[實用新型]數據存儲及現場總線通信并用的一體化裝置

無效

• 申請號: 200620094165.0
• 申請日: 2006-11-17
• 公開（公告）號: CN200969045Y
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發明（設計）人: 苗廣田;郭海冰;鄒風山;惠龍;杜鵬
• 申請（專利權）人: 沈陽新松機器人自動化股份有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司
• 代理人: 許宗富;周秀梅

技術領域

本實用新型涉及工業機器人控制器技術，具體地說為一種基于PC104總線數據存儲和現場總線通信并用的一體化裝置。作為提供高速實時數據存儲并擴展現場總線通信接口的裝置，用于機器人系統和機器人生產線。

背景技術

在現有機器人控制器中參數的存儲需要在系統斷電前進行保存，如發生異常斷電，當前參數會丟失，或者在系統中用電池來維持數據存儲，需要經常進行更換電池等維護。例如采用串行存儲芯片或CF卡等存儲設備都無法保證高速實時存儲。現有的機器人系統中，普遍采用并行總線結構，這種結構使得機器人控制柜布線相對復雜，不易于擴展和在機器人生產線上應用。在一些有特殊要求的場合需要重新設計電控部分，此外復雜的并行總線布線使系統容易受到外界干擾。

實用新型內容

為了克服上述不足，本實用新型的目的是提供一種能進行高速實時數據存儲和串行現場總線通信并用的一體化裝置。

為了實現上述目的，本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案包括：數據存儲單元，現場總線通信單元，邏輯控制單元和外部控制接口單元四部分，以PC104總線接口作為與控制裝置數據交互接口，用外部控制單元對數據存儲單元和現場總線通信單元進行控制，完成對系統參數的存儲和與外部擴展設備之間串行通信兩大功能，在整個控制系統中起到承上啟下的關鍵作用。具體：

所述數據存儲單元，接收邏輯控制單元中邏輯I/O譯碼器的控制信號，通過外部控制接口單元的地址總線和數據總線與外部控制單元進行數據存儲；

所述現場總線通信單元，接收邏輯控制單元中邏輯I/O譯碼器的控制信號，經邏輯控制單元中數據總線驅動器接收外部控制接口單元的并行數據，將并行數據變為串行數據，再經光電隔離器和現場總線接口控制器與外部設備通信；同時接收外部設備的經現場總線接口控制器和光電隔離器的串行數據，將串行數據轉變為并行數據后經邏輯控制單元中數據總線驅動器與外部控制接口單元通信；

所述邏輯控制單元，接收外部控制接口單元的控制信號，經邏輯譯碼后將信號控制數據存儲單元及現場總線通信單元；

所述外部控制接口單元，與外部控制裝置通信。

其中本實用新型所述數據存儲單元包括：

數據存儲器，所述數據存儲器通過數據、地址總線、控制信號總線與外部控制接口單元的PC104總線接口相連，并通過控制信號與邏輯控制單元的邏輯I/O譯碼器相連；

所述現場總線通信單元包括：

現場總線控制器，所述現場總線控制器與邏輯控制單元的總線驅動器、邏輯I/O譯碼器、中斷選擇器相連，通過數據信號與光電隔離器相連；

光電隔離器，所述光電隔離器與現場總線控制器和現場總線接口控制器相連；

現場總線接口控制器，所述現場總線接口控制器與光電隔離器相連；

所述邏輯控制單元包括：

邏輯I/O譯碼器，所述邏輯I/O譯碼器通過控制信號總線、地址線總線直接與外部控制接口單元的PC104總線接口和地址選擇器相連，所譯出的邏輯控制信號與總線驅動器、數據存儲單元的數據存儲器、數據總線驅動器相連；

中斷選擇器，所述中斷選擇器通過控制信號與外部控制接口單元的PC104總線接口和現場總線控制器相連；

數據總線驅動器，所述數據總線驅動器通過地址總線、數據總線與外部控制裝置接口的PC104總線接口相連，通過控制信號與邏輯I/O譯碼器相連，通過地址數據復用總線與現場總線控制器相連；

地址選擇器，所述地址選擇器通過地址總線與外部控制裝置接口的PC104總線接口相連，通過控制信號與I/O邏輯譯碼器相連；

所述外部控制接口單元包括：

PC104總線接口，所述PC104總線接口通過地址總線、數據總線與數據存儲單元的數據存儲器相連，通過控制信號與邏輯控制單元的中斷選擇器、總線驅動器、邏輯I/O譯碼器相連。

本實用新型具有如下有益效果：

1.本使用新型基于PC104的系統，采用并行高速存儲芯片，并具有掉電后數據保持功能，為系統提供高速可靠的實時數據存儲。

2.本實用新型結構緊湊，控制單元設計合理既方便應用，又減小系統成本。

3.本實用新型采用與其他單元間使用串行通信，減少了布線數量，即減少了線間干擾，增強了系統的抗干擾能力，簡化了原來并行布線的復雜度，可為機器人各個單元提供串行現場總線接口，特別是可適用于一些有特殊要求的場合的電控部分設計結構。

4.本實用新型易于擴展和在機器人生產線上應用。

附圖說明

圖1為本實用新型總體結構圖。

圖2為圖1中數據存儲單元電路原理圖。