一种具有gprs通讯的低温泵控制箱专用智能控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种智能控制器，特别涉及一种具备GPRS通信的低温栗控制箱专用智能控制器。
【背景技术】
[0002]低温栗控制箱早在十年前，国内几大气体公司的槽车基本装备着Corystar的低温栗及其配套的控制箱，当时，整套设备成本高，而且，整套设备都是进口的，如果出现问题，维修维护十分不便。近几年，国有企业开始自主研发针对Corystar的低温栗的控制箱，显著降低了设备和维护的成本，但是，当时设备仅仅是模仿了之前Corystar控制箱的基本功能，而在现今，这些功能不足以满足现在气体公司对于槽车低温栗控制箱的需求，随着GPRS通信技术、GPS定位技术、电子围栏技术的普及，我国要求对每台低温栗槽车入网国家电子围栏系统，针对这一现状，主要的设计方案为密码锁法案，但是，密码锁方案给设备的维修维护带了不必要的麻烦，而且，产品中的GPS数据、控制状态、设备状态等气体公司无法远程获得，也不能满足气体公司的需求。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种具备GPRS通信的低温栗控制箱专用智能控制器。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是，一种具备GPRS通讯的低温栗控制箱专用智能控制器，包括，CPU电路单元、触摸屏显示模块、A/D接口电路模块、GPS模块、GPRS模块、接口电路单元和电源模块，所述的CPU电路单元分别与A/D接口电路模块、GPS模块、GPRS模块和接口电路单元相互电连接，GPS模块实时接收卫星定位信号，GPRS模块与互联网通过无线电连接，触摸屏显示模块与CPU电路单元相互电连接，并显示被控设备的工作状态，电源模块为上述各电路单元、模块电路提供电力。
[0005]所述的接口电路单元，包括，ISP接口电路、JTAG接口电路、GP10接口电路和串口通信电路；CPU电路单元通过A/D接口电路模块和/或通过串口通信电路对被控设备进行数据采集并发送控制信号；所述ISP接口电路和JTAG接口电路与仿真器电连接，操作者使用客户端的浏览器，通过在windows IIS服务器和web service接口，进行对本智能控制器的访问和实时监控。
[0006]所述的串口通讯电路，包括:RS232和RS485接口电路，所述RS232接口电路与触摸屏显示模块电连接；所述RS485接口电路，采用Modbus-RTU协议与各类工业现场可编程控制器电连接，并加密对接“电子围栏”系统。
[0007]所述A/D接口电路模块用于采集4_20mA标准工业变送信号。
[0008]所述CPU电路单元中微处理器采用集成电路的型号是STM32F103VE，所述GPS模块集成电路的型号是基于北斗定位系统的SKYT0P SM1108 MTR，所述GPRS模块采用集成电路的型号是NE0WAY M950ER2。
[0009]本实用新型的有益效果是，通过GPS模块实时接收卫星定位信号，GPRS模块与互联网通过无线电连接，触摸屏显示被控设备的工作状态，整合集成后的低温栗控制箱专用控制器设备小型化，采用通信加密形式提供“电子围栏”服务，集成数据GPRS上传功能，成本及工程造价降低的同时，有效提高了设备的可靠性，延长了设备的使用寿命，操作更加安全方便。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型组成结构的原理框图；
[0011]图2是本实用新型A/D采集模块电路(模拟量:4-20mA);
[0012]图3是本实用新型A/D采集模块电路(模拟量:0-10v);
[0013]图4是本实用新型GPRS模块芯片外围电路；
[0014]图5是本实用新型GPRS模块供电电路；
[0015]图6是本实用新型GPRS模块S頂卡电路；
[0016]图7是本实用新型CPU外围电路；
[0017]图8是本实用新型供电模块电路；
[0018]图9是本实用新型ISP下载电路；
[0019]图10是本实用新型RS485接口电路；
[0020]图11是本实用新型RS232电路；
[0021]图12是本实用新型开关量输入电路；
[0022]图13是本实用新型开关量输出电路；
[0023]图14是本实用新型JTAG接口电路；
[0024]图15是本实用新型AD校对电路；
[0025]图16是本实用新型GPS模块电路；
