一种用于油料加工产线的边缘端智能控制器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种用于油料加工产线的边缘端智能控制器，所述边缘端智能控制器包括：电压电流模拟量采集调理模块、通信模块、ARM模块、人机交互界面模块、外挂储存模块以及电源模块。本实用新型专利技术的边缘端智能控制器相较于传统的PLC控制器，更适应目前现代控制技术的发展，其拥有的高速浮点运算能力及神经网络推理能力，为将来的油料产线数字化升级与产线状态监控与闭环控制打下了硬件基础。状态监控与闭环控制打下了硬件基础。状态监控与闭环控制打下了硬件基础。

An edge intelligent controller for oil processing line

【技术实现步骤摘要】
一种用于油料加工产线的边缘端智能控制器


[0001]本技术涉及智能控制
，具体而言，涉及一种用于油料加工产线的边缘端智能控制器。

技术介绍

[0002]目前油料加工产线普遍采用PLC作为控制器执行产线的自动化控制，其实现具有通用性强、简单可靠、外部接口丰富等特点。
[0003]但是在目前智能农机的大背景下，产线的监控与运行越来越依靠大数据决策、状态监控、模型辨别、最优控制等现代化控制手段，仅仅依靠PLC的简单逻辑控制越来越显得力不从心。

技术实现思路

[0004]本技术解决的问题是：产线的监控与运行越来越依靠大数据决策、状态监控、模型辨别、最优控制等现代化控制手段，仅仅依靠PLC的简单逻辑控制越来越显得力不从心。
[0005]为解决上述问题，本技术提供一种用于油料加工产线的边缘端智能控制器，其中，所述边缘端智能控制器包括：
[0006]电压电流模拟量采集调理模块、通信模块、ARM模块、人机交互界面模块、外挂储存模块以及电源模块；
[0007]所述电压电流模拟量采集调理模块的输入端与外接传感器的输出端电性连接，输出端与ARM模块的输入端电性连接；
[0008]所述通信模块，分别与ARM模块、PLC控制器以及云端设备电性连接；
[0009]所述人机交互界面模块，与ARM模块电性连接；
[0010]所述外挂储存模块，与ARM模块电性连接；
[0011]所述电源模块，与ARM模块电性连接。
[0012]优选地，所述电压电流模拟量采集调理模块，包括10路运放电路，其中1路的具体电路包括；
[0013]运算放大器U1A、连接器ANALOG_0、开关二极管D1、稳压二极管D3、D4、电阻R1、R3、R5、R7、R9和电容C1、C3、C5、C7；
[0014]连接器ANALOG_0的端口1连接稳压二极管D3的负极、电阻R1的后端和电阻R3的前端，连接器ANALOG_0的端口2连接稳压二极管D4的负极、电阻R3的后端和电阻R5的后端，稳压二极管D3、D4的正极连接AGND，运算放大器U1A的同相输入端连接电阻R1、R9的前端和电容C7的前端，电阻R9的后端、电容C7的后端连接AGND，运算放大器U1A的反相输入端连接电阻R5的前端、电阻R7的后端和电容C3的后端，运算放大器U1A的输出端连接电阻R7的前端、电容C3的前端、开关二极管D1的中端并输出信号ADC123_IN0，开关二极管D1的正极连接DGND，开关二极管D1的负极连接VCC3.3，运算放大器U1A的正电源端连接+15V电源和电容C1
的后端，电容C1的前端连接AGND，运算放大器U1A的负电源端连接
‑
15V电源和电容C5的后端，电容C5的前端连接AGND。
[0015]优选地，所述通信模块，包括3路RS485通信电路，其中1路的具体电路包括：
[0016]收发器U6、连接器RS1、电阻R41、R42、R43、R44、R45、R47、R48、R51、R53和电容C25；
[0017]收发器U6的端口1连接电阻R41的后端和电阻R43的前端，电阻R43的后端连接USART1_RX485，收发器U6的端口2、3连接电阻R45的前端，电阻R45的后端连接RX485_RE1，收发器U6的端口4连接电阻R51的前端，电阻R51的后端连接USART1_TX485，收发器U6的端口5连接电阻R53的后端和DGND，收发器U6的端口6连接电阻R42、R48的后端，电阻R48的前端连接电阻R47的后端和连接器RS1的端口2，收发器U6的端口7连接电阻R44的后端和电阻R53的前端，电阻R44的前端连接电阻R47的前端和连接器RS1的端口1，收发器U6的端口8连接电阻R41、R42的前端、VCC3.3和电容C25的前端，电容C25的后端连接DGND。
