工控機(jī)智能監(jiān)測器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及工控機(jī)的監(jiān)測，特別涉及一種工控機(jī)智能監(jiān)測器。
【背景技術(shù)】
[0002]工控機(jī)即工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是一種采用總線結(jié)構(gòu)，對生產(chǎn)過程及機(jī)電設(shè)備、工藝裝備進(jìn)行檢測與控制的設(shè)備總稱。工控機(jī)具有基本的計(jì)算機(jī)屬性和特征，如具有計(jì)算機(jī)CPU、硬盤、內(nèi)存、外設(shè)及接口(串口、USB、VGA等)，并有操作系統(tǒng)、控制網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議、計(jì)算能力、友好的人機(jī)界面。工控機(jī)行業(yè)的產(chǎn)品和技術(shù)非常特殊，屬于中間產(chǎn)品，是為其他各行業(yè)提供可靠、嵌入式、智能化的工業(yè)計(jì)算機(jī)。
[0003]工控機(jī)由于應(yīng)用行業(yè)極為廣泛，在諸如無人值守、監(jiān)控安防、工礦廠房、軍事等一些特殊應(yīng)用領(lǐng)域，對其可靠性有著苛刻要求。在長期使用過程中，操作系統(tǒng)隨著運(yùn)行時間增加，不可避免的會出現(xiàn)各種問題，最嚴(yán)重時甚至?xí)霈F(xiàn)系統(tǒng)死機(jī)，造成工作停止，重要數(shù)據(jù)丟失，從而可能導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀，本實(shí)用新型的目的是提供一種用于工控機(jī)死機(jī)處理的智能監(jiān)測器。即基于USB通信技術(shù)的智能監(jiān)測器方案:該智能監(jiān)測器具備USB接口，與工控機(jī)USB接口連接。工控機(jī)工作時，除了運(yùn)行必要的應(yīng)用程序外，還運(yùn)行智能監(jiān)測器上位機(jī)程序。上位機(jī)程序通過USB通信接口向智能監(jiān)測器定時發(fā)送狀態(tài)指令。如果智能監(jiān)測器未能在閾值時間內(nèi)接收到上位機(jī)程序發(fā)送的狀態(tài)指令，就認(rèn)為工控機(jī)已經(jīng)死機(jī)，通過硬件電路重啟工控機(jī)。工控機(jī)重啟后應(yīng)用程序會自動運(yùn)行，從而使工控機(jī)恢復(fù)正常的工作狀態(tài)。
[0005]本實(shí)用新型是通過這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種工控機(jī)智能監(jiān)測器，其特征在于:該智能監(jiān)測器包括微處理器MCU、工控機(jī)重啟驅(qū)動電路、晶振、看門狗電路和指示燈;微處理器MCU采用C8051F341芯片，微處理器MCU與工控機(jī)重啟驅(qū)動電路連接，微處理器MCU通過USB接口與工控機(jī)連接，微處理器MCU分別連接晶振、看門狗電路和指示燈;所述的工控機(jī)重啟驅(qū)動電路采用繼電器K1、三極管QI，繼電器KI的4腳與二極管DI的負(fù)極連接電源VCC端，繼電器Kl的5腳與二極管Dl的正極連接三極管Ql的發(fā)射極，三極管Ql的基極連接電阻Rl的一端，電阻Rl的另一端連接微處理器MCU的RESET信號端，三極管Ql的集電極接地。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型基于USB通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)，技術(shù)成熟可靠，簡單合理，可操作性強(qiáng)，監(jiān)測器采用系統(tǒng)性微處理器，處理器本身集成USB控制器，外圍電路簡單，硬件成本較低，不增加系統(tǒng)額外成本負(fù)擔(dān)。
[0007]采用本實(shí)用新型的智能監(jiān)測器，可實(shí)時監(jiān)測工控機(jī)系統(tǒng)工作狀態(tài)。系統(tǒng)死機(jī)后可自動重啟工控機(jī)，恢復(fù)工控機(jī)正常工作，避免由于死機(jī)導(dǎo)致工作停止，造成重大經(jīng)濟(jì)損失，具有非常重要的使用價值和現(xiàn)實(shí)意義。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實(shí)用新型硬件連接框圖；
[0009]圖2為圖1中工控機(jī)重啟驅(qū)動電路圖；
[0010]圖3為智能監(jiān)測器面板示意圖；
[0011 ]圖4為智能監(jiān)測器與工控機(jī)連接示意圖；
[0012]圖5為智能監(jiān)測器與工控機(jī)DB9口接線示意圖；
[0013]圖6為智能監(jiān)測器工作步驟流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了更清楚的理解本實(shí)用新型，以下結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)描述:
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型采用Silicon Labs公司的C8051F341微處理器，該微處理器是完全集成的混合信號片上系統(tǒng)型MCU，具有片內(nèi)上電復(fù)位、VDD監(jiān)視器、電壓調(diào)整器、看門狗定時器和內(nèi)部時鐘振蕩器功能，是真正能獨(dú)立工作的片上系統(tǒng)。該處理器內(nèi)部集成USB控制器，不需要在微處理器外部增加USB接口芯片，大大簡化電路設(shè)計(jì)。此外，本監(jiān)測器還包括工控機(jī)重啟控制電路、晶振、看門狗、指示燈電路。監(jiān)測器工作電源由工控機(jī)通過USB接口提供，或者通過DB9線直接從工控機(jī)內(nèi)部開關(guān)電源取電。
