一種嵌入式邏輯控制器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種嵌入式邏輯控制器，包括通過GPIO接口相連接主控板和核心板，其中，主控板上連接有傳感器、靜態(tài)存儲器、動態(tài)存儲器、SD卡、輸入擴展板以及輸出擴展板且主控板上開設有通信接口。主控板板中內置有電池。核心板為ARM處理器。輸入擴展板為16點輸入擴展板，其上開設有16個用于接入外圍輸入設備的開關量輸入通道。輸出擴展板為16點輸出擴展板，其上開設有16個用于接入外圍輸出設備的開關量輸出通道。16點輸入擴展板和16點輸出擴展板的數(shù)目之和不超過8。本發(fā)明的有益效果為：通過合理的架構和豐富的硬件資源，使得該嵌入式邏輯控制器可支持更大的程序容量、更大的數(shù)據(jù)容量、更豐富的通信方式、更高的處理速度，能滿高速公路隧道的智能控制的需求。
【專利說明】-種嵌入式邏輯控制器
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及控制器【技術領域】，具體涉及一種嵌入式邏輯控制器。
【背景技術】
[0002] 我國高速公路建設迅速發(fā)展，公路隧道也隨之不斷增加。由于處于封閉的環(huán)境中， 隧道中一旦發(fā)生事故，特別是火災，往往導致嚴重的人員傷亡和財產損失。因此，隧道運營 過程中的照明、通風機電、消防設施等問題受到政府和社會各界越來越多的關注。
[0003] 因此，探究高速公路隧道的安全管理措施，建設可靠、穩(wěn)定、先進、經濟以及可擴展 的合理的隧道照明、通風機電、消防設施的智能控制系統(tǒng)，對于保障車輛安全行駛，具有重 要的顯示意義。從公路隧道本身具有的特殊性及隧道運營管理系統(tǒng)的特點，可以看出隧道 運營管理設施的設計、設置、系統(tǒng)配備因涉及較多的因素而比較復雜、要求較高。因此目前 市場上急需開發(fā)一款高集成度、多功能工業(yè)級智能控制器。
【發(fā)明內容】
[0004] 為解決現(xiàn)有技術中不能有效實現(xiàn)高速公路隧道照明、通風機電、消防設施的智能 控制的技術缺陷，本發(fā)明設計出一種嵌入式邏輯控制器，實現(xiàn)了高速公路隧道照明、通風機 電、消防設施的智能控制的目的，同時也有效降低了隧道內的事故發(fā)生率。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為： 一種嵌入式邏輯控制器，包括通過GPI0接口相連接主控板和核心板，其中，主控板上 連接有傳感器、靜態(tài)存儲器、動態(tài)存儲器、SD卡、輸入擴展板以及輸出擴展板且主控板上開 設有通信接口。該嵌入式邏輯控制器可實現(xiàn)高速公路隧道照明、通風機電、消防設施的智能 控制，易于擴展，系統(tǒng)靈活，操作方便，推廣性較強。
[0006] 進一步的，主控板板中內置有電池?？勺龅接脩舫绦虻刃畔嚯姾笕阅鼙４妫斎?電源為DC24V，安全、方便、可靠。
[0007] 優(yōu)選的，核心板為ARM處理器。上述ARM處理器基于Cortex-A8架構，其指令速度 達720M，并具有MMU和D-CACHE、I-CACHE。通過提高ARM處理器的性能，可使本發(fā)明的嵌入 式邏輯控制器輕松運行嵌入式操作系統(tǒng)。能克服各種惡劣的環(huán)境，及各種干擾，功耗低，讓 工業(yè)控制能更加有條不紊的進行。
[0008] 優(yōu)選的，輸入擴展板為16點輸入擴展板，其上設置有16個用于接入外圍輸入設備 的開關量輸入通道。當外圍輸入設備多于嵌入式邏輯控制器上16個回路時可增加該輸入 擴展板。
[0009] 優(yōu)選的，輸出擴展板為16點輸出擴展板，其上設置有16個用于接入外圍輸出設備 的開關量輸出通道。當外圍輸出設備多于嵌入式邏輯控制器的16個回路時可增加該輸出 擴展板。16點輸入擴展板和16點輸出擴展板的數(shù)目之和不超過8。
[0010] 進一步的，輸入擴展板之間/輸出擴展板之間/輸入擴展板與輸出擴展板之間均 通過MODBUS協(xié)議通信連接。成熟可靠。
