[實(shí)用新型]一種通用微機(jī)工控端口

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920048288.4
• 申請(qǐng)日: 2009-09-03
• 公開（公告）號(hào): CN201508480U
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范家偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 范家偉
• 主分類號(hào): G05B19/05
• 分類號(hào): G05B19/05
• 代理公司: 無錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所 32104
• 代理人: 殷紅梅

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)控制端口，尤其是一種通用微機(jī)工控端口。

背景技術(shù)

目前工業(yè)自動(dòng)控制中對(duì)變頻器，伺服電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)等設(shè)備的控制，主要采用一些PLC，觸摸屏或有關(guān)模塊，如西門子、三菱、歐姆龍等產(chǎn)品。各設(shè)備之間的控制設(shè)備、接口有所不同，無法通用，同時(shí)有缺少特殊功能的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種通用微機(jī)工控端口，擴(kuò)展了微機(jī)的使用范圍，能廣泛使用于工業(yè)控制。

按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，所述通用微機(jī)工控端口包括FPGA集成電路，所述FPGA集成電路的輸出引腳分別連接數(shù)字量輸出接口、模擬量輸出接口；FPGA集成電路的輸入引腳分別連接數(shù)字量輸入接口、模擬量輸入接口；FPGA集成電路還連接有RS232接口和RS485接口；所述FPGA集成電路擁有與微機(jī)主板匹配的接口和接地端。

所述FPGA集成電路與微機(jī)主板匹配的接口包括串行口、USB接口、并行接口、VGA顯示接口、網(wǎng)卡接口中的一種或幾種。

所述FPGA集成電路內(nèi)部集成有或連接有差分輸入接口、差分輸出接口、高速計(jì)數(shù)接口、高速脈沖發(fā)生器接口或光電編碼器專用鑒相接口。

所述FPGA集成電路內(nèi)部集成有或連接有以太網(wǎng)接口。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：與微機(jī)主板連接后使微機(jī)具有通用微機(jī)和工控微機(jī)雙重功能；而且既可以和微機(jī)配合使用，也可單獨(dú)使用。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型電路框圖及與微機(jī)連接圖。

圖2是本實(shí)用新型的功能示意圖。

圖3是本實(shí)用新型控制伺服電機(jī)的連接圖。

圖4是伺服電機(jī)運(yùn)行及控制流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

如圖1所示：本實(shí)用新型包括一塊FPGA集成電路，F(xiàn)PGA集成電路的輸出引腳分別連接數(shù)字量輸出接口(型號(hào)P621)、模擬量輸出接口(型號(hào)TLC5620)；FPGA集成電路的輸入引腳分別連接數(shù)字量輸入接口(型號(hào)P621)、模擬量輸入接口(型號(hào)TLC549)；所述FPGA集成電路內(nèi)部集成有(沒有集成可以外接)光電編碼器1/4脈沖檢測及鑒相接口、差分輸入接口、差分輸出接口、高速計(jì)數(shù)接口、高速脈沖發(fā)生器接口；FPGA集成電路還連??接有RS232接口(型號(hào)MAX232)和RS485接口(型號(hào)MAX485)；所述FPGA集成電路擁有與微機(jī)主板匹配的接口和接地端。根據(jù)其形態(tài)和作用可稱為萬能工控卡。

本實(shí)用新型可以安裝在通用的微機(jī)主機(jī)箱內(nèi)，與微機(jī)主板相關(guān)端口連接，其擴(kuò)展出來的接口留在機(jī)箱外殼上，便可將原有微機(jī)的功能與工控機(jī)的??功能相互支持，擴(kuò)展了微機(jī)的使用范圍，能在工業(yè)控制方面廣泛使用。安裝了本實(shí)用新型的微機(jī)則具有通用微機(jī)和工控微機(jī)雙重功能。如圖2所示，通過本實(shí)用新型的各種接口，可以連接變頻器、伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、編碼器、溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、各種PLC等。

本實(shí)用新型采用了FPGA開發(fā)板作為工控界面電路的核心部分，外設(shè)高??速數(shù)字量輸入輸出口，模擬量輸入輸出口和RS232，RS485兩個(gè)通訊口，同時(shí)可根據(jù)需要加以擴(kuò)展。FPGA作為工控界面電路核心部分，能夠編制出各種邏輯電路器件組成出脈沖發(fā)生器，各種計(jì)數(shù)器，光電編碼器接口，差分輸入輸出接口，RS485通訊口等。由于這些元件都是在FPGA內(nèi)部的硬件組合，因此具有很強(qiáng)的抗干擾性能，同時(shí)具有輸入防抖及程序加密的性能。FPGA集成塊的引腳由用戶自己定義。編程語言采用計(jì)算機(jī)通用語言，如C語言，匯編語言等。

本實(shí)用新型也可以單獨(dú)直接用于變頻器，伺服控制器，步進(jìn)電機(jī)等設(shè)備控制，因此在工業(yè)自動(dòng)控制中可以代替目前市場上的一些PLC，觸摸屏和有關(guān)模塊，如西門子、三菱、歐姆龍等產(chǎn)品。

端口說明：

1.輸入點(diǎn)：采用DC24V作為輸入回路電源，輸入采用光電隔離。每個(gè)模塊8個(gè)輸入，點(diǎn)數(shù)可以擴(kuò)展。

2.輸出點(diǎn)：采用DC24V作為輸出回路供電，采用光電隔離，輸出采用大電流達(dá)林頓管控制，每個(gè)模塊8個(gè)輸出，點(diǎn)數(shù)可以擴(kuò)展。

3.模擬量輸入：4路模擬量0～10V電壓輸入，精度為12位，點(diǎn)數(shù)可以擴(kuò)展。

4.模擬量輸出：4路模擬量0～10V電壓輸出，精度為12位，點(diǎn)數(shù)可以擴(kuò)展。

5.通訊端口：一個(gè)RS232口，一個(gè)RS485口。

6.差分輸入輸出接口；用于長距離，高頻率的脈沖收發(fā)(如遠(yuǎn)距離伺服控制)。

7.高速計(jì)數(shù)接口：與常規(guī)高速計(jì)數(shù)器功能相同。