一种用于焊接设备的手持遥控终端的制作方法

文档序号:15594441发布日期:2018-10-02 19:20阅读:218来源:国知局

本实用新型涉及远程控制领域,特别是涉及一种用于焊接设备的手持遥控终端。



背景技术:

在一些特殊的工业应用场合,例如:自动堆焊焊机、等离子切割机、直流埋弧焊机等,其工作环境具有较大的危险性,可能对操作人员造成伤害。现有的PLC控制机构大多存在需要近距离控制的缺点,即使PLC厂家提供人机交互配件,也必须就近与PLC装配才能发挥作用。



技术实现要素:

本实用新型的目的是为解决上述现有技术的不足之处而提供一种用于焊接设备的手持遥控终端。

为解决上述技术问题,本实用新型采用的一个技术方案是:提供一种用于焊接设备的手持遥控终端,包括:手持端和接收端;所述手持端包括第一微控制器、模数转换器、第一无线信号收发器、辅助设备接口及第一DC-DC电源,所述模数转换器、第一无线信号收发器及辅助设备接口连接所述第一微控制器,所述第一DC-DC电源连接至供电电源,并分别连接第一微控制器、模数转换器、第一无线信号收发器、辅助设备接口;所述接收端包括第二微控制器、第二无线信号收发器、PLC连接接口及第二DC-DC电源,所述第二无线信号收发器、PLC连接接口连接第二微控制器,所述第二DC-DC电源分别连接至第二微控制器、第二无线信号收发器和PLC连接接口;其中,所述第一无线信号收发器和第二无线信号收发器通过无线信号进行通信,所述第二微控制器通过PLC连接接口连接至焊接设备的PLC电路板,以对焊接设备进行遥控。

其中,第一微控制器和第二微控制器分别连接一仿真/下载接口,用以向第一微控制器和第二微控制器中写入控制指令或将第一微控制器和第二微控制器的处理数据输出。

其中,第一微控制器和第二微控制器为STM32F072C8T6芯片,所述PLC连接接口为RS485接口电路,第一无线信号收发器和第二无线信号收发器为nRf24L01芯片。

其中,第二微控制器通过RS232接口电路连接至上位机进行通信。

其中,RS485接口电路连接一5Pin接线端子,5Pin接线端子连接至第二DC-DC电源。

其中,手持端通过所述辅助设备接口连接至显示设备和、或上位机。

区别于现有技术,本实用新型的用于焊接设备的手持遥控终端包括:手持端和接收端;手持端包括第一微控制器、模数转换器、第一无线信号收发器、辅助设备接口及第一DC-DC电源;接收端包括第二微控制器、第二无线信号收发器、PLC连接接口及第二DC-DC电源;其中,第一无线信号收发器和第二无线信号收发器通过无线信号进行通信,第二微控制器通过PLC连接接口连接至焊接设备的PLC电路板,以对焊接设备进行遥控。通过本实用新型,能够读取焊接设备PLC内部各类寄存器状态,修改PLC内部各寄存器中的数据,对PLC输出状态的实时遥控,对PLC的工作模式进行控制,从而实现对焊接设备的远程控制和监控。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种用于焊接设备的手持遥控终端的结构示意图。

图2是本实用新型提供的一种用于焊接设备的手持遥控终端的手持端的电路示意图。

图3是本实用新型提供的一种用于焊接设备的手持遥控终端的接收端的电路示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步更详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,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的前提下所获得的所有其他实施例,都应属于本实用新型保护的范围。

参阅图1,图1是本实用新型提供的一种用于焊接设备的手持遥控终端的结构示意图。该终端100包括手持端110和接收端120;手持端110包括第一微控制器111、模数转换器112、第一无线信号收发器113、辅助设备接口114及第一DC-DC电源115,模数转换器112、第一无线信号收发器113及辅助设备接口114连接第一微控制器111,第一DC-DC电源115连接至供电电源,并分别连接第一微控制器111、模数转换器112、第一无线信号收发器113、辅助设备接口114;接收端120包括第二微控制器121、第二无线信号收发器122、PLC连接接口123及第二DC-DC电源124,第二无线信号收发器122、PLC连接接口123连接第二微控制器121,第二DC-DC电源124分别连接至第二微控制器121、第二无线信号收发器122和PLC连接接口123;其中,第一无线信号收发器113和第二无线信号收发器122通过无线信号进行通信,第二微控制器121通过PLC连接接口123连接至焊接设备的PLC电路板130,以对焊接设备进行遥控。

