專利名稱：計(jì)算機(jī)工業(yè)控制通用接口介面箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種計(jì)算機(jī)工業(yè)控制用的接口裝置，確切地說，涉及一種利用計(jì)算機(jī)作工業(yè)生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)監(jiān)控的通用型接口介面箱。
應(yīng)用高技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)是當(dāng)前大規(guī)模生產(chǎn)的傳統(tǒng)工業(yè)部門實(shí)現(xiàn)機(jī)械裝備現(xiàn)代化的必由之路。而用以計(jì)算機(jī)為代表的信息技術(shù)和微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)則是作為機(jī)電一體化的第一步工作，以達(dá)到節(jié)能、節(jié)材、提高工效的提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的，并為今后開發(fā)數(shù)字化、智能化、自動(dòng)化的機(jī)電產(chǎn)品，使機(jī)電裝備更新?lián)Q代積累經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)造條件。由于常規(guī)的機(jī)械裝備與信息技術(shù)的物理結(jié)構(gòu)異，行業(yè)差別甚大，要把這兩個(gè)絕然不同的技術(shù)領(lǐng)域合并成一個(gè)系統(tǒng)，需要有一種媒介裝置來完成兩者的結(jié)合。而且，要使計(jì)算機(jī)可靠地對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)電設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控管理，還要有效地解決計(jì)算機(jī)在工業(yè)環(huán)境下的抗干擾等問題。
本實(shí)用新型的目的是提供一種用以連接常規(guī)機(jī)械裝置與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的通用接口介面箱，它是在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的常規(guī)機(jī)械裝置現(xiàn)狀基本不變的情況下，把各種不同設(shè)備，不同物理性質(zhì)特點(diǎn)的取樣敏感參數(shù)或執(zhí)行器的輸入電纜接到介面箱里，在此集中處理轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能處理的數(shù)字信號(hào)或執(zhí)行器能接收的模擬信號(hào)，并有效地解決工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的的干擾，完成兩者的結(jié)合。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的在用金屬框架結(jié)構(gòu)制成的密封屏蔽箱體內(nèi)，安裝有組合式開關(guān)穩(wěn)壓電源，有其上可插入多個(gè)用于信號(hào)轉(zhuǎn)換和處理的適配模塊的接口介面(也稱標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制器)，有采樣信號(hào)的輸入插座及輸出信號(hào)插座，箱內(nèi)各個(gè)部件之間用扁平電纜線連接。在這種通用接口介面上，一側(cè)是常規(guī)機(jī)電裝備的各種物理參數(shù)接線端子，包括有敏感采集的輸入?yún)?shù)和控制執(zhí)行器所需的輸出物理信號(hào)；另一側(cè)是標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)通訊接口。只要把工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的敏感采集參數(shù)或需要控制的執(zhí)行器的輸入電纜分別插到接口介面箱內(nèi)的輸入、輸出插座內(nèi)，并在接口介面中插入與各種物理量參數(shù)相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換適配模塊，就可以把常規(guī)機(jī)電裝備的種種物理參數(shù)經(jīng)介面上的適配模塊轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能夠接受處理的信號(hào)，并且又經(jīng)介面上的通訊接口送至附近的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)處理后，再傳送回接口介面箱內(nèi)，再通過適配模塊轉(zhuǎn)換成執(zhí)行器所能接收的模擬或數(shù)字信號(hào)向工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)電裝置輸出，完成實(shí)時(shí)過程監(jiān)控任務(wù)。因?yàn)榻槊娌捎脴?biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)通訊接口，所以，其外接的控制計(jì)算機(jī)可以從普通的單板微機(jī)直至高級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)均可與之適配接入。在接口介面箱內(nèi)也可以裝有一個(gè)可安置各類計(jì)算機(jī)的STD總線的計(jì)算機(jī)機(jī)籠，這樣，介面上的通訊口可直接與機(jī)籠內(nèi)的微機(jī)連接，由箱內(nèi)的微機(jī)對(duì)工業(yè)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。在箱內(nèi)各個(gè)部件之間用壓接平行電纜線相互連接。