[0011] 優(yōu)選的，SD卡為大容量SD卡。用于存儲調試記錄和工作狀態(tài)。
[0012] 優(yōu)選的，通信接口包括模擬量設備接口、網線接口、串口設備接口；其中，模擬量設 備接口包括模擬/數(shù)字量輸入通道、模擬/數(shù)字量輸出通道，網絡通信接口包括以太網通信 接口，串口設備接口包括RS232串行通信接口和RS485串行通信接口。通過引入USB通信和 TCP/IP通信，不僅可實現(xiàn)高速方便的通信，而且可以跟其他工業(yè)設備組網，滿足用戶各種應 用。
[0013] 優(yōu)選的，主控板上安裝有狀態(tài)指示燈。安裝狀態(tài)指示燈可以方便用戶排查故障。
[0014] 本發(fā)明的有益效果為：通過合理的架構和豐富的硬件資源，使得該嵌入式邏輯控 制器可支持更大的程序容量、更大的數(shù)據(jù)容量、更豐富的通信方式、更高的處理速度，能滿 高速公路隧道的智能控制的需求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明所述嵌入式邏輯控制器的結構簡圖； 圖2為本發(fā)明所述主控板、核心板與16點輸入擴展板的連接關系示意圖； 圖3為本發(fā)明所述主控板、核心板與16點輸出擴展板的連接關系示意圖。
【具體實施方式】
[0016] 下面結合附圖對本發(fā)明的結構進行詳細解釋說明。
[0017] 如圖1-2所示，本發(fā)明提供的一種嵌入式邏輯控制器，包括通過GPI0接口相連接 主控板和核心板，其中，主控板上連接有傳感器、靜態(tài)存儲器、動態(tài)存儲器、SD卡、輸入擴展 板以及輸出擴展板且主控板上開設有通信接口。該嵌入式邏輯控制器可實現(xiàn)高速公路隧道 照明、通風機電、消防設施的智能控制，易于擴展，系統(tǒng)靈活，操作方便，推廣性較強。
[0018] 本發(fā)明提供的一種嵌入式邏輯控制器，主控板板中內置有電池?？勺龅接脩舫绦?等信息斷電后仍能保存，輸入電源為DC24V，安全、方便、可靠。
[0019] 本發(fā)明提供的一種嵌入式邏輯控制器，核心板為ARM處理器。上述ARM處理器基 于Cortex-A8架構，其指令速度達720M，并具有MMU和D-CACHE、I-CACHE。通過提高ARM處 理器的性能，可使本發(fā)明的嵌入式邏輯控制器輕松運行嵌入式操作系統(tǒng)。能克服各種惡劣 的環(huán)境，及各種干擾，功耗低，讓工業(yè)控制能更加穩(wěn)定有條不紊的進行。
[0020] 動態(tài)存儲器采用DDR2/3動態(tài)存儲器，且存儲容量大于或等于1G字節(jié)。該動態(tài)存 儲器用于在嵌入式邏輯控制器運行過程中存放操作系統(tǒng)程序、用戶程序、輸入輸出緩沖區(qū) (映射區(qū)）、定時器、計數(shù)器、內部繼電器等。動態(tài)存儲器配合高性能的ARM處理器，使得本 發(fā)明的嵌入式邏輯控制器的用戶程序的執(zhí)行速度比傳統(tǒng)小型PLC能快10倍左右，并且可運 行海量的軟件資源，可滿足任何PLC用戶對軟件的需求。
[0021] 靜態(tài)存儲器采用NorFlash，其用于存儲嵌入式操作系統(tǒng)程序及硬件驅動程序(例 如網口驅動、USB接口驅動、SD卡驅動、CAN控制器驅動、串口驅動、SPI驅動、12C驅動、Timer 驅動等)。在本發(fā)明的嵌入式邏輯控制器開始運行時，通過ARM處理器從該靜態(tài)存儲器載入 硬件驅動程序及嵌入式操作系統(tǒng)程序，從而使用戶程序運行于嵌入式操作系統(tǒng)之上，極大 地提商了廣品的性能。
[0022] 靜態(tài)存儲器、動態(tài)存儲器采用串行存儲器SPI DataFlash，用于存儲用戶數(shù)據(jù)。
[0023] 本發(fā)明提供的一種嵌入式邏輯控制器，輸入擴展板為16點輸入擴展板，其上設置 有16個用于接入外圍輸入設備的開關量輸入通道。輸入電壓為DC24V，當外圍輸入設備多 于嵌入式邏輯控制器上16個回路時可增加該輸入擴展板。