进一步,第一微控制器111和第二微控制器121分别连接一仿真/下载接口(未标示),用以向第一微控制器111和第二微控制器121中写入控制指令或将第一微控制器111和第二微控制器121的处理数据输出。

进一步,第一微控制器111和第二微控制器121为STM32F072C8T6芯片,PLC连接接口123为RS485接口电路,第一无线信号收发器113和第二无线信号收发器122为nRf24L01芯片。

进一步,第二微控制器121通过RS232接口电路(未标示)连接至上位机进行通信。

进一步,RS485接口电路连接一5Pin接线端子,5Pin接线端子连接至第二DC-DC电源124。

进一步,手持端110通过辅助设备接口115连接至显示设备和、或上位机。

接收端120通过RS485接口电路与PLC实现数字通信,同时接收端120通过nRf24L01芯片与手持端110通信。接收端120是手持端110与PLC之间的通信转发装置,将手持端110发出的无线数据转换为符合PLC协议数据格式,再通过RS485接口电路发往PLC。反之,PLC发出的数据也可以通过相同路径发往手持端110。

示例的,如图2所示,本实用新型中手持端110的第一微控制器111为U2 STM32F072C8T6。第一微控制器111连接12MHz晶振X1作为主振荡器,陶瓷电容C10、C11连接到晶振输IN、OUT脚,为晶振负载电容。陶瓷电容C1、C2、C3、C4连接到第一微控制器111,作为旁路电容为U2的+3.3V电源输入提供滤波。P3为U2的仿真/下载接口。

RS485接口电路Ug6 为RS-485/RS-422通信收发器,型号MAX3485E。Ug6引脚1和引脚4连接到U2,分别为U2的UART通信端口的发送和接收端。Ug6的引脚2、3连接到U2的引脚33,U2的引脚33输出高/低电平信号来控制Ug6切换输入/输出模式。

Rg6和Rg7为RS485差分总线的下拉/上拉电阻。Rg10为差分总线终端阻抗匹配电阻。Ug10为非对称TVS(瞬态抑制二极管),用以防止RS485线路上出现的电涌和静电冲击损坏Ug6芯片。RS485差分线通过P1 XH2.54mm接线座引出。

nRf24L01模块接口 P5,采用2.54间距2*4排针,将U2上的SPI总线引出。P5接口可连接常见的nRf24L01模块,U2可通过nRf24L01模块实现2.4GHz无线数字收发功能。

第一DC-DC电源电路采用了高效率的MP2303。P1插座引脚1、2、3接入外部直流电源。外接电源POWER经防反接二极管Dd1,接滤波电容Cd1、Cd2,提供电源输入端滤波。Ud1 MP2303为同步整流降压转换器芯片,输入V-IN,输出+3.3V,Cd6、Cd7为输出反馈滤波电容。Rd3、Rd4构成分压电路,将输出电压+3.3V分压后送入Ud1的5脚反馈输入端,构成对输出电压的闭环控制,用于设置输出电压。肖特基二极管 Dd1、Dd2 SS34为肖特基二极管与陶瓷电容Cd5、电感Ld1共同构成Buck降压电路。陶瓷电容Cd4与Rd2构成RC电路,连接在Ud1 的引脚6与地之间,用来补偿调节控制回路。陶瓷电容Cd3连接在Ud1的引脚8,用来设置软启动周期,Rd1电阻上拉V-IN,另一端连接在Ud1的引脚7,用于在V-IN端接入电源时,自动启动Ud1开始工作。

MAX3232为RS232收发器电路,将微控制器U2的UART信号在TTL电平到RS232电平之间转换,实现微控制器U2与上位机通信功能。陶瓷电容Cg9、Cg10为电荷泵电容。陶瓷电容Cg6、Cg7、Cg8为+3.3V和U1内部电荷泵电路提供旁路滤波。Ug7实现了两路RS232信号转换,两路信号通过P2 EDG3.81-5P插座引出。

按键接口J8、J9、J10,采用XH2.54,连接按键KEY1~KEY13,分别接入U2的引脚。按键按下使得U2对应引脚变为低电平(逻辑0),释放按键后引脚变为高电平(逻辑1),U2可以通过获得引脚电平状态来判断按键是否按下。