本實(shí)用新型是一種適用于各個(gè)行業(yè)、各種不同工業(yè)生產(chǎn)過程及其裝備的機(jī)電一體化通用媒介。使用本實(shí)用新型，對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的常規(guī)裝置不需要進(jìn)行太多的改造，就可有效抑制或消除各類干擾，引入計(jì)算機(jī)的過程控制技術(shù)，直接升華成機(jī)電一體化的新裝備。它是以已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)的高技術(shù)產(chǎn)品作為構(gòu)成基礎(chǔ)的，整個(gè)裝置可靠性高、工藝成熟、性能價(jià)格比優(yōu)越，特別是通用性強(qiáng)；不僅硬件配置可以根據(jù)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)、不同的技術(shù)裝備靈活選用合適而經(jīng)濟(jì)的開關(guān)電源、轉(zhuǎn)換模塊或控制介面、微機(jī)，組成形式多種多樣，系統(tǒng)擴(kuò)展非常方便；而且軟件開發(fā)更具極大的靈活方便性，既可采用已經(jīng)成熟的各種基本單元程序，從替代常規(guī)儀表的簡單應(yīng)用著手，也可逐步發(fā)展、完善軟件，直至采用高級(jí)專家系統(tǒng)控制管理整個(gè)生產(chǎn)過程。
附圖
是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1是用金屬制成的框架結(jié)構(gòu)箱體，它可根據(jù)用戶需要制成各種型式，如戶內(nèi)、戶外，防爆、密封等。箱體內(nèi)安裝有組合式開關(guān)穩(wěn)壓電源2、接口介面3和輸入輸出插座4。電源2可以選用不同容量的開關(guān)電源進(jìn)行組合以滿足現(xiàn)場(chǎng)需要。接口介面3建議采用美國OPT22系列的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制器，該控制器又分為模擬量(PB16H＋B2)和開關(guān)量(PB16＋B1)兩種，每個(gè)控制器上都有16個(gè)用于信號(hào)轉(zhuǎn)換和處理的適配模塊的插入位置，每個(gè)位置上都有兩個(gè)符合標(biāo)準(zhǔn)工程規(guī)范的接線端子。也可以選用其他型號(hào)的工業(yè)控制器作為接口介面3放在箱體內(nèi)。只要在指定位置中插入相應(yīng)的特定轉(zhuǎn)換用途的適配模塊，并將來自常規(guī)機(jī)電裝置的敏感元件輸入信號(hào)或執(zhí)行元件的輸入電纜接入插座4中，介面3上的相應(yīng)的適配模塊就把計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控引入生產(chǎn)過程，使常規(guī)機(jī)電裝置能升級(jí)為機(jī)電一體化裝備。箱體內(nèi)還可以安放一個(gè)其內(nèi)可安設(shè)各類計(jì)算機(jī)STD總線的計(jì)算機(jī)機(jī)籠5，以方便小型機(jī)械裝備直接使用機(jī)籠5內(nèi)的單板微機(jī)對(duì)其進(jìn)行控制。由于箱體的屏蔽，密封作用，加上接口介面上轉(zhuǎn)換適配模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行包括濾波、限流、限幅等集中規(guī)范處理，使之轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能接收處理的標(biāo)準(zhǔn)接口信號(hào)，信號(hào)穩(wěn)定可靠、抗干擾能力強(qiáng)，使工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的各種影響和干擾都不起作用。
本實(shí)用新型已制成樣機(jī)，在野外油田對(duì)勘控、鉆井、采油等作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)過程監(jiān)控的試驗(yàn)取得了令人滿意的效果。
權(quán)利要求1.一種計(jì)算機(jī)工業(yè)控制通用接口介面箱，其特征是在用金屬制成的密封箱體內(nèi)，安裝有組合式開關(guān)穩(wěn)壓電源，有其上可插入多個(gè)用于信號(hào)轉(zhuǎn)換和處理的適配模塊的接口介面(又稱標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制器)和采樣信號(hào)輸入插座及輸出信號(hào)插座，各部件之間用平行電纜相互連接。
2.如權(quán)利要求1所述的通用接口介面箱，其特征是箱內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制器可以選用美國OPT22系列產(chǎn)品，該產(chǎn)品又分為數(shù)字量(PB16H＋B1)和模擬量(PB16H＋B2)兩種。
3.如權(quán)利要求1所述的通用接口介面箱，其特征是箱內(nèi)可以安裝一個(gè)可安設(shè)各類計(jì)算機(jī)的STD總線的計(jì)算機(jī)機(jī)籠。
專