楼层集中控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种楼层集中控制器，旨在为控制、连接整个楼层的不同设备而设计，它包括中央处理器以及分别与之连接的电源转换单元、数字量输入单元、数字量输出单元、模拟量输入单元、模拟量输出单元、通信单元、数据存储单元和实时时钟单元。本实用新型专利技术将通信接口分为主机和从机两种接口，具有多种类型接口，不仅能够进行多种数据采集，而且方便连接上位机，实现上位机的远程控制和数据的上传功能。本实用新型专利技术实现了整个楼层设备的集中控制，并且能够有效地将整个楼层设备的数据信息上传到上位机。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种楼层集中控制器，尤其是一种应用于楼层设备管理、控制和数据的集中上传领域的楼层集中控制器。技术背景 目前在大多数工业控制现场，中央控制器需要连接大量的终端设备，比如电表，水表，气表等。由于种类多，数量大，各种仪表的通信协议不固定，对于中央控制器的设置和编程变得非常复杂；由于中央控制器的接口资源有限，往往将所有终端设备连接到一个通讯接口，如果一个终端设备接口出现故障，往往会造成整个通信网络瘫痪。同时，有些控制终端比如电气阀、变频器，需要开关量或者模拟量的控制，一般中央控制器单元则无法实现远程开关量或模拟量的控制。这时，就迫切需要有一个设备来整个楼层的设备进行集中控制。
技术实现思路
针对上述不足，本技术提供了一种集成度高、可靠性强、配置灵活和维护成本低楼层集中控制器，能够实现对整个楼层设备的集中控制。为了解决上述存在的技术问题，本技术采用下述技术方案一种楼层集中控制器，其特征是，包括中央处理器以及分别与之连接的电源转换单元、数字量输入单元、数字量输出单元、模拟量输入单元、模拟量输出单元、通信单元、数据存储单元和实时时钟单元；所述电源转换单元包括AC/DC变换模块；所述数字量输入单元包括开关量输入单元；所述数字量输出单元包括开关量输出元；所述模拟量输入单元包括D/A转换单元和多路模拟量输入通道，所述模拟量输入通道通过D/A转换单元与中央处理器连接；所述模拟量输出单元包括A/D转换单元和多路模拟量输出通道，所述模拟量输出通道通过A/D转换单元与中央处理器连接；所述通信单元包括通信隔离转换单元、485通信单元和CAN通信单元，所述通信隔离转换单元分别与中央处理器、485通信单元和CAN通信单元连接。进一步地，还包括隔离单元，所述中央处理器通过隔离单元分别与开关量输入单元、开关量输出元、D/A转换单元和A/D转换单元连接。进一步地，所述模拟量输入通道包括4_20mA工业信号输入通道和0-10V工业信号输入通道。进一步地，所述模拟量输出通道包括4_20mA工业信号输出通道和0-10V工业信号输出通道。进一步地，所述485通信单元包括支持标准Modbus协议的485主机接口和485从机接口，所述485主机接口有多个，可以通过配置连接多个从机设备，用以采集从机设备数据；所述485从机接口与上位机连接，用以进行数据上传。进一步地，所述CAN通信单元包括支持CAN Modbus从机协议的CAN从机接口，所述CAN从机接口接入CAN总线与上位机连接。本技术的有益效果是，采用上述结构后，本技术将通信接口分为主机和从机两种接口，具有多种类型接口，不仅能够进行多种数据采集，而且方便连接上位机，实现上位机的远程控制和数据的上传功能。本技术实现了整个楼层设备的集中控制，并且能够有效地将整个楼层设备的数据信息上传到上位机。附图说明图I是本技术的原理框图；图2是本技术所述CPU控制单元的电路原理图；图3是本技术所述数字量输入单元的电路原理图；图4是本技术所述数字量输出单元的电路原理图；图5是本技术所述模拟量输入单元的电路原理图；图6是本技术所述模拟量输出单元的电路原理图；图7是本技术所述485通信单元的电路原理图；图8是本技术所述CAN通信单元的电路原理图；图9是本技术所述数据存储单元的电路原理图；图10是本技术所述实时时钟单元的电路原理图。具体实施方式以下结合附图与具体实施方式对本技术作进一步详细描述如图I所示，本技术的一种楼层集中控制器，包括中央处理器以及分别与之连接的电源转换单元、数字量输入单元、数字量输出单元、模拟量输入单元、模拟量输出单元、通信单元、数据存储单元和实时时钟单元；所述电源转换单元包括AC/DC变换模块,将市电电压转换为5V直流输出；所述数字量输入单元包括开关量输入单元；所述数字量输出单元包括开关量输出元；所述模拟量输入单元包括D/A转换单元和多路模拟量输入通道，所述模拟量输入通道通过D/A转换单元与中央处理器连接；所述模拟量输出单元包括A/D转换单元和多路模拟量输出通道，所述模拟量输出通道通过A/D转换单元与中央处理器连接；所述通信单元包括通信隔离转换单元、485通信单元和CAN通信单元，所述通信隔离转换单元分别与中央处理器、485通信单元和CAN通信单元连接。