一种控制器和控制系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种控制器和控制系统。该控制器包括：核心处理器、CAN通讯模块、RS485通讯模块、模拟I/O接口、实时时钟模块、TF卡模块、EEPROM模块、温度传感器模块和电源模块。利用该控制器实现目标场景内设备的群控，即自动化、智能化控制。通过本发明专利技术，解决了现有的控制器存在其技术结构过于封闭、兼容性差，无法完全自主可控的技术问题，达到了优化控制、提高管理水平、节约能源和降低运行成本的技术效果。技术效果。技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种控制器和控制系统


[0001]本专利技术涉及自动化控制
，尤其涉及一种控制器和控制系统。

技术介绍

[0002]目前的生物检验实验室设有独立的门禁系统、温湿度控制系统、送排风压力控制系统、火警系统、舱内视频与对讲系统等模块控制均采用离散控制。可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)环境控制系统是生物检验实验室的核心，但是现有控制器存在其技术结构过于封闭、兼容性差，无法完全自主可控等问题。常见的生物检验实验室控制器主要有以下缺点：
[0003](1)现有控制器存在其技术结构过于封闭、兼容性差，且现场设备存在大量的阀控制，其控制方式离散。
[0004](2)现有控制系统使用继电器多，布线复杂，并且所采用的控制机柜体积大，布线多，占用了大量系统空间。
[0005](3)现有控制系统存在生产及维护方面人员投入大、生产效率低等问题。
[0006](4)现采用的PLC控制器为瑞士西门子公司生产，无法与系统融合集成，技术无法自主可控，不利于在移动生物检验实验室控制系统及传感器等方面核心技术的掌握。
[0007](5)部分传感器为模拟式单点控制，难以将系统整体性能整合最优，很难实现实验室的智能化。
[0008]针对上述的问题，尚未提出有效地解决方案。

