一种工业用分布式智能控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种工业用分布式智能控制器，适用于各种工业控制系统，属于工业控制技术领域。该智能控制器能监控工业控制系统中分散于各处的设备，监控既可以在智能控制器端完成，也可以由控制层的PC或PLC完成。可以完全由智能控制器构成工业控制系统，也可以作为传统PLC工业控制系统的补充。该智能控制器具有低成本、高可靠性、布置灵活等特点。
【背景技术】
[0002]传统的工业控制系统大多采用集中式控制，即采用一套PLC系统，将各处的信号都通过硬线采集到PLC进行处理，一旦该PLC系统发生故障，就会导致工业控制系统瘫痪，造成巨大损失。另外传统工业控制系统大量采用硬线连接，造成现场布线复杂，维护困难。对于距离PLC较远的信号采用硬线连接则劣势更加明显，虽然可以通过设置子站，采用通讯方式采集远处的信号，但是如果面对分散的信号，则成本又是一个不得不考虑的问题。总之，传统的集中式控制系统有待改进。如果能采用分布式控制系统，则能够避免上述不足，可以提供一种全新的工业控制系统。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于将工业控制网络中分散在不同位置的大量设备进行分布式监控，并与上层网络通讯，接收上层网络发送的指令，向上层网络反馈设备状态。工业控制网络底层可以完全由若干智能控制器组建，同时该智能控制器也可以作为传统工业控制系统的灵活、低成本补充方案。
[0004]本实用新型的技术方案如下:
[0005]一种新型的工业用分布式智能控制器，包括:与被监控对象连接的的输入输出模块，用于控制输入输出模块的控制器，所述控制器通过以太网控制器一、以太网控制器二或W1-Fi控制器与控制层的PC、PLC控制器通讯，以及给整个智能控制器供电的电源；所述控制器为ARM Cortex-M3内核处理器；所述电源为普通的DC24V转DC3.3V开关电源，兼容工业常用的DC24V供电。
[0006]在上述一种新型的工业用分布式智能控制器，输入输出模块通过硬线连接到控制器的I/o接口，输入输出模块对外采用光耦隔离设计以增强抗干扰能力。
[0007]在上述一种新型的工业用分布式智能控制器，输入输出模块具有多种规格，具有不同数量的对外I/o接口，根据不同的监控对象更换不同规格的输入输出模块。
[0008]在上述一种新型的工业用分布式智能控制器，以太网控制器一、以太网控制器二采用相同的硬件，兼容IEEE 802.3。
[0009]在上述一种新型的工业用分布式智能控制器，以太网控制器一、以太网控制器二为冗余设计，当以太网控制器一发生故障时，自动采用以太网控制器二来发送数据。
[0010]在上述一种新型的工业用分布式智能控制器，W1-Fi控制器为普通兼容IEEE802.11 b/g标准控制器。
[0011]因此，本实用新型具有如下优点:可以通过网关连接到控制层的PC或PLC等控制设备，以简化网络布线。控制器上的W1-Fi控制器支持W1-Fi Direct技术，能够不依赖网关设备进行点对点通讯，实现无线分布式控制，同时省去了网络布线。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型系统结构示意图。
[0013]图2为本实用新型通过智能控制器部署工业控制系统示意图。
[0014]图3为本实用新型采用智能控制器作为传统工业控制系统的补充示意图。
[0015]图4为本实用新型实现远程监控及诊断功能示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0017]如图1所示，本实用新型包括与被监控对象连接的的输入输出模块5，用于控制输入输出模块5的控制器1，所述控制器通过以太网控制器一 2、以太网控制器二 3或W1-Fi控制器4与控制层的PC、PLC控制器通讯，以及给整个智能控制器供电的电源；所述控制器I为ARM Cortex-M3内核处理器；所述电源6为普通的DC24V转DC3.3V开关电源，兼容工业常用的DC24V供电。