进一步地，还包括隔离单元，所述中央处理器通过隔离单元分别与开关量输入单元、开关量输出元、D/A转换单元和A/D转换单元连接，用以进行电气隔离，提高了整个系统的可靠性。图2是本技术所述CPU控制单元的电路原理图。如图2所示，所述CPU控制单元U200采用的32位ARM芯片STM32F107，运算速度快，性价比高，并提供丰富的常用外设接口。STM32F107芯片内部集成CAN总线控制器，支持CAN协议2. OA和2. 0B，可以方便的与外部的CAN总线收发器连接，组成CAN通信单元。图3是本技术所述数字量输入单元的电路原理图。如图3所示，所述数字量输入单元可以接收24V工业信号，并通过光耦和主控制器隔离，光耦两边使用的电源是隔离的，提高输入信号的可靠性。图4是本技术所述数字量输出单元的电路原理图。如图4所示，所述数字量输出单元为继电器输出，主处理器的输出信号通过光耦U2隔离，连接到数字芯片ULN2803，ULN2803芯片为达林顿输出，直接连接继电器线圈来驱动继电器，驱动能力强。图5是本技术所述模拟量输入单元的电路原理图。如图5所示，所述模拟量输入采集单元可以接收0-10V电压和4-20mA电流的工业信号。0-10V电压信号通过R200和R234分压后电压变为0-4V，连接U201A运放的正向输入端，信号经U201A组成的电压跟随器，输出到后级的模数转换芯片，完成信号的采样。4-20mA电压信号经R218电阻采样后转换为0-4V电压信号，连接U201B运放的正向输入端，信号经U201B组成的电压跟随器，输出到后级的模数转换芯片，完成信号的采样。模数转换芯片提供SPI接口，经后级的隔离电路跟主控制器连接。图6是本技术所述模拟量输出单元的电路原理图。如图5所示，所述模拟量输出单兀可以输出0-10V电压和4-20mA电流的工业信号；模拟量输出单兀主要米用了一片AD5422数模转换芯片，可输出电流范围4-20mA电流信号和0-10V电压信号，是一款高集成、低成本、16位分辨率的数模转换器，能够满足工业控制需要。·图7是本技术所述485通信单元的电路原理图。如图5所示，所述RS485通信单元主要由一片ADM2483芯片组成，该芯片是基于磁隔离技术的隔离型RS-485收发芯片，内部集成了三通道的数字隔离器，节点数可允许多达256个，最高传输速率可达500Kbps。D804、D805组成485接口防浪涌保护电路，提高电路的可靠性。所述485通信单元包括支持标准Modbus协议的485主机接口和485从机接口，所述485主机接口有多个，可以通过配置连接多个从机设备，用以采集从机设备数据；所述485从机接口与上位机连接，用以进行数据上传。图8是本技术所述CAN通信单元的电路原理图。如图5所示,所述CAN通信单元主要由一片SN65HV230芯片组成，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种楼层集中控制器，其特征是，包括中央处理器以及分别与之连接的电源转换单元、数字量输入单元、数字量输出单元、模拟量输入单元、模拟量输出单元、通信单元、数据存储单元和实时时钟单元；所述电源转换单元包括AC/DC变换模块；所述数字量输入单元包括开关量输入单元；所述数字量输出单元包括开关量输出元；所述模拟量输入单元包括D/A转换单元和多路模拟量输入通道，所述模拟量输入通道通过D/A转换单元与中央处理器连接；所述模拟量输出单元包括A/D转换单元和多路模拟量输出通道，所述模拟量输出通道通过A/D转换单元与中央处理器连接；所述通信单元包括通信隔离转换单元、485通信单元和CAN通信单元，所述通信隔离转换单元分别与中央处理器、485通信单元和CAN通信单元连接。

【技术特征摘要】
1.一种楼层集中控制器，其特征是，包括中央处理器以及分别与之连接的电源转换单元、数字量输入单元、数字量输出单元、模拟量输入单元、模拟量输出单元、通信单元、数据存储单元和实时时钟单元；所述电源转换单元包括AC/DC变换模块；所述数字量输入单元包括开关量输入单元；所述数字量输出单元包括开关量输出元；所述模拟量输入单元包括D/A转换单元和多路模拟量输入通道，所述模拟量输入通道通过D/A转换单元与中央处理器连接；所述模拟量输出单元包括A/D转换单元和多路模拟量输出通道，所述模拟量输出通道通过A/D转换单元与中央处理器连接；所述通信单元包括通信隔离转换单元、485通信单元和CAN通信单元，所述通信隔离转换单元分别与中央处理器、485通信单元和CAN通信单元连接。2.根据权利要求I所述的一种楼层集中控制器，其特征是，还包括隔离单元，所述中央处理器通过隔离单元分别与开...

【专利技术属性】
技术研发人员：李钢，
申请(专利权)人：李钢，
类型：实用新型
国别省市：