專利名稱：：一種總線式移動(dòng)作業(yè)盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于儀器儀表領(lǐng)域，特別涉及一種移動(dòng)作業(yè)控制裝置，基于總線式通訊技術(shù)，通過編程，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸控制信號(hào)。
背景技術(shù)：
：工程裝備由于作業(yè)的特殊性，作業(yè)環(huán)境的多變性，有時(shí)要求操作人員在車外移動(dòng)作業(yè)，即作業(yè)手手持一個(gè)作業(yè)控制盒，操作控制按鈕，通過線纜將信號(hào)送至車上的控制器，控制器接收到信號(hào)后按照一定的邏輯處理后，發(fā)送執(zhí)行信號(hào)，驅(qū)動(dòng)作業(yè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)橋梁等構(gòu)件的拼裝作業(yè)；同時(shí)車上的控制器采集機(jī)構(gòu)的到位信息，并通過線纜將信號(hào)反饋到作業(yè)手手持的移動(dòng)作業(yè)盒上。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式中移動(dòng)作業(yè)盒和車上控制器之間采用信號(hào)直接相連的方式，如果移動(dòng)作業(yè)盒上控制和顯示元件較多的情況下，則這種一對一相連就會(huì)造成線纜較多，容易發(fā)生線纜斷裂等故障，甚至?xí)捎谛盘?hào)間的短路造成設(shè)備的誤動(dòng)作而造成車輛或設(shè)備的嚴(yán)重破壞及人員傷亡。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種基于CAN總線的移動(dòng)作業(yè)盒，便于遠(yuǎn)距離與工程裝備上的車載控制器進(jìn)行現(xiàn)場通訊，對車上的作業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。一種總線式移動(dòng)作業(yè)盒，由作業(yè)面板l、殼體2、控制主板4、支座5、電源通訊接口7、和互連電纜3,6組成，見圖1，圖2。其中作業(yè)面板1、電源通訊接口7和控制主板4安裝在殼體內(nèi)2;作業(yè)面板1通過螺釘與殼體2相連，上面安裝有開關(guān)量和模擬量輸入元件、開關(guān)量輸出元件，其電氣信號(hào)與控制主板4通過連接電纜3相連；電源通訊接口7采用一個(gè)5芯航空插頭，端子接線見表l，用于移動(dòng)作業(yè)盒供電與對外通訊，通過電纜6與控制主板4相連；控制主板4是控制器的核心部件，通過支座5安裝在殼體2底部，上面有電源轉(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)、CAN總線收發(fā)器模塊和IO接口電路，通過電纜3與作業(yè)面板1相連，通過電纜6與電源通訊接口7進(jìn)行電氣信號(hào)連接。本專利的工作原理如下(參見圖3):通過電源通訊接口給移動(dòng)作業(yè)盒送電，控制主板工作，由主板上的單片機(jī)采集作業(yè)面板上開關(guān)和模擬器件的輸入信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)處理后，打包成CAN總線信息，通過電源通訊接口送至CAN總線網(wǎng)絡(luò)上，同時(shí)控制主板接收總線上其它控制裝置發(fā)送過來的CAN信息，進(jìn)行處理后驅(qū)動(dòng)移動(dòng)作業(yè)盒上的指示燈進(jìn)行指示，如通訊、動(dòng)作、報(bào)警等。本發(fā)明通過將移動(dòng)作業(yè)盒設(shè)計(jì)成一個(gè)智能終端，采用總線式數(shù)字通信技術(shù)，可以大大減少連接線纜數(shù)量，顯著提高通信距離，提高工作的可靠性；同時(shí)數(shù)據(jù)傳輸靈活，信息豐富，不僅可以傳遞開關(guān)量和模擬量等物理信息，還可以傳送故障內(nèi)容等文本信息等，便于與車上的總線控制系統(tǒng)進(jìn)行組網(wǎng)使用。同時(shí)，由于采用了總線通訊技術(shù)，車上控制器還可以即時(shí)判斷移動(dòng)作業(yè)盒的在線狀況，即時(shí)屏蔽通訊故障節(jié)點(diǎn)，有效防止誤動(dòng)作發(fā)生。本發(fā)明的主要特點(diǎn)包括(1)控制主板采用模塊化設(shè)計(jì)，電源模塊、CAN收發(fā)器模塊采用成熟部件，集成度高，可靠性好。(2)采用集成CAN控制器的單片機(jī)，通過處理器強(qiáng)大功能與外圍電路的配合，將信號(hào)采集、處理、故障診斷及網(wǎng)絡(luò)通訊等功能集于一體，具有高性能低功耗的特點(diǎn)。(3)通過軟件設(shè)計(jì)，可以對單片機(jī)10口進(jìn)行靈活配置，滿足用戶不同的使用要求，具有較好的靈活性和適用性。(4)移動(dòng)作業(yè)盒基于先進(jìn)的工業(yè)控制總線，數(shù)據(jù)通訊距離長，抗干擾能力強(qiáng)，實(shí)時(shí)性好。(5)通過CAN總線接口，該作業(yè)控制盒可以方便地集成進(jìn)入總線控制網(wǎng)絡(luò)，使用和維護(hù)方便。圖1，2總線式移動(dòng)作業(yè)盒組成框圖。圖3總線式移動(dòng)作業(yè)盒電氣原理框圖。圖4,5,6總線式移動(dòng)作業(yè)盒電路圖。