[0016]如圖2所示，智能監(jiān)測器的工控機(jī)重啟控制電路采用單刀雙擲的繼電器實(shí)現(xiàn)。工控機(jī)重啟的兩根信號線(RESET1、RESET2信號)分別連接至監(jiān)測器繼電器的公共腳(Kl的I腳)和常開腳(Kl的3腳)。智能監(jiān)測器檢測到工控機(jī)死機(jī)時，微處理器驅(qū)動繼電器閉合，工控機(jī)重啟信號RESETl和RESET2導(dǎo)通，工控機(jī)重啟。
[0017]本系統(tǒng)硬件工作原理:C8051F341微處理器是一款完全集成的混合信號片上系統(tǒng)型MCU，是整個電路控制核心。晶振電路用于產(chǎn)生頻率為12MHz的震蕩波形，作為微處理器的工作時鐘。看門狗電路用于監(jiān)控微處理器工作狀態(tài)，當(dāng)微處理器程序跑飛會復(fù)位微處理器，保證處理器工作可靠性。指示燈電路用于監(jiān)測器工作狀態(tài)指示。USB電路提供USB通信總線，用于監(jiān)測器和工控機(jī)數(shù)據(jù)、指令的傳輸。工控機(jī)重啟驅(qū)動電路在監(jiān)測器監(jiān)測到工控機(jī)死機(jī)后，產(chǎn)生控制信號控制工控機(jī)重啟。
[0018]如圖2所示，該功能電路采用繼電器實(shí)現(xiàn)工控機(jī)重啟的功能。智能監(jiān)測器控制工控機(jī)重啟時，微處理器在RESET信號輸出低電平，三極管Ql導(dǎo)通，繼電器Kl線圈中有電流通過，繼電器閉合，工控機(jī)重啟信號RESETl和RESET2導(dǎo)通，工控機(jī)重啟。
[0019]如圖3所示，USB接口用于插入U(xiǎn)SB線纜，LED為指示燈，DB9為DB9公頭插座，用于插入工控機(jī)復(fù)位信號和供電電源連接線纜。
[0020]如圖4所示，監(jiān)測器與工控機(jī)之間通過兩條線纜連接，一條為USB線纜，用于USB通信傳輸。另一條為DB9線纜。
[0021]如圖5所示，該線纜用于連接工控機(jī)重啟信號和供電電源。
[0022]如圖6所示，智能監(jiān)測器工作執(zhí)行如下步驟:
[0023]步驟一.監(jiān)測器上電后開始工作，微處理器M⑶通過USB接口接收上位機(jī)軟件發(fā)送的啟動死機(jī)監(jiān)測指令，啟動死機(jī)監(jiān)測功能，同時啟動微處理器MCU內(nèi)部的計(jì)時器開始計(jì)時。
[0024]步驟二.微處理器M⑶接收上位機(jī)軟件發(fā)送的狀態(tài)指令，并將計(jì)時器清零，計(jì)時器重新開始計(jì)時。
[0025]步驟三.微處理器M⑶循環(huán)判斷計(jì)時器是否超時，如果沒有超時就返回步驟二;如果判斷計(jì)時器超時，則微處理器MCU輸出低電平信號，控制繼電器閉合，重啟工控機(jī)。
[0026]步驟四.監(jiān)測器重啟工控機(jī)后，自動關(guān)閉死機(jī)監(jiān)測功能，工控機(jī)開機(jī)后，上位機(jī)軟件自動發(fā)送啟動死機(jī)監(jiān)測指令，監(jiān)測器跳轉(zhuǎn)到步驟一。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種工控機(jī)智能監(jiān)測器，其特征在于:該智能監(jiān)測器包括微處理器MCU、工控機(jī)重啟驅(qū)動電路、晶振、看門狗電路和指示燈;微處理器M⑶采用C8051F341芯片，微處理器MCU與工控機(jī)重啟驅(qū)動電路連接，微處理器MCU通過USB接口與工控機(jī)連接，微處理器MCU分別連接晶振、看門狗電路和指示燈;所述的工控機(jī)重啟驅(qū)動電路采用繼電器K1、三極管Ql，繼電器Kl的4腳與二極管Dl的負(fù)極連接電源VCC端，繼電器Kl的5腳與二極管Dl的正極連接三極管Ql的發(fā)射極，三極管QI的基極連接電阻Rl的一端，電阻Rl的另一端連接微處理器M⑶的RESET信號端，三極管Ql的集電極接地。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于工控機(jī)智能監(jiān)測器。該智能監(jiān)測器包括微處理器MCU、工控機(jī)重啟驅(qū)動電路、晶振、看門狗電路和指示燈。本實(shí)用新型基于USB通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)，技術(shù)成熟可靠，簡單合理，可操作性強(qiáng)，監(jiān)測器采用系統(tǒng)性微處理器，處理器本身集成USB控制器，外圍電路簡單，硬件成本較低，不增加系統(tǒng)額外成本負(fù)擔(dān)。采用本實(shí)用新型的智能監(jiān)測器，可實(shí)時監(jiān)測工控機(jī)系統(tǒng)工作狀態(tài)。系統(tǒng)死機(jī)后可自動重啟工控機(jī)，恢復(fù)工控機(jī)正常工作，避免由于死機(jī)導(dǎo)致工作停止，造成重大經(jīng)濟(jì)損失，具有非常重要的使用價值和現(xiàn)實(shí)意義。
【IPC分類】G05B19/042
【公開號】CN205193516
【申請?zhí)枴緾N201521006321
【發(fā)明人】高麗哲, 龐輝, 宋春民, 李延波, 劉勝杰, 劉金棟, 夏連杰, 俞光日, 馬鳳乾
【申請人】天津七一二通信廣播有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年12月8日