具备高清视频传输通道的水下通用PLC装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术实施例公开了一种具备高清视频传输通道的水下通用PLC装置，包括：一主控模块，用于PLC的整体检测和控制；一信号采集模块，包括高精度模数转换电路、数模转换电路和数字量检测口组成，与主控模块连接；一功率平衡模块，用于检测整个系统的用电功率情况，防止功率过大损坏电源并且提供必要的输出功率；一功率模块，与主控模块连接，用于完成外接电磁阀的开启、关闭，电机的控制和故障检测；所述主控模块、电源管理模块、信号采集模块、功率平衡模块、功率模块、通信模块、整流模块以及主控模块设置成同一机械安装尺寸的电路模块。本实用新型专利技术使得该系统可在不同水下装备及仪器设备上通过编程实现不同测控策略，并可直接应用于水下工作。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于数字图像技术和数据采集控制系统领域，尤其涉及一种具备高清视频传输通道的水下通用PLC装置。
技术介绍
近年来，我国将发展海洋经济和海洋科技提升到前所未有的战略高度，海洋产业更是成为培育和发展战略性新兴产业的重要领域。在海洋开发过程中，需要众多的专用海洋工程装备与仪器设备，这些工程装备与仪器设备在开发或实际应用过程中，绝大多数都需要配套电子测控系统以实现正常工作。目前，开发人员通常会选用陆地上获得成熟应用的成品PLC(可编程逻辑控制器)装置，再通过添加水密耐压封装，从而实现电子控制系统。而成品PLC针对陆地应用条件设计，未考虑水下应用的实际情况，因此在实际使用过程中，会出现以下问题：(1)PLC模块上通常具备运行和故障指示装置，便于用户了解运行情况和查找故障，但应用于水下时，由于PLC密封原因，运行与故障指示装置均不可见，使得PLC的运行与故障情况难以及时获取，维护困难；(2)PLC通常不具备视频传输通道，因而若水下仪器设备具有视频监控需求时，为提供视频传输通道，还需额外添加远程视频传输系统，从而增加水下测控系统的复杂度。(3)现有PLC多集成在一个系统中，如果添加额外功能还需要重新生成新的系统，不便于维护和升级。(4)水下传感器、水下运动装置的控制电路都需要密封在水下耐压舱体中，并由腔体支架固定。而电路板在舱体中的固定及线路的走线一直是水下舱体的设计中一项费时费力的工作。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术的目的在于提供一种具备高清视频传输通道的水下通用PLC装置，使得该系统可在不同水下装备及仪器设备上通过编程实现不同测控策略，并可直接应用于水下工作。为实现上述目的，本技术的技术方案为：一种具备高清视频传输通道的水下通用PLC装置，包括：一主控模块，用于PLC的整体检测和控制；一电源管理模块，用于给整个系统提供所需的电源；一信号采集模块，包括高精度模数转换电路、数模转换电路和数字量检测口组成，与主控模块连接，用于水下信号数据的采集；一功率平衡模块，用于检测整个系统的用电功率情况，防止功率过大损坏电源并且提供必要的输出功率；一功率模块，与主控模块连接，用于完成外接电磁阀的开启、关闭，电机的控制和故障检测；一通信模块，设置有高清视频传输通道，与主控模块连接；一整流模块，用于完成交流电向直流电的转换；所述主控模块通过CAN总线的方式与所述信号采集模块、功率模块和通信模块连接完成信号的传输；所述主控模块、电源管理模块、信号采集模块、功率平衡模块、功率模块、通信模块、整流模块以及主控模块被封装成同一机械安装尺寸的电路模块。优选地，进一步包括支架，支架包括上盖和下盖，所述上盖和下盖之间连接有侧板，所述侧板上设置有若干电路板导轨槽，所述电路板导轨槽上安装所述电路模块。优选地，所述电路模块前端设置有状态指示屏，末端设置有用于电线连接的第一接插件，还包括接线板，所述接线板上设置有与第一接插件相配合的第二接插件。优选地，所述主控模块包括第一主MCU，所述第一主MCU连接第一系统自检MCU、黑匣子和外部时钟，所述第一主MCU连接隔离的CAN通信总线接口、隔离的RS232/485串口以及隔离的网络通信接口LAN，所述第一系统自检MCU连接隔离的CAN总线接口。优选地，所述信号采集模块包含第二主MCU，所述第二主MCU连接有第二系统自检MCU、高精度ADC和传感器电源控制电路，所述第二主MCU还连接隔离的CAN总线接口、DAC和D-IN接口，所述第二系统自检MCU连接隔离的CAN总线接口。优选地，所述功率平衡模块包含第三主MCU，所述第三主MCU连接有第三系统自检MCU、电压电流采集电路，所述第三主MCU上连接有隔离的CAN通信总线接口、功率输入接口和功率输出接口，所述第三系统自检MCU连接隔离的CAN总线接口。优选地，所述功率模块包括第四主MCU，所述第四主MCU连接有第四系统自检MCU、8组带隔离的固态继电器和隔离的CAN总线接口，所述第四系统自检MCU连接隔离的CAN总线接口。优选地，所述主控模块、信号采集模块、功率平衡模块和功率模块均设置有复位单元、指示面板、电信号监控单元和序列号发生器，所述复位单元提供软件复位和硬件复位两种复位方式，当系统出故障时能够及时复位；所述指示面板向用户提供系统工作状态的提示信号；所述电信号监控单元将检测船上提供的AC220V电信号或DC300V电信号是否异常，实时反馈系统的供电情况，当发生系统供电异常时，用户可及时采取应急操作，同时也检测供给本模块的供电电压；所述序列号发生器通过提取主MCU芯片内部96位ID，并将其与PC的机器码、时间信息和某个固定码结合生成一个可逆的序列号。优选地，所述电源管理模块包含隔离开关电源。优选地，所述通信模块采用同轴通信模块或光纤通信模块。与现有技术采用的水下通用PLC及其支架相比，本技术的有益效果如下：(1)该产品不仅具有陆地PLC可靠性高、接口资源丰富、具备模块化结构、简单易用等一系列优点，同时具备结构紧凑、集成度高、自带耐压密封、可在线维护、具备高清视频传输通道等适于水下应用的优势，可在进一步缩短用户开发周期的同时，大幅提升控制系统的通用性、易用性和可靠性。(2)本技术公开了一种模块化的水下舱体支架，按标准尺寸设计的电路通过支架上的导轨装入支架中，并通过接插件跟支架背部的线路连接。每一块电路均是独立的模块，可以方便的拆装、更换与扩展。整个舱体内部电路的走线均集中在支架背部，避免了混乱的走线对电路安装和系统性能的影响。(3)主控模块提供了CAN总线接口、RS232/485接口和以太网LAN接口3种不同形式的隔离通信接口供用户选择。由于RS232/485串口通信带宽的限制，在进行大数据量的高速通信时不易使用RS232/485串口通信，故采用CAN总线的方式，CAN总线运用高效的分布式节点管理，使网络内的节点个数在理论上不受限制，并且使设备在资源使用不够时能进行方便的拓展。同时在CAN总线上各节点没有主从之分，任意节点可以向任何其他(一个或多个)节点发起数据通信，且通信时数据段的长度最多为8字节，占用总线时间不会过长，保证了通信的实时性。由于水下大部分外接传感器在与主控模块进行数据通信时需要使用RS232/485串口通信，所以也保留了RS232/485串口通信方式。(4)各模块即可独立工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具备高清视频传输通道的水下通用PLC装置，其特征在于，包括：一主控模块，用于PLC的整体检测和控制；一电源管理模块，用于给整个系统提供所需的电源；一信号采集模块，包括高精度模数转换电路、数模转换电路和数字量检测口组成，与主控模块连接，用于水下信号数据的采集；一功率平衡模块，用于检测整个系统的用电功率情况，防止功率过大损坏电源并且提供必要的输出功率；一功率模块，与主控模块连接，用于完成外接电磁阀的开启、关闭，电机的控制和故障检测；一通信模块，设置有高清视频传输通道，与主控模块连接；一整流模块，用于完成交流电向直流电的转换；所述主控模块通过CAN总线的方式与所述信号采集模块、功率模块和通信模块连接完成信号的传输；所述主控模块、电源管理模块、信号采集模块、功率平衡模块、功率模块、通信模块、整流模块以及主控模块被封装成同一机械安装尺寸的电路模块。