手持端110端连接带触摸输入的智能液晶屏、按键、摇杆等人机交互装置。用户可以通过以上人机交互装置对PLC的工作进行控制,例如:停止、启动、步进、跳格、上、下、左、右等功能。另外通过液晶屏,用户可以实时看到PLC的当前状态和特定寄存器数值,例如:调高距离、跳格速度、跳格距离、送丝速度、跳格方向等。

摇杆接口J11、J12,采用XH2.54。其中J12向摇杆提供5V电源,J11连接摇杆5路模拟电压输出线,将模拟电压连接到U2引脚,以上U2引脚被配置为模拟采集工作模式,U2可采集这5路模拟电压来获得摇杆当前状态。

如图3所示,本实用新型中接收端120的第二微控制器121为U2 STM32F072C8T6。第二微控制器121连接一8MHz晶振X1作为主振荡器,陶瓷电容C10、C11连接到晶振输IN、OUT脚,为晶振负载电容。陶瓷电容C1、C2、C3、C4连接到第二微控制器121,作为旁路电容为U2的+3.3V电源输入提供滤波。P3为U2的仿真/下载接口。

作为与上位机连接的RS232接口电路Ug7 MAX3232为RS232收发器电路,将微控制器U2的UART信号在TTL电平到RS232电平之间转换,实现微控制器U2与上位机通信功能。陶瓷电容Cg9、Cg10为电荷泵电容。陶瓷电容Cg6、Cg7、Cg8为+3.3V和U1内部电荷泵电路提供旁路滤波。Ug7实现了两路RS232信号转换,其中RS232_TXD0和RS232_RXD0连接到J6 XH2.54插座,实现U2与智能液晶屏之间的通信。RS232_TXD1和RS232_RXD1连接到J7 XH2.54插座,实现与上位机通信,用于设备开发过程中进行调试。

第二DC-DC电源电路分为5V和3.3V两部分。VBAT为电池正极,R7和R8够成分压电路,分压后电压连接到U2的引脚13,U2通过内置ADC3采集该电压,可实现对电池电压的采集。VBAT通过F1 自恢复保险丝后同时连接到U14和U25输入引脚。U14 SPX3819为线性电压调节器,D37 二极管用于电池正负极反接保护,陶瓷电容C49为U14提供输入端旁路滤波,陶瓷电容C46、C47为+3.3V电源输出提供旁路滤波。U25 MP1541DJ为电流模式升压转换器,用于将电池输出电压升压并稳定在+5V。L7 电感、D13肖特基二极管与U25共同构成Boost升压电路。R133、R134、R135构成输出电压反馈电路,用于设定输出电压。C121、C122 陶瓷电容用于5V输出滤波,可滤除开关电源的输出纹波。

锂电池充电管理电路。U13 TP4056为线性锂离子电池充电器,可实现对单节锂离子电池的充电管理。VIN为充电器正极,R6电阻串接在VIN端,用于保护U13。D16 LED和R4 电阻 构成电池满电指示灯电路。D15 LED和R5 电阻构成电池充电指示灯电路。C120 陶瓷电容为U13电源输入端提供旁路滤波。R3 电阻连接到U13的引脚2,用于设置U3最大充电电流。C123陶瓷电容连接到U13 引脚5,为U13输出端(锂电池正极)提供旁路滤波。J1 XH2.54 插座,用于连接锂电池。J2 XH2.54 插座用于连接5V充电器。

nRf24L01模块接口 P5,采用2.54间距2*4排针,将U2上的SPI总线引出。P5接口可连接常见的nRf24L01模块,U2可通过nRf24L01模块实现2.4GHz无线数字收发功能。

区别于现有技术,本实用新型的用于焊接设备的手持遥控终端包括:手持端和接收端;手持端包括第一微控制器、模数转换器、第一无线信号收发器、辅助设备接口及第一DC-DC电源;接收端包括第二微控制器、第二无线信号收发器、PLC连接接口及第二DC-DC电源;其中,第一无线信号收发器和第二无线信号收发器通过无线信号进行通信,第二微控制器通过PLC连接接口连接至焊接设备的PLC电路板,以对焊接设备进行遥控。通过本实用新型,能够读取焊接设备PLC内部各类寄存器状态,修改PLC内部各寄存器中的数据,对PLC输出状态的实时遥控,对PLC的工作模式进行控制,从而实现对焊接设备的远程控制和监控。

以上所述仅为本实用新型的实施方式,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

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