專利名稱：一種直讀電路圖式控制器及其控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種控制器及其控制方法，尤其是指一種直讀電路圖式控制器及其控制方法。
背景技術：
現有技術中，電氣控制系統(tǒng)如圖1所示，由輸入設備K指令，然后接觸器C輸出，接觸器C通電時間由Tl時間繼電器決定，斷電時間由T2時間繼電器決定的控制電路。由圖1可以看出，電氣控制系統(tǒng)可分三大部分第一部分，輸入器件部分1(主令開關、按鈕、行程開關等);第二部分，輸出器件部分3 (接觸器、電磁鐵等);第三部分，由若干個中間繼電器、若干個時間繼電器及其連接線路組成的，主要作邏輯運算和信息處理的線路 2。第一、第二部分通常用傳統(tǒng)電工器件實現，第三部分可以用傳統(tǒng)電工器件實現，也可以用電子控制器實現。用電子控制器實現，有如下好處
一、省掉所有中間繼電器、時間繼電器等及其線路；
二、簡化線路連線；
三、增加線路可靠性。現有技術中，通常采用的電子控制器是PLC (可編程序邏輯控制器)，PLC存在著如下缺點
一、使用級別高，PLC需要專業(yè)編程人員。在電氣控制中，大部分人，特別是老電工、老技術員，他們對電氣工程線路很熟悉，又有豐富實踐經驗，很會用電氣工程線路圖設計自動控制線路，但對傳統(tǒng)電氣控制器編程語言不熟悉，難用電子控制器來實現自動控制線路。然而，又有一部分人，特別是大學畢業(yè)生，他們對編程語言較熟悉，但缺乏實踐經驗，用不好電子控制器實現自動控制。PLC既不能使老電工很好地使用電氣控制，也不能使大學畢業(yè)生很好地使用電氣控制。二、成本高。PLC著重系統(tǒng)性及完整性，有輸入鍵盤系統(tǒng)、輸出顯示系統(tǒng)、擴展系統(tǒng)及程序書寫系統(tǒng)，使用PLC常常是本身的成本高于所省的中間繼電器、時間繼電器等的成本。因此，鑒于現有技術中控制器上述缺點，亟需進一步改進，本案為克服上述缺點而產生。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種使用方便及使用價格低，且能夠適合于對電氣控制器編程語言不熟悉的技術員使用的直讀電路圖式控制器及其控制方法。為達成上述目的，本發(fā)明的解決方案是
一種直讀電路圖式控制器，包括映圖軟接器及數字代碼書寫器；映圖軟接器包括集成芯片、電源、輸入接口及輸出接口，集成芯片一端連接輸入接口，一端連接輸出接口，電源分別與輸入接口、輸出接口及集成芯片連接；數字代碼書寫器與集成芯片連接，且集成芯片中設有讀取數字代碼書寫器輸入的數據，運行線路邏輯關系及實現線路邏輯輸出的直讀軟件。 進一步，輸入接口與輸出接口分別設有指示燈。
進一步，數字代碼書寫器設有顯示器及鍵盤。進一步，映圖軟接器是由輸入接口、輸出接口、集成芯片及電源安裝在同一個控制箱中，且做成整體性固態(tài)密封模塊而形成。一種直讀電路圖式控制器的控制方法，其包括以下步驟
硬件連接步驟，將輸入接口與外界輸入設備進行連接，輸出接口與外界輸出設備進行連接，數字代碼書寫器與映圖軟接器進行連接；
數字代碼的書寫步驟，在數字代碼書寫器中進行數字代碼的書寫，并輸送到映圖軟接
器；
控制器運行步驟，接通映圖軟接器的電源，整個控制器處于運行狀態(tài)，映圖軟接器在得到數字代碼后獨立運行而無需運行數字代碼書寫器，實現電氣原理圖的內容。進一步，數字代碼書寫步驟中的數字代碼是通過以下步驟形成的 第一、電氣原理圖的獲?。?br> 第二、對電氣原理圖線路進行基線路分解； 第三、數字代碼簡化基線路的表達； 第四、數字代碼的書寫和輸送。進一步，數字代碼輸送到映圖軟接器的集成芯片后，該集成芯片中的直讀軟件的程序運行采用以下方法
