[發明專利]一種替代PLC和工業顯示屏的嵌入式智能顯控設計方法

無效

• 申請號: 201210550754.5
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN103869726A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 劉金權;陳志煒
• 申請（專利權）人: 上海赤炫信息科技有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種利用工業嵌入式平臺替代傳統PLC和工業顯示屏，將二者功能合二為一的顯示控制一體化的終端設計方法。?

背景技術

工控技術的出現和推廣帶來了第三次工業革命，使工廠的生產速度和效率提高了300%以上。工控行業利用其產品和技術為其他各行業提供可靠、嵌入式、智能化的工業計算機。隨著社會信息化的不斷深入，關鍵性行業的關鍵任務將越來越多由工控機擔當。目前比較廣泛使用的工業控制產品有“PLC，變頻器，觸摸屏，伺服電機，工控機”等。這些產品和技術大力推廣了中國的制造業自動化進程，為中國現代化的建設做出了巨大的貢獻。現階段工控機的主要類別有：IPC（PC總線工業電腦）、PLC（可編程控制系統）、DCS（分散型控制系統）、FCS（現場總線系統）及CNC（數控系統）五種。在多年的生產實踐中，逐漸形成了PLC、DCS與IPC三足鼎立之勢。在工業控制自動化三個層次中，其核心之一的基礎自動化部分基本被PLC和DCS所壟斷。其中PLC產品，在世界工業生產應用中所占比例如圖6所示?

隨著嵌入式平臺性能不斷提升，應用范圍高速擴展。在工業控制領域，與傳統的PLC相比，嵌入式平臺具性能強大、成本低廉、集成性高、交互性好、可移植大型操作系統，執行復雜的運算和圖形化，視頻化應用和操作等優點。現階段工控領域十分流行并被廣泛采用的由一個或若干機械電氣部件+PLC+人機交互工業顯示屏+組態軟件形成的系統集成，可以很輕松的被以高性能嵌入式CPU+嵌入式操作系統為核心的工業智能顯控終端所替代。這種嵌入式工業智能顯控終端高度集成并擴展了“PLC系統集成”的全部功能且使之集成化、小型化、移動化、低功耗，極大的降低了成本，同時高主頻的CPU和多任務的操作系統大大的提升了性能。

發明內容

本發明的目的在于利用嵌入式處理器，結合操作系統，配合各種顯示模塊及接口，傳輸模塊及接口，存儲模塊及接口，網絡模塊及接口，IO模塊及接口，模擬量輸入輸出模塊及接口，視頻采集模塊，電源理模塊等。提供一種替代PLC和工業顯示屏為組合的工業現場或機柜使用的嵌入式工業智能顯控終端。該終端結合了工業屏的顯示功能和PLC的控制功能，可以提供智能友好的人機交互界面，豐富的外設擴展接口功能、具有設備集成度高，小型化，降低功耗，節約成本及可靠性高，并可以配備鋰電池實現移動狀態下的顯示控制等諸多優點。?

本發明的上述技術目的其特征在于所述方法包括：嵌入式處理器+Android操作系統組成的智能平臺，該平臺包含了各種顯示模塊及接口，USB模塊及接口，3G模塊及SIM卡接口，網卡模塊及網口，TF卡接口，WIFI模塊，藍牙模塊，GPS模塊，SATA模塊及接口，攝像頭模塊，電源及電池充放電管理模塊等通用功能；數字量IO模塊及接口；模擬量輸入輸出模塊及接口；RS232及RS485模塊和接口；NFC模塊等。?

上述的嵌入式處理器為采用ARM?Cortex-A8或ARM?Cortex-A9內核的系統級單芯片，結合實現上述各個模塊接口功能的Android操作系統，并運行特定的組態軟件（APP應用程序），通過顯示模塊輸出到不同類型的顯示設備，具備單屏、雙屏同步、雙屏異步的顯示能力。配合攝像頭模塊、IO模塊，網卡模塊及網口、WIFI模塊、3G模塊可以完成實時監控顯示、管理操作、同步傳輸和實時存儲等系列動作，完成顯控無縫結合。?

上述的數字量輸入輸出模塊及接口包含32路的3V與5V，3V與24V的隔離緩沖能力，并能兼容TTL和COMS電平及各種工業現場IO電平。同時該輸入輸出模塊還包含8路帶光耦隔離的數字量輸入輸出管腳，提供工業環境下的隔離抗干擾能力。?

上述的模擬量輸入輸出模塊及接口包含了16路的12位模擬量輸入通道及8路16位精度的2.7V至5.5V峰峰值的模擬量輸出通道。可滿足工業現場的傳感器信號采集，模擬量輸出控制等一系列功能。?

上述的RS232及RS485模塊及接口包含了支持工業標準的RS232和RS485接口，能與各種串口設備相連及進行全雙工或者半雙工的數據傳輸。?

上述的NFC模塊為支持ISO/IEC?14443A/MIFARE；ISO/IEC?14443B標準的近場無線通信模塊及天線。?

?本發明將上述的各個模塊功能集成在一起實現了替代工業現場及各種工業控制柜的PLC+液晶屏組合，大大降低了成本，減小了體積和能耗，增加了移動性和斷電情況下的續航操作模式。?

附圖說明：?

圖1是本發明的總體結構方框圖；

圖2是本發明的嵌入式平臺部分方框圖；