[發明專利]一種可編程開關量輸出端口裝置

有效

• 申請號: 201310036754.8
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN103076749A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 四川愛特爾科技有限公司
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及到開關量控制裝置領域，尤其涉及到在多媒體控制領域的一種能夠對開關量控制輸出端口的工作模式進行可編程設置的控制裝置。

背景技術

在多媒體應用領域，常常會使用一種開關量控制器來控制一個特定的電氣支路狀態，進而達到改變多媒體設備運行狀態的目的。

由于需要控制的多媒體設備多種多樣，所需要的控制方式也存在很大的差異，例如：有的設備需要一個具有“開”或者“關”的穩態來維持其正常運轉，如燈光、系統主回路電源等；有的設備只需要一個維持一定時間的“開”或“關”的單穩態信號來觸發其工作，如具有ATX電源的計算機就只需要使用開關量控制器模擬一個開機按鈕按下的動作即可。

為了達到對上述控制對象進行控制的目的，目前所采用的主要有三種方式。

1、使用可編程控制器PLC，針對特定的控制需求專門編制PLC控制程序，使其滿足受控設備的控制需求。

2、使用機械開關控制繼電器，通過機械開關的開合控制繼電器線圈的電流通路，進而使繼電器狀態發生改變，只要合理的選擇繼電器類型，可完成各種控制需求。

3、使用一個受控于上位PC機的繼電器箱，該繼電器箱中的繼電器可根據上位機傳送過來的命令吸合或斷開，當需要一個非穩態的開關信號時，可由上位機發送命令，使某個繼電器狀態轉換到指定狀態，經過上位機一定時間的延遲，再將該繼電器狀態轉換到另一個狀態。

但上述三種方式使用中均存在不足，主要表現在以下方面。

1、PLC成本過高，并且由于控制對象多變，需要經過專門訓練的人員根據控制對象進行較為復雜的編程。

2、利用機械開關控制繼電器的方式使受控系統電氣化、自動化程度降低，復雜的系統連線也導致系統可靠性能的下降。

3、繼電器箱中的各個繼電器的工作狀態單一，多模式工作需要依賴上位機的控制，如果上位機出現故障或傳送控制命令的線路出現故障，會導致特定連續動作執行不完全，這可能會導致系統控制得可靠性下降。例如，在使用該方式實現一個單穩態控制時，上位機需要向繼電器箱發送兩條命令，先發送繼電器轉換到“暫態”，然后再發送將繼電器轉換回“穩態”的命令，如果任何一個命令傳輸或執行過程出錯，將會導致狀態的混亂，從而導致控制的失敗甚至受控設備的損壞。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種不依賴上位機利用開關量控制器中運行于CPU中的程序對開關量控制輸出端口的工作模式及輸出狀態進行控制的可編程開關量輸出端口裝置。

本發明所采用的技術方案是：將開關量控制輸出端口工作模式劃分為雙穩態工作模式及單穩態工作模式。工作于雙穩態工作模式下的開關量控制輸出端口可在微控制器程序控制下根據命令將狀態置為持續的“開”或“關”的狀態；工作于單穩態工作模式下的開關量控制輸出端口具有一個可預設的穩態，與穩態相對應的狀態為暫態，并且處于暫態的時間可預設，當處于單穩態工作模式下的端口被所接收到的命令觸發時，受觸發的端口輸出狀態在微控制器程序控制下由穩態改變為暫態，同時程序開始計時，當預設時間達到后，程序自動將受觸發端口的狀態恢復為穩態，完成單穩態工作模式的觸發過程。

上述開關量控制輸出端口工作模式可使用A、B、C三個參數來描述。A參數表示工作模式；在雙穩態工作模式下，B表示其上電復位后默認狀態，C為保留未用；在單穩態工作模式下，B參數表示其穩態狀態，C參數表示受到觸發后處于暫態的時間。

通過RS232控制接口可對開關量控制器寫入各個開關量控制輸出端口的工作模式參數，設定各個開關量控制輸出端口的工作模式，將這些參數保存在非易失性存儲器中，當需要觸發某個開關量控制輸出端口時，運行于微控制器中的程序根據預設的參數對開關量控制輸出端口的狀態進行轉換、控制，最終實現對各個開關量控制輸出端口的工作狀態及工作模式的控制。

當用戶需要改變各個端口的工作模式時，可以再次通過RS232接口對開關量控制器寫入新的各個開關量控制輸出端口的工作模式參數，重新設定各個開關量控制輸出端口的工作模式，這樣便實現了開關量輸出端口工作模式的可編程化。

本發明方案具體說來包含一個硬件系統模塊及系統程序控制模塊。??????????

(1)?硬件系統模塊的主要工作原理如下。

a、利用微控制器LPC2214的IO口擴展出具有一定容量的非易失性存儲器，用于存儲各個開關量控制輸出端口的工作模式。

b、LPC2214的一路串口經過TTL-RS232電平轉換后構成一個RS232控制接口。