對外置的輸入元件判斷采取實時讀取法；
對于中間輸出元件作輸入元件判斷，采取固定表格跟蹤法，即根據元件線圈與元件的觸點在線圈各個狀態(tài)下的對應關系；
對于中間輸出元件的判斷，采用節(jié)點編號遇通遞“0”法，即規(guī)定起點編號為0，以0開始，以0相連的元件若是通態(tài)，那么就把0遞給并代替該元件的另一個編號，否則不遞；然后再用傳遞到的節(jié)點為始點，進行下一個元件的節(jié)點判斷，由此分步進行，若輸出線圈端能得 0，該線圈可判斷得電，否則可判斷斷電。采用上述方案后，本發(fā)明以電氣原理圖作原程序，以基線路形式讀取程序，以基線路的數字代碼書寫程序，借助直讀軟件，用電子集成芯片實施再現電氣原理圖程序，代替除輸入器件、輸出器件之外的的邏輯性線路和信號性線路，降低了編程門檻，從而使老電工也能使用控制器。輸入接口、輸出接口、集成芯片及電源安裝在同一個控制箱中，且做成整體性固態(tài)密封模塊，適用于惡劣環(huán)境和復雜環(huán)境。輸入接口與輸出接口分別設有指示燈，便于分析線路、查找線路故障?？刂破鬟\行時不需數字代碼書寫器，也就是映圖軟接器在得到數字代碼后，可獨立運行。


圖1是現有技術中電氣控制系統(tǒng)的示意圖；圖2是圖1提升為原程序的示意圖； 圖3是圖1用基線路表達的程序圖； 圖4是本發(fā)明直讀電路圖式控制器的控制方法示意圖； 圖5是本發(fā)明直讀電路圖式控制器的結構示意圖； 圖6是本發(fā)明集成芯片中直讀軟件的程序運行示意圖； 圖7是本發(fā)明數字代碼形成示意圖； 圖8是圖1的數字代碼圖。標號說明輸入器件部分1 映圖軟接器10 集成芯片102 輸入接口 103 數字代碼書寫器20 外界輸入設備30
具體實施例方式以下結合附圖及具體實施例對本發(fā)明做詳細描述
請參閱圖5，本發(fā)明揭示的一種直讀電路圖式控制器，包括映圖軟接器10及數字代碼書寫器20。映圖軟接器10包括集成芯片102、電源101、輸入接口 103及輸出接口 104。集成芯片102—端連接輸入接口 103，一端連接輸出接口 104，集成芯片102采用通用的電子集成芯片，用來讀取輸入數據，運行線路的邏輯關系，實現線路邏輯輸出；輸入接口 103與輸出接口 104分別設有指示燈，便于分析線路、查找線路故障；輸入接口 103起接收信號的作用，輸出接口 104起輸出信號的作用。電源101分別與輸入接口 103、輸出接口 104及集成芯片102連接，提供輸入接口 103、輸出接口 104及集成芯片102的電源。數字代碼書寫器20與集成芯片102連接，且集成芯片102中設有一個直讀軟件， 讀取輸入數據，運行線路的邏輯關系，實現線路邏輯輸出。數字代碼書寫器20設有顯示器及鍵盤，起書寫及輸送程序的作用。輸入接口 103、輸出接口 104、集成芯片102及電源101安裝在同一個控制箱中，并將其全部密封起來，做成整體性固態(tài)模塊，適用于惡劣環(huán)境和復雜環(huán)境。如圖4所示，本發(fā)明揭示的一種直讀電路圖式控制器的控制方法，其包括以下步驟
硬件連接步驟，將輸入接口 103與外界輸入設備30 (該外界輸入設備30可以為按鈕、 開關等)進行連接，輸出接口 104與外界輸出設備40 (該外界輸出設備40可以為接觸器、 電磁線圈等)進行連接，數字代碼書寫器20與映圖軟接器10進行連接；