[0018]其中，所述通信模块，包括RS232通信电路，具体电路包括：
[0019]收发器U9、连接器J2、电阻R78、R79和电容C35、C36、C37、C38、C39；
[0020]收发器U9的端口10连接电阻R78的前端，电阻R78的后端连接USART4_TX，收发器U9的端口9连接电阻R79的前端，电阻R79的后端连接USART4_RX，收发器U9的端口5连接电容C35的前端，收发器U9的端口4连接电容C35的后端，收发器U9的端口2连接电容C37的前端，收发器U9的端口15连接电容C37的后端和DGND，收发器U9的端口16连接电容C38的前端和VCC3.3，收发器U9的端口6连接电容C39的前端，电容C38、C39的后端连接DGND，收发器U9的端口1连接电容C36的后端，收发器U9的端口3连接电容C36的前端，收发器U9的端口8连接连接器J2的端口3，收发器U9的端口7连接连接器J2的端口2，连接器J2的端口5连接DGND。
[0021]优选地，所述ARM模块，具体电路包括：
[0022]处理器U12、稳压器U13、接口JTAG1、晶振Y1、Y2、电源CR1、开关S1、二极管D31、D32、电感L1、L2、电阻R80、R81、R82、R83、R84、R91、R92、R93、R94、R95、R96和电容C51、C52、C53、C54、C55、C56、C57、C58、C59、C60、C61、C62、C63、C64、C65、C66、C67、C68、C69、C70、C71、C72、C73、C74、C75、C76、C77、C78、C79、C80、C81；
[0023]处理器U12的端口9连接电阻R93的前端、晶振Y1的前端和电容C60的前端，处理器U12的端口10连接电阻R93的后端、晶振Y1的后端和电容C61的前端，电容C60、C61的后端连接DGND，处理器U12的端口14、22、61、71、90、102、113、126、135、148、158连接DGND，处理器U12的端口15、23、36、49、62、72、82、91、103、114、127、136、149、159、172连接VCC3.3，处理器U12的端口30连接电阻R94的后端、晶振Y2的后端和电容C63的后端，处理器U12的端口29连接电阻R94的前端、晶振Y2的前端和电容C62的后端，电容C62、C63的前端连接DGND，处理器U12的端口171连接电感L1的后端，电感L1的前端连接VCC3.3，处理器U12的端口37连接电容C55、C56的后端和AGND，处理器U12的端口39连接电容C55、C56的前端和REF3V3，处理器U12的端口125连接电容C54的后端，处理器U12的端口81连接电容C53的后端，电容C53、C54的前端连接DGND，处理器U12的端口38连接电容C51、C52的前端和REF3V3，电容C51、C52的后端连接AGND，处理器U12的端口48连接电阻R92的后端，电阻R92的前端连接DGND；
[0024]电容C67、C68、C69、C70、C71、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于油料加工产线的边缘端智能控制器，其特征在于，所述边缘端智能控制器包括：电压电流模拟量采集调理模块、通信模块、ARM模块、人机交互界面模块、外挂储存模块以及电源模块；所述电压电流模拟量采集调理模块的输入端与外接传感器的输出端电性连接，输出端与ARM模块的输入端电性连接；所述通信模块，分别与ARM模块、PLC控制器以及云端设备电性连接；所述人机交互界面模块，与ARM模块电性连接；所述外挂储存模块，与ARM模块电性连接；所述电源模块，与ARM模块电性连接。2.