[0024] 本發(fā)明提供的一種嵌入式邏輯控制器，輸出擴展板為16點輸出擴展板，其上設置 有16個用于接入外圍輸出設備的開關量輸出通道。輸出電壓為DC24V，當外圍輸出設備多 于嵌入式邏輯控制器的16個回路時可增加該輸出擴展板。16點輸入擴展板和16點輸出擴 展板的數(shù)目之和不超過8。輸入擴展板之間/輸出擴展板之間/輸入擴展板與輸出擴展板 之間均通過MODBUS協(xié)議通信連接。成熟可靠。
[0025] 本發(fā)明提供的一種嵌入式邏輯控制器，SD卡為大容量SD卡。用于存儲調試記錄 和工作狀態(tài)。
[0026] 本發(fā)明提供的一種嵌入式邏輯控制器，通信接口包括模擬量設備接口、網線接口、 串口設備接口；其中，模擬量設備接口包括模擬/數(shù)字量輸入通道、模擬/數(shù)字量輸出通道， 網絡通信接口包括以太網通信接口，串口設備接口包括RS232串行通信接口和RS485串行 通信接口。主控板上安裝有狀態(tài)指示燈。安裝狀態(tài)指示燈可以方便用戶排查故障。
[0027] 本發(fā)明通過引入USB通信和TCP/IP通信，不僅可實現(xiàn)高速方便的通信，而且可以 跟其他工業(yè)設備組網，滿足用戶各種應用。
[0028] 本發(fā)明的嵌入式邏輯控制器，通過上述硬件架構，使其可引入嵌入式多任務操作 系統(tǒng)，從而基于嵌入式操作系統(tǒng)實現(xiàn)嵌入式邏輯控制器的系統(tǒng)軟件、CAN網絡協(xié)議、USB協(xié) 議棧、TCP/IP協(xié)議棧、FAT文件系統(tǒng)、GPRS無線通信。
[0029] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明實質 內容上所作的任何修改、等同替換和簡單改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1. 一種嵌入式邏輯控制器，其特征在于，包括通過GPIO接口相連接主控板和核心板， 其中，主控板上連接有傳感器、靜態(tài)存儲器、動態(tài)存儲器、SD卡、輸入擴展板以及輸出擴展板 且主控板上開設有通信接口。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種嵌入式邏輯控制器，其特征在于，主控板板中內置有電 池。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種嵌入式邏輯控制器，其特征在于，核心板為ARM處理器。
4. 根據(jù)權利要求1所述的一種嵌入式邏輯控制器，其特征在于，輸入擴展板為16點輸 入擴展板，其上開設有16個用于接入外圍輸入設備的開關量輸入通道。
5. 根據(jù)權利要求4所述的一種嵌入式邏輯控制器，其特征在于，輸出擴展板為16點輸 出擴展板，其上開設有16個用于接入外圍輸出設備的開關量輸出通道。
6. 根據(jù)權利要求5所述的一種嵌入式邏輯控制器，其特征在于，16點輸入擴展板和16 點輸出擴展板的數(shù)目之和不超過8。
7. 根據(jù)權利要求6所述的一種嵌入式邏輯控制器，其特征在于，輸入擴展板之間/輸出 擴展板之間/輸入擴展板與輸出擴展板之間均通過MODBUS協(xié)議通信連接。
8. 根據(jù)權利要求1所述的一種嵌入式邏輯控制器，其特征在于，SD卡為大容量SD卡。
9. 根據(jù)權利要求1所述的一種嵌入式邏輯控制器，其特征在于，通信接口包括模擬量 設備接口、網線接口、串口設備接口；其中，模擬量設備接口包括模擬/數(shù)字量輸入通道、模 擬/數(shù)字量輸出通道，網絡通信接口包括以太網通信接口，串口設備接口包括RS232串行通 信接口和RS485串行通信接口。
10. 根據(jù)權利要求1所述的一種嵌入式邏輯控制器，其特征在于，主控板上安裝有狀態(tài) 指示燈。
【文檔編號】G05B19/042GK104102162SQ201410378963
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年8月4日 優(yōu)先權日:2014年8月4日
【發(fā)明者】邵宗翰 申請人:昆明聯(lián)誠科技股份有限公司