數字代碼的書寫步驟，在數字代碼書寫器20中進行數字代碼的書寫，并輸送到映圖軟接器10;
控制器運行步驟，接通映圖軟接器10的電源101，整個控制器處于運行狀態(tài)，映圖軟接器10在得到數字代碼后獨立運行，而無需運行數字代碼書寫器20，實現電氣原理圖的內
線路2輸出器件部分3
電源101
輸出接口 104
外界輸出設備40。容。如圖7所示，其中，數字代碼書寫步驟中的數字代碼是通過以下步驟形成的 第一、電氣原理圖的獲取。將電氣工程電路圖提升為原程序，圖1具有如圖2所示的控
制程序，由圖2可知電氣原理圖能完整表達一個控制程序。第二、對電氣原理圖線路進行基線路分解。線路中一元件與該元件兩端的節(jié)點組成的線路，稱基線路，如圖1中00節(jié)點、開關K及01節(jié)點，組成一個基線路；01節(jié)點、Jl常開觸點及02節(jié)點，組成另一個基線路；此線路共有9個基線路，如圖3所示。在程序思維中， 元件就是內容，節(jié)點就是地址，有地址有內容的線路是可獨立分析，且基線路是一元件及一組節(jié)點組成，所以基線路是可獨立分析的最小單元的線路。因此，每個完整線路可分解為與線路元器件數等量的幾個基線路，且這群基線路無需順序；幾個相關的基線路可合成一個完整線路；從控制程序角度來講，完整線路與它分解的基線路集合是等同的。應用基線路理論，導出編程語句格式，節(jié)點編號——元件內容——節(jié)點編號，根據編程格式，圖1可以寫成如圖3所示，且在程序方面，圖3等同于圖1。第三、數字代碼簡化基線路的表達，引用通俗、精簡的數字代碼簡化書寫輸入程序，實現語句的數字化。用4位數代表元件內容第一位，類別號，1表示中間繼電器、2表示時間繼電器、9表示輸入元件、其余為擴展號；第二位、第三位，元件編號，從00開始兩位數表示；第四位，功能號，3表示輸出元件、6表示反向輸入、7表示常開觸點、8表示常閉觸點、 9表示同相輸入，其余為擴展號。用“一”表示節(jié)點編號與元件連線。99開頭代表輸出。節(jié)點的數字與原節(jié)點的編號數字相同。因此，應用代碼圖3可以改寫成如圖8所示(開關K設在輸入01接線柱，Jl觸點輸出設在輸出01接線柱)。第四、數字代碼的書寫和輸送。把圖8的內容在數字代碼書寫器20上書寫及輸送。如圖6所示，數字代碼輸送到圖言軟接器10的集成芯片102后，該集成芯片102 中的直讀軟件的程序運行采用以下方法(電氣控制圖中元件可分三種外置的輸入元件，如行程開關、按鈕等；中間輸出元件作輸入的輸入元件，如繼電器的觸點等；中間輸出元件， 如繼電器的線圈)
對外置的輸入元件判斷采取實時讀取法；
對于中間輸出元件作輸入元件判斷，采取固定表格跟蹤法，即根據元件線圈與元件的觸點在線圈各個狀態(tài)下的對應關系；
對于中間輸出元件的判斷，采用節(jié)點編號遇通遞“0”法，即規(guī)定起點編號為0，以0開始，以0相連的元件若是通態(tài)，那么就把0遞給并代替該元件的另一個編號，否則不遞；然后再用傳遞到的節(jié)點為始點，進行下一個元件的節(jié)點判斷，由此分步進行，若輸出線圈端能得 0，該線圈可判斷得電，否則可判斷斷電。通過直讀軟件讀取輸入數據，運行線路的邏輯關系，實現線路邏輯輸出，從而讀取電氣原理圖，實現電氣原理圖的內容。本發(fā)明書寫語言采用借用電氣工程電路圖語言，書寫形式是基線路的數字代碼， 以電氣原理圖作原程序，以基線路形式讀取程序，以基線路的數字代碼書寫程序，用電子集成芯片實施再現電氣原理圖程序，代替除輸入器件、輸出器件之外的的邏輯性線路和信號性線路，是一種不需做實質編程的可編程控制器。降低了編程門檻，從而使老電工也能使用控制器?？刂破鬟\行時不需數字代碼書寫器，也就是映圖軟接器在得到數字代碼后，可獨立運行。 以上所述僅為本發(fā)明的一個實施例，并非對本案設計的限制，凡依本案的設計關鍵所做的等同變化，均落入本案的保護范圍。