根据权利要求1所述的用于油料加工产线的边缘端智能控制器，其特征在于，所述电压电流模拟量采集调理模块，包括10路运放电路，其中1路的具体电路包括；运算放大器U1A、连接器ANALOG_0、开关二极管D1、稳压二极管D3、D4、电阻R1、R3、R5、R7、R9和电容C1、C3、C5、C7；连接器ANALOG_0的端口1连接稳压二极管D3的负极、电阻R1的后端和电阻R3的前端，连接器ANALOG_0的端口2连接稳压二极管D4的负极、电阻R3的后端和电阻R5的后端，稳压二极管D3、D4的正极连接AGND，运算放大器U1A的同相输入端连接电阻R1、R9的前端和电容C7的前端，电阻R9的后端、电容C7的后端连接AGND，运算放大器U1A的反相输入端连接电阻R5的前端、电阻R7的后端和电容C3的后端，运算放大器U1A的输出端连接电阻R7的前端、电容C3的前端、开关二极管D1的中端并输出信号ADC123_IN0，开关二极管D1的正极连接DGND，开关二极管D1的负极连接VCC3.3，运算放大器U1A的正电源端连接+15V电源和电容C1的后端，电容C1的前端连接AGND，运算放大器U1A的负电源端连接
‑
15V电源和电容C5的后端，电容C5的前端连接AGND。3.根据权利要求1所述的用于油料加工产线的边缘端智能控制器，其特征在于，所述通信模块，包括3路RS485通信电路，其中1路的具体电路包括：收发器U6、连接器RS1、电阻R41、R42、R43、R44、R45、R47、R48、R51、R53和电容C25；收发器U6的端口1连接电阻R41的后端和电阻R43的前端，电阻R43的后端连接USART1_RX485，收发器U6的端口2、3连接电阻R45的前端，电阻R45的后端连接RX485_RE1，收发器U6的端口4连接电阻R51的前端，电阻R51的后端连接USART1_TX485，收发器U6的端口5连接电阻R53的后端和DGND，收发器U6的端口6连接电阻R42、R48的后端，电阻R48的前端连接电阻R47的后端和连接器RS1的端口2，收发器U6的端口7连接电阻R44的后端和电阻R53的前端，电阻R44的前端连接电阻R47的前端和连接器RS1的端口1，收发器U6的端口8连接电阻R41、R42的前端、VCC3.3和电容C25的前端，电容C25的后端连接DGND。4.根据权利要求3所述的用于油料加工产线的边缘端智能控制器，其特征在于，所述通信模块，包括RS232通信电路，具体电路包括：收发器U9、连接器J2、电阻R78、R79和电容C35、C36、C37、C38、C39；收发器U9的端口10连接电阻R78的前端，电阻R78的后端连接USART4_TX，收发器U9的端口9连接电阻R79的前端，电阻R79的后端连接USART4_RX，收发器U9的端口5连接电容C35的前端，收发器U9的端口4连接电容C35的后端，收发器U9的端口2连接电容C37的前端，收发器
U9的端口15连接电容C37的后端和DGND，收发器U9的端口16连接电容C38的前端和VCC3.3，收发器U9的端口6连接电容C39的前端，电容C38、C39的后端连接DGND，收发器U9的端口1连接电容C36的后端，收发器U9的端口3连接电容C36的前端，收发器U9的端口8连接连接器J2的端口3，收发器U9的端口7连接连接器J2的端口2，连接器J2的端口5连接DGND。5.根据权利要求2
‑
4任一项所述的用于油料加工产线的边缘端智能控制器，其特征在于，所述ARM模块，具体电路包括：处理器U12、稳压器U13、接口JTAG1、晶振Y1、Y2、电源CR1、开关S1、二极管D31、D32、电感L1、L2、电阻R80、R81、R82、R83、R84、R91、R92、R93、R94、R95、R96和电容C51、C52、C53、C54、C55、C56、C57、C58、C59、C60、C61、C62、C63、C64、C65、C66、C67、C68、C69、C70、C71、C72、C73、C74、C75、C76、C77、C78、C79、C80、C81；处理器U12的端口9连接电阻R93的前端、晶振Y1的前端和电容C60的前端，处理器U12的端口10连接电阻R93的后端、晶振Y1的后端和电容C61的前端，电容C60、C61的后端连接DGND，处理器U12的端口14、22、61、71、90、102、113、126、135、148、158连接DGND，处理器U12的端口15、23、36、49、62、72、82、91、103、114、127、136、149、...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤湘宁，胡正华，万楚筠，
申请(专利权)人：武汉中油康尼科技有限公司，
类型：新型
国别省市：