[發明專利]一種基于模塊化電路設計與簡易編程算法的模塊控制器

在審

• 申請號: 202110316256.3
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN113050503A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 常同博
• 申請（專利權）人: 洛陽黑匣智能科技有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 深圳市圳博友邦專利代理事務所(普通合伙) 44600
• 代理人: 王玲玲

本發明公開了一種基于模塊化電路設計與簡易編程算法的模塊控制器，屬于工業自動化控制與電子電路設計技術領域，包括主控部分和接口部分，所述主控部分的主控板包括電路部分的電路板和控制器外殼，所述接口部分的接口電路板包括數字通訊、數字IO、模擬量以及芯片結構五種接口類型。該基于模塊化電路設計與簡易編程算法的模塊控制器，從控制原理為出發點，打包控制與輸人輸出電路，規范設計追求兼容與通用性，用戶可用根據自身對于控制的需求，定義控制器的輸入輸出電路，編寫相應的邏輯控制算法實現自身所需系統的快速組件與驗證，采用模塊控制器的控制模塊化層面為電路級別的方式，使得用戶享有更緊湊小巧的解決方案。

技術領域

本發明屬于工業自動化控制與電子電路設計技術領域，應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業的控制系統中，具體為一種基于模塊化電路設計與簡易編程算法的模塊控制器。

背景技術

現有工業控制器以PLC為代表，以主控模塊為核心可用外擴不同模塊單元。核心單元含有不同開關量與模擬量，用戶可根據實際需要選購擴展單元模塊。但是模塊類型相對固定無法滿足不同用戶。同時在應用不匹配時存在嚴重的資源浪費。沒有電路層的模塊化更加靈活達到資源精準定位。

1、現有技術中，也存在部分控制器以電路為模塊加減式設計，為電路冗余設計。電路預留功能對應電路不使用，用戶根據實際需求選擇性加減電路硬件電路。這樣的設計節省了用戶成本，但是靈活性有局限而且控制器體積大、利用率低。

2、現有技術中，現有儀器及控制器電路設計指向性強，但是隨著社會與科技發展，用戶需求多元、多樣化，不同應用領域控制原理相近，但是卻需要衍生出不同多樣的控制器與控制儀表。這樣繁瑣了控制系統，同時也增加了用戶在組件與研發過程的成本。在工業與一些新興行業，用戶創新點在對應領域設計，但是實現過程中的電路與檢測控制部分現有支持匱乏，無專用或可直接應用的控制儀器儀表。所以浪費的大量的時間、資源與精力在系統的組裝與搭建上。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種基于模塊化電路設計與簡易編程算法的模塊控制器，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種基于模塊化電路設計與簡易編程算法的模塊控制器，包括主控部分和接口部分，所述主控部分的主控板包括電路部分的電路板和控制器外殼，所述接口部分的接口電路板包括數字通訊、數字IO、模擬量以及芯片結構五種接口類型；主控部分的主控板和接口部分的接口電路板，二者規范接口標準，通過軟件算法自識別，算法層面基于接口分類，打包分塊處理，通過地址指向，根據實際電路進行映射調用，電路層面進行歸類電路的接口形式，簡化模塊控制器面對不同應用的冗余現象，算法層面通過電路識別進行對應代碼調用，配合獨特映射算法，所有有效輸入輸出數據格式規范易用；

其中，模塊控制器的編程算法包括以下設計內容：將所有數據分為兩塊，分為地址信息和數據本身，地址為數據的區分標志，數據為有效信息，將所有數據二次打包為重新定義地址的數據，接口部分的所有接口的信息轉換成通用的地址數據，主控部分的主控板將應用信息轉換為規范的接口，再將規范的接口轉換成指定的數據信息，并打包常用的邏輯處理類型，用于實現用戶只需要選用什么型號并且需要如何處理信息即可；

其中，模塊控制器的模塊化電路設計包括以下設計內容：基于主控板的管腳復用性、功能性IC存在通用接口標準、硬件線路的電平特性，將電路部分區分為主控電路、接口電路兩大類；主控電路與接口電路基于接口三態特性，即高電平、低電平和高阻，通過主控板內部識別算法區分接口電路，規范的接口電氣要求使得主控電路與接口電路雙向可識別兼容。

進一步優化本技術方案，所述模塊控制器的編程算法打包的常用的邏輯處理類型包括常用的四大處理類型：數據傳輸、數據運算、數據邏輯條件、程序指令，用戶可用基于打包的處理方式處理不同數據實現想用的應用目的。