權利要求
1.一種直讀電路圖式控制器，其特征在于包括映圖軟接器及數字代碼書寫器；映圖軟接器包括集成芯片、電源、輸入接口及輸出接口，集成芯片一端連接輸入接口，一端連接輸出接口，電源分別與輸入接口、輸出接口及集成芯片連接；數字代碼書寫器與集成芯片連接，且集成芯片中設有讀取數字代碼書寫器輸入的數據，運行線路邏輯關系及實現線路邏輯輸出的直讀軟件。
2.如權利要求1所示的一種直讀電路圖式控制器，其特征在于輸入接口與輸出接口分別設有指示燈。
3.如權利要求1所示的一種直讀電路圖式控制器，其特征在于數字代碼書寫器設有顯示器及鍵盤。
4.如權利要求1所示的一種直讀電路圖式控制器，其特征在于映圖軟接器是由輸入接口、輸出接口、集成芯片及電源安裝在同一個控制箱中，且做成整體性固態(tài)密封模塊而形成。
5.一種直讀電路圖式控制器的控制方法，其特征在于包括以下步驟硬件連接步驟，將輸入接口與外界輸入設備進行連接，輸出接口與外界輸出設備進行連接，數字代碼書寫器與映圖軟接器進行連接；數字代碼的書寫步驟，在數字代碼書寫器中進行數字代碼的書寫，并輸送到映圖軟接器；控制器運行步驟，接通映圖軟接器的電源，整個控制器處于運行狀態(tài)，映圖軟接器在得到數字代碼后獨立運行而無需運行數字代碼書寫器，實現電氣原理圖的內容。
6.如權利要求5所示的一種直讀電路圖式控制器的控制方法，其特征在于數字代碼書寫步驟中的數字代碼是通過以下步驟形成的第一、電氣原理圖的獲??；第二、對電氣原理圖線路進行基線路分解；第三、數字代碼簡化基線路的表達；第四、數字代碼的書寫和輸送。
7.如權利要求5所示的一種直讀電路圖式控制器的控制方法，其特征在于數字代碼輸送到映圖軟接器的集成芯片后，該集成芯片中的直讀軟件的程序運行采用以下方法對外置的輸入元件判斷采取實時讀取法；對于中間輸出元件作輸入元件判斷，采取固定表格跟蹤法，即根據元件線圈與元件的觸點在線圈各個狀態(tài)下的對應關系；對于中間輸出元件的判斷，采用節(jié)點編號遇通遞“0”法，即規(guī)定起點編號為0，以0開始，以0相連的元件若是通態(tài)，那么就把0遞給并代替該元件的另一個編號，否則不遞；然后再用傳遞到的節(jié)點為始點，進行下一個元件的節(jié)點判斷，由此分步進行，若輸出線圈端能得 0，該線圈可判斷得電，否則可判斷斷電。
全文摘要
本發(fā)明公開一種直讀電路圖式控制器及其控制方法，直讀式控制器包括映圖軟接器及數字代碼書寫器；映圖軟接器包括集成芯片、電源、輸入接口及輸出接口，集成芯片一端連接輸入接口，一端連接輸出接口，電源分別與輸入接口、輸出接口及集成芯片連接；數字代碼書寫器與集成芯片連接，且集成芯片中設有讀取數字代碼書寫器輸入的數據、運行線路邏輯關系及實現線路邏輯輸出的直讀軟件。本發(fā)明的控制器使用簡便及價格低，且能夠適合于對電氣控制器編程語言不熟悉的技術員使用。
文檔編號G05B19/04GK102331728SQ201110309240
公開日2012年1月25日 申請日期2011年10月13日 優(yōu)先權日2011年10月13日
發(fā)明者吳繼坤 申請人:吳繼坤