技术实现思路

[0009]本专利技术实施例提供了一种控制器和控制系统，以至少解决现有的控制器存在其技术结构过于封闭、兼容性差，无法完全自主可控的技术问题。
[0010]根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种控制器，包括：核心处理器；CAN通讯模块，与所述核心处理器连接，用于连接目标场景中的第一目标设备，并和所述第一目标设备进行数据通信；RS485通讯模块，与所述核心处理器连接，用于连接目标场景中的第二目标设备，并和所述第二目标设备进行数据通信；模拟I/O接口，与所述核心处理器连接，用于接收采集到的所述第一目标设备和/或所述第二目标设备相应的模拟参数，以及向所述第一目标设备和/或所述第二目标设备发送相应的控制参数；实时时钟模块，与所述核心处理器连接，用于为所述CAN通讯模块和所述第一目标设备之间的数据通信提供时钟标记，和/或，为所述RS485通讯模块和所述第二目标设备之间的数据通信提供时钟标记；TF卡(Trans
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flash Card)模块，与所述核心处理器连接，用于存储CAN通讯模块和所述第一目标设备进行数据通信时产生的数据，和/或，所述RS485通讯模块和所述第二目标设备进行数据通信时产生的数据；带电可擦写可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read
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Only Memory，EEPROM)模块，与所述核心处理器连接，用于存储控制器在运行时所需的关键参数；温度传感器模块，与所述核心处理器连接，用于采集目标场景的环境温度；电
源模块，与所述核心处理器连接，用于为所述控制器包含的各功能模块提供工作电源。
[0011]可选地，所述电源模块包括：第一电源模块，用于将输入电压转换成所述控制器包含的各功能模块所需的第一供电电压；第二电源模块，与所述第一电源模块连接，用于将所述第一供电电压转换成所述控制器包含的各功能模块所需的第二供电电压，以及为所述控制器包含的各功能模块提供备用电源；其中，所述第一供电电压大于所述第二供电电压。
[0012]可选地，所述第一电源模块包括：第一电容器、第二电容器、第三电容器、第四电容器和电源单元，其中，所述第一电容器的第一端用于接入所述输入电压，所述第一电容器的第二端用于接入模拟信号地，所述电源单元的第一引脚和第二引脚并联后依次与所述第二电容器的第一端、所述第一电容器的第一端连接，所述电源单元的第三引脚和第四引脚并联后依次与所述第二电容器的第二端、所述第一电容器的第二端连接，所述第四电容器的第一端用于输出所述第一供电电压，所述第四电容器的第二端用于接入数字信号地，所述电源单元的第五引脚依次与所述第三电容器的第一端、所述第四电容器的第一端连接，所述电源单元的第六引脚依次与所述第三电容器的第二端、所述第四电容器的第二端连接。
[0013]可选地，所述第二电源模块包括：第五电容器、第六电容器、第七电容器、第八电容器、电源芯片、第一开关、第二开关和电池组，其中，所述第五电容器的第一端和所述电源芯片的第一端用于接入所述第一供电电压，所述第五电容器的第二端和所述电源芯片的第二端并联后接地，所述第六电容器的第一端依次与所述电源芯片的第三端和第四端连接，所述第六电容器的第二端分别与并联后的所述第五电容器的第二端和所述电源芯片的第二端连接以及所述第七电容器的第二端连接，所述第七电容器的第一端和所述电源芯片的第四端以及所述第一开关的第一端连接用于输出所述第二供电电压，所述第一开关的第二端、所述第二开关的第二端和所述第八电容器的第一端连接用于接入电源电压，所述第二开关的第一端与所述电池组的第一端连接，所述电池组的第二端接地，所述第八电容器的第二端接地。
[0014]可选地，所述EEPROM模块包括：存储器、第一电阻器、第二电阻器、第三电阻器、第九电容器、第十电容器，其中，所述存储器的第一引脚、第二引脚、第三引脚和第四引脚并联后接地，所述存储器的第五引脚与所述第一电阻器的第一端连接，所述存储器的第六引脚与所述第二电阻器的第一端连接，所述存储器的第七引脚与所述第三电阻器的第一端连接，所述存储器的第八引脚与所述第一电阻器的第二端、所述第二电阻器的第二端以及所述第三电阻器的第二端连接后用于接入第二供电电压，所述第一电阻器的第二端与所述第十电容器的第一端连接，所述第三电阻器的第二端与所述第九电容器的第一端连接，所述第九电容器的第二端、所述第十电容器的第二端分别接地。
[0015]可选地，所述RS485通讯模块包括：第十一电容器、第四电阻器和第一通信芯片，其中，所述第十一电容器的第一端、所述第四电阻器的第一端和所述第一通信芯片的第一引脚用于接入第二供电电压，所述第四电阻器的第二端和所述第一通信芯片的第四引脚连接后接地，所述第一通信芯片的第二引脚为第一控制端，所述第一通信芯片的第三引脚为第二控制端，所述第四电阻器的第二端与所述第一通信芯片的第五引脚连接，所述第一通信芯片的第五引脚用于接收信号，所述第一通信芯片的第六引脚用于接收使能，所述第一通信芯片的第七引脚用于发送使能，所述第一通信芯片的第八引脚用于发送信号。
[0016]可选地，所述CAN通讯模块包括：第十二电容器、第五电阻器、第六电阻器、第二通
