片6连接。

模拟量输入电路3中采用多路复用器，可以扩展多个模拟量输入接口，方便进行多个模拟量通道数据的采集，进一步增强了本实用新型的通用性。

进一步，模拟量输出电路1包括均与主控芯片6连接的DA转换芯片一11 和DA转换芯片二12。

进一步，开关量输入电路5包括依次连接的输入信号隔离转换电路和I/O扩展器件一52，I/O扩展器件一52的输出与主控芯片6连接。

进一步，开关量输出电路4包括依次连接的I/O扩展器件二41和输出信号隔离转换电路42，I/O扩展器件二41输入与主控芯片6连接。

开关量输入电路5和开关量输出电路4均设置有信号隔离转换电路，实现控制器与工业现场的电气隔离，避免工业现场的干扰信号影响控制器的工作，有利于提高控制器工作的稳定性和可靠性；开关量输入电路5和开关量输出电路4均设置有I/O扩展器件，可以扩展多个I/O通道，方便进行多个I/O数据的采集和控制。

进一步，温度采集电路2包括依次连接的多路复用器二21和AD转换芯片二22，AD转换芯片二22输出与主控芯片6连接。

进一步，GPRS通信电路8包括依次连接的GPRS开/关控制电路81、GPRS 模块82和SIM卡接口83，GPRS开/关控制电路81和GPRS模块82均与主控芯片6连接，WIFI/以太网通信电路9包括依次连接的以太网接口92和WIFI模组91，WIFI模组91与主控芯片6连接。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。