【技术特征摘要】
1.一种具备高清视频传输通道的水下通用PLC装置，其特征在于，包括：
一主控模块，用于PLC的整体检测和控制；
一电源管理模块，用于给整个系统提供所需的电源；
一信号采集模块，包括高精度模数转换电路、数模转换电路和数字量检测
口组成，与主控模块连接，用于水下信号数据的采集；
一功率平衡模块，用于检测整个系统的用电功率情况，防止功率过大损坏
电源并且提供必要的输出功率；
一功率模块，与主控模块连接，用于完成外接电磁阀的开启、关闭，电机
的控制和故障检测；
一通信模块，设置有高清视频传输通道，与主控模块连接；
一整流模块，用于完成交流电向直流电的转换；
所述主控模块通过CAN总线的方式与所述信号采集模块、功率模块和通
信模块连接完成信号的传输；
所述主控模块、电源管理模块、信号采集模块、功率平衡模块、功率模块、
通信模块、整流模块以及主控模块被封装成同一机械安装尺寸的电路模块。
2.根据权利要求1所述的具备高清视频传输通道的水下通用PLC装置，
其特征在于，进一步包括支架，支架包括上盖和下盖，所述上盖和下盖之间连
接有侧板，所述侧板上设置有若干电路板导轨槽，所述电路板导轨槽上安装所
述电路模块。
3.根据权利要求1所述的具备高清视频传输通道的水下通用PLC装置，
其特征在于，所述电路模块前端设置有状态指示屏，末端设置有用于电线连接
的第一接插件，还包括接线板，所述接线板上设置有与第一接插件相配合的第
二接插件。
4.如权利要求1所述的具备高清视频传输通道的水下通用PLC装置，其

\t特征在于，所述主控模块包括第一主MCU，所述第一主MCU连接有第一系统
自检MCU、黑匣子和外部时钟，所述第一主MCU连接有隔离的CAN通信总
线接口、隔离的RS232/485串口以及隔离的网络通信接口LAN，所述第一系统
自检MCU连接隔离的CAN总线接口。
5.如权利要求1所述的具备高清视频传输通道的水下通用PLC装置，其
特征在于，所述信号采...

【专利技术属性】
技术研发人员：于海滨，江晓，袁玖一，严海玉，刘敬彪，
申请(专利权)人：杭州墨锐机电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33