信芯片和连接器，其中，所述第二通信芯片的第一引脚用于发送信号，所述第二通信芯片的第二引脚用于接地，所述第二通信芯片的第三引脚用于接入第一供电电压，所述第十二电容器的第一端用于接入第一供电电压，所述第十二电容器的第二端用于接地，所述第二通信芯片的第四引脚用于接收信号，所述第二通信芯片的第五引脚处于闲置状态，所述第二通信芯片的第六引脚与所述连接器的第一引脚连接，所述第二通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制器，其特征在于，包括：核心处理器；CAN通讯模块，与所述核心处理器连接，用于连接目标场景中的第一目标设备，并和所述第一目标设备进行数据通信；RS485通讯模块，与所述核心处理器连接，用于连接目标场景中的第二目标设备，并和所述第二目标设备进行数据通信；模拟I/O接口，与所述核心处理器连接，用于接收采集到的所述第一目标设备和/或所述第二目标设备相应的模拟参数，以及向所述第一目标设备和/或所述第二目标设备发送相应的控制参数；实时时钟模块，与所述核心处理器连接，用于为所述CAN通讯模块和所述第一目标设备之间的数据通信提供时钟标记，和/或，为所述RS485通讯模块和所述第二目标设备之间的数据通信提供时钟标记；TF卡模块，与所述核心处理器连接，用于存储CAN通讯模块和所述第一目标设备进行数据通信时产生的数据，和/或，所述RS485通讯模块和所述第二目标设备进行数据通信时产生的数据；EEPROM模块，与所述核心处理器连接，用于存储控制器在运行时所需的关键参数；温度传感器模块，与所述核心处理器连接，用于采集目标场景的环境温度；电源模块，与所述核心处理器连接，用于为所述控制器包含的各功能模块提供工作电源。2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述电源模块包括：第一电源模块，用于将输入电压转换成所述控制器包含的各功能模块所需的第一供电电压；第二电源模块，与所述第一电源模块连接，用于将所述第一供电电压转换成所述控制器包含的各功能模块所需的第二供电电压，以及为所述控制器包含的各功能模块提供备用电源；其中，所述第一供电电压大于所述第二供电电压。3.根据权利要求2所述的控制器，其特征在于，所述第一电源模块包括：第一电容器、第二电容器、第三电容器、第四电容器和电源单元，其中，所述第一电容器的第一端用于接入所述输入电压，所述第一电容器的第二端用于接入模拟信号地，所述电源单元的第一引脚和第二引脚并联后依次与所述第二电容器的第一端、所述第一电容器的第一端连接，所述电源单元的第三引脚和第四引脚并联后依次与所述第二电容器的第二端、所述第一电容器的第二端连接，所述第四电容器的第一端用于输出所述第一供电电压，所述第四电容器的第二端用于接入数字信号地，所述电源单元的第五引脚依次与所述第三电容器的第一端、所述第四电容器的第一端连接，所述电源单元的第六引脚依次与所述第三电容器的第二端、所述第四电容器的第二端连接。4.根据权利要求2所述的控制器，其特征在于，所述第二电源模块包括：第五电容器、第六电容器、第七电容器、第八电容器、电源芯片、第一开关、第二开关和电池组，其中，所述第五电容器的第一端和所述电源芯片的第一端用于接入所述第一供电电压，所述第五电容器的第二端和所述电源芯片的第二端并联后接地，所述第六电容器的第一端依次与所述电源
芯片的第三端和第四端连接，所述第六电容器的第二端分别与并联后的所述第五电容器的第二端和所述电源芯片的第二端连接以及所述第七电容器的第二端连接，所述第七电容器的第一端和所述电源芯片的第四端以及所述第一开关的第一端连接用于输出所述第二供电电压，所述第一开关的第二端、所述第二开关的第二端和所述第八电容器的第一端连接用于接入电源电压，所述第二开关的第一端与所述电池组的第一端连接，所述电池组的第二端接地，所述第八电容器的第二端接地。5.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述EEPROM模块包括：存储器、第一电阻器、第二电阻器、第三电阻器、第九电容器、第十电容器，其中，所述存储器的第一引脚、第二引脚、第三引脚和第四引脚并联后接地，所述存储器的第五引脚与所述第一电阻器的第一端连接，所述存储器的第六引脚与所述第二电阻器的第一端连接，所述存储器的第七引脚与所述第三电阻器的第一端连接，所述存储器的第八引脚与所述第一电阻器的第二端、所述第二电阻器的第二端以及所述第三电阻器的第二端连接后用于接入第二供电电压，所述第一电阻器的第二端与所述第十电容器的第一端连接，所述第三电阻器的第二端与所述第九电容器的第一端连接，所述第九电容器的第二端、所述第十电容器的第二端分别接地。6.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述RS485通讯模块包括：第十一电容器、第四电阻器和第一通信芯片，其中，所述第十一电容器的第一端、所述第四电阻器的第一端和所述第一通信芯片的第一引脚用于接入第二供电电压，所述第四电阻器的第二端和所述第一通信芯片的第四引脚连接后接地，所述第一通信芯片的第二引脚为第一控制端，所述第一通信芯片的第三引脚为第二控制端，所述第四电阻器的第二端与所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨义光，李林，强力刚，张勇，冉浩，姜通维，石玉波，
申请(专利权)人：贵州航天控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：