[0026]图17是本实用新型数据采集架构。
[0027]图中:
[0028]10、CPU电路单元 20、触摸屏显示模块 30、A/D接口电路模块
[0029]40、GPS模块50、GPRS模块60、接口电路单元
[0030]70、电源模块。
【具体实施方式】
[0031]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说明:
[0032]图1是本实用新型组成结构的原理框图；如图1所示，本实用新型具备GPRS通讯的低温栗控制箱专用智能控制器，包括，CPU电路单元10、触摸屏显示模块20、A/D接口电路模块30、GPS模块40、GPRS模块50、接口电路单元60和电源模块70，所述的CPU电路单元10分别与A/D接口电路模块30、GPS模块40、GPRS模块50和接口电路单元60相互电连接，GPS模块40实时接收卫星定位信号，GPRS模块50与互联网通过无线电连接，触摸屏显示模块20与CPU电路单元10相互电连接，并显示被控设备的工作状态，电源模块70为上述各电路单元、模块电路提供电力。
[0033]所述的接口电路单元60，包括，ISP接口电路、JTAG接口电路、GP10接口电路和串口通信电路；CPU电路单元10通过A/D接口电路模块30和/或通过串口通信电路对被控设备进行数据采集并发送控制信号；所述A/D接口电路模块30用于采集4-20mA标准工业变送信号。所述ISP接口电路和JTAG接口电路与仿真器电连接，操作者使用客户端的浏览器，通过在windows IIS服务器和web service接口，进行对本智能控制器的访问和实时监控。
[0034]所述的串口通讯电路，包括:RS232和RS485接口电路，所述RS232接口电路与触摸屏显示模块20电连接；所述RS485接口电路，采用Modbus-RTU协议与各类工业现场可编程控制器电连接，并加密对接“电子围栏”系统，保证“电子围栏”系统的可靠性。
[0035]所述CPU电路单元10中微处理器采用集成电路的型号是STM32F103VE，所述GPS模块40集成电路的型号是基于北斗定位系统的SKYTOP SM1108 MTR，GPRS模块50采用集成电路的型号是NEOWAY M950ER2。
[0036]图2是本实用新型A/D采集模块电路(模拟量:4-20mA);如图2所示，本实用新型A/D接口电路模块30 (4-20mA)采用了 ADI公司生产的AD7091RBRMZ模/数转换集成电路，具有12位的采集精度保证，通过光耦集成电路ADuM5401CRWZ进行隔离，实现工业变送信号的隔离采集。在A/D接口电路模块30中，4-20mA电流变送信号，首先通过0.1%精度的120 Ω高精电阻转化为0.48V-2.40V的电压信号，通过模/数转换集成电路AD7091RBRMZ参考电压被锁定在2.50V，此时输入的电压信号经过集成电路AD8606ARZ组成的减法器中，将电压转换到0.10V-2.40V之间，然后，由模/数转换集成电路AD7091RBRMZ进行模数转化，最后得到数字信号通过隔离光耦ADuM5401CRWZ送到CPU单元电路10。
[0037]图3是本实用新型A/D采集模块电路(模拟量:0-10v);如图3所示，本实用新型A/D转换电路(O-lOv)采用了集成电路STM32F103VE内部的模数转换功能，-40° C至+85° C工作范围，具有12位的采集精度保证，最高lus的采集频率，并配合其线性隔离光耦HCNR201，实现工业变送信号的隔离采集。模块中，O-lOv的电压变送信号，首先通过0.1%精度的30K和20K高精电阻分压得到0-2.5V的电压信号，集成电路STM32F103VE参考电压被锁定在3.30V，此时，输入的电压信号经过线性放大器集成电路LM258矫正后进入集成电路HCNR201，然后，再通过线性放大器集成电路LM258再次对隔离后信号进行二次矫正，最后，进入集成电路STM32F103VE进行模数转化，最后数据保存在内部寄存器DMA中。
[0038]图4是本实用新型GPRS模块芯片外围电路；图5是本实用新型GPRS模块供电电路；图6是本实用新型GPRS模块S頂卡电路；如图4、图5和图6所示，本实用新型GPRS模块，采用了有方的集成电路M590ER2方案，本模块工作范围-40°C ~ 85°C，待机电流仅18mA，符合工业低功耗设计要求，图3为集成电路M590ER2外围接口电路，主要包括电平转换电路和运行指示电路；图4为集成电路M590ER2