具體實(shí)施方式移動(dòng)作業(yè)盒由作業(yè)面板l、殼體2、控制主板4、支座5、電源通訊接口7、和互連電纜3,6組成，見圖l，圖2。其中作業(yè)面板l、電源通訊接口7和控制主板4安裝在殼體內(nèi)2;作業(yè)面板1通過螺釘與殼體2相連，上面安裝有幵關(guān)量和模擬量輸入元件、開關(guān)量輸出元件，其電氣信號(hào)與控制主板4通過連接電纜3相連；電源通訊接口7采用一個(gè)5芯航空插頭，端子接線見表l，用于移動(dòng)作業(yè)盒供電與對外通訊，通過電纜6與控制主板4相連；控制主板4是控制器的核心部件，通過支座5安裝在殼體2底部，上面有電源轉(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)、CAN總線收發(fā)器模塊和10接口電路，通過電纜3與作業(yè)面板1相連，通過電纜6與電源通訊接口7進(jìn)行電氣信號(hào)連接。電源通訊接口端子按表1接線。表l電源通訊接口端子接線表<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>移動(dòng)作業(yè)盒控制主板電路原理如圖4，5，6所示。系統(tǒng)共設(shè)有15個(gè)開關(guān)量輸入，6個(gè)模擬量輸入(DC0—5V)，8路開關(guān)量輸出。該電路以單片機(jī)為核心進(jìn)行設(shè)計(jì)，電路圖中PIC18F458為Microchip公司的單片機(jī)，該單片內(nèi)部集成有CAN總線控制器，CAN總線收發(fā)器芯片CTM1050，內(nèi)部具有隔離高速光耦，電源變換電路等，通過終端電阻R5(120歐)接入總線，XT1和C5、C6構(gòu)成晶體振蕩電路，為單片機(jī)提供時(shí)鐘。輸入的+24V電源經(jīng)過HZD05電源模塊變換成+5V為后端的數(shù)字電路提供電源，Cl，C2，為濾波電容，濾除電源線噪聲。為了提高抗干擾能力，單片機(jī)輸入開關(guān)量引腳通過10K的排阻RP1和RP2進(jìn)行下拉，輸出開關(guān)量通過10K的排阻RP3進(jìn)行下拉，輸入模擬量串聯(lián)120歐電阻后接入單片機(jī)。另外，作業(yè)面板1上指示燈多為小電流信號(hào)，所以在輸出開關(guān)電路上串聯(lián)了510歐電阻可起到短路保護(hù)的功能。J0為編程插座，可以與仿真器相連，在線進(jìn)行程序的下載和調(diào)試，Jl為電源總線插座，與殼體上的航空插座7通過電纜6相連接，J4為操作面板上1上的控制元器件提供+5V電源，J5為開關(guān)量輸出插座，J2、J3為開關(guān)量輸入插座，J6為模擬量手柄信號(hào)的輸入插座，J2—J6的線纜成束為電纜3與作業(yè)面板1相連接。權(quán)利要求1.一種總線式移動(dòng)作業(yè)盒，由作業(yè)面板(1)、殼體(2)、控制主板(4)、支座(5)、電源通訊接口(7)、和互連電纜(3)、(6)組成，其中作業(yè)面板(1)、電源通訊接口(7)和控制主板(4)安裝在殼體內(nèi)(2)；作業(yè)面板(1)通過螺釘與殼體(2)相連，上面安裝有開關(guān)量和模擬量輸入元件、開關(guān)量輸出元件，其電氣信號(hào)與控制主板(4)通過連接電纜(3)相連；電源通訊接口(7)采用一個(gè)5芯航空插頭，用于移動(dòng)作業(yè)盒供電與對外通訊，通過電纜(6)與控制主板(4)相連；控制主板(4)是控制器的核心部件，通過支座(5)安裝在殼體(2)底部，上面有電源轉(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)、CAN總線收發(fā)器模塊和IO接口電路，通過電纜(3)與作業(yè)面板(1)相連，通過電纜(6)與電源通訊接口(7)進(jìn)行電氣信號(hào)連接。專利摘要一種總線式移動(dòng)作業(yè)盒，屬于儀器儀表自動(dòng)控制領(lǐng)域，涉及一種移動(dòng)作業(yè)控制裝置，基于總線式通訊技術(shù)，通過編程，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸控制信號(hào)?？偩€式移動(dòng)作業(yè)盒由作業(yè)面板、殼體、電源通訊接口、控制主板、支座和互連電纜線束組成，其中控制主板基于PIC18F458單片機(jī)設(shè)計(jì)，CAN接口控制器基于CTM1050設(shè)計(jì)。本實(shí)用新型通過將移動(dòng)作業(yè)盒設(shè)計(jì)成一個(gè)智能終端，采用總線式數(shù)字通信技術(shù)，可以大大減少連接線纜數(shù)量，顯著提高通信距離，提高工作的可靠性；同時(shí)數(shù)據(jù)傳輸靈活，信息豐富，不僅可以傳遞開關(guān)量和模擬量等物理信息，還可以傳送故障內(nèi)容等文本信息等，便于與車上的總線控制系統(tǒng)進(jìn)行組網(wǎng)使用。同時(shí)，由于采用了總線通訊技術(shù)，車上控制器還可以即時(shí)判斷移動(dòng)作業(yè)盒的在線狀況，即時(shí)屏蔽通訊故障節(jié)點(diǎn)，有效防止誤動(dòng)作發(fā)生。文檔編號(hào)G05B19/04GK201142010SQ20082007846公開日2008年10月29日申請日期2008年1月9日優(yōu)先權(quán)日2008年1月9日發(fā)明者韶吳,穎張,朱鵬程,寧李,川梁,沈冬祥,彪王,茍明康,煜鄒,鐘小生,莉陶申請人:王彪;鐘小生;鄒煜;沈冬祥;陶莉;吳韶;朱鵬程;梁川;茍明康;張穎;李寧