[0018]在本实施例中，输入输出模块5通过硬线连接到控制器I的I/O接口，输入输出模块5对外采用光耦隔离设计以增强抗干扰能力；输入输出模块5具有多种规格，具有不同数量的对外I/O接口，根据不同的监控对象更换不同规格的输入输出模块5 ;以太网控制器一 2、以太网控制器二 3采用相同的硬件，兼容IEEE 802.3 ;以太网控制器一 2、以太网控制器二 3为冗余设计，当以太网控制器一 2发生故障时，自动采用以太网控制器二 3来发送数据；ff1-Fi控制器4为普通兼容IEEE 802.11 b/g标准控制器。
[0019]如图2所示，当采用智能控制器部署工业控制系统时，可以就近在监控对象部署智能控制器。例如对某个电动机的监控，可以采用DO控制其启停，用DI监测其启停状态，用Al监测其运行温度。当控制器检测到电动机温度过温时，可以用DO控制其停机，然后向上层设备发送故障及停机状态。对于此类简单的监控对象，智能控制器可以不依赖上层设备的指令，大大减小了上层设备的任务处理开销。对于复杂的监控对象，智能控制器可以不依赖网关设备进行点对点通讯，实现无线分布式控制，完成部分预处理，把主要的任务交给上层设备实现。
[0020]如图3所示，当采用智能控制器作为传统工业控制系统的补充时，例如在工业控制系统中增加了一个设备，需要对其监控，以往就需要增加很长的布线，将其连接到PLC等设备，这在某些场合是很难实现的。另外一种情况是当PLC已有的1都已经没有剩余，但是需要增加若干10，以往就需要购买整块的1模块，不具有经济性。如果采用智能控制器就近部署在该设备旁，与PLC等设备采用以太网通讯的方式，则可以实现对传统工业控制系统的灵活、低成本补充。
[0021]如图4所示，当采用智能控制器实现远程监控及诊断功能时，网关模块需要连接到互联网。这样远程计算机可以通过互联网访问该网关下面的所有10，实现远程监控及诊断，大大节省了人力成本。
[0022]本实用新型的权利要求保护范围不限于上述实施例。
【主权项】
1.一种新型的工业用分布式智能控制器，其特征在于，包括:与被监控对象连接的的输入输出模块5，用于控制输入输出模块(5)的控制器(1)，所述控制器通过以太网控制器一(2)、以太网控制器二(3)或W1-Fi控制器(4)与控制层的PC、PLC控制器通讯，以及给整个智能控制器供电的电源；所述控制器(I)为ARM Cortex-M3内核处理器；所述电源(6)为普通的DC24V转DC3.3V开关电源，兼容工业常用的DC24V供电。
2.根据权利要求1所述一种新型的工业用分布式智能控制器，其特征在于，输入输出模块(5)通过硬线连接到控制器(I)的I/O接口，输入输出模块(5)对外采用光耦隔离设计以增强抗干扰能力。
3.根据权利要求1所述一种新型的工业用分布式智能控制器，其特征在于，输入输出模块(5)具有多种规格，具有不同数量的对外I/O接口，根据不同的监控对象更换不同规格的输入输出模块(5)。
4.根据权利要求1所述一种新型的工业用分布式智能控制器，其特征在于，以太网控制器一(2)、以太网控制器二(3)采用相同的硬件，兼容IEEE 802.3。
5.根据权利要求1所述一种新型的工业用分布式智能控制器，其特征在于，以太网控制器一(2)、以太网控制器二(3)为冗余设计，当以太网控制器一(2)发生故障时，自动采用以太网控制器二(3)来发送数据。
6.根据权利要求1所述一种新型的工业用分布式智能控制器，其特征在于，W1-Fi控制器(4)为普通兼容IEEE 802.11 b/g标准控制器。
【专利摘要】本实用新型涉及一种工业用分布式智能控制器，用于工业控制网络的数据采集、处理及通信，属于工业控制控制技术领域，包括控制器、以太网控制器一、以太网控制器二、Wi-Fi控制器、输入输出模块、电源组成。本实用新型的优点是：系统结构简单，具有一定的通用性和智能性。可以实现灵活的网络组态，既可以作为传统工业控制网络的补充，也可以单独组网工作。本实用新型可以通过网关连接到控制层的PC或PLC等控制设备，以简化网络布线。控制器上的Wi-Fi控制器支持Wi-Fi Direct技术，能够不依赖网关设备进行点对点通讯，实现无线分布式控制，同时省去了网络布线。
【IPC分类】G05B19-042
【公开号】CN204576175
【申请号】CN201520314982
【发明人】万丛, 欧阳松, 陶勇
【申请人】中国船舶重工集团公司第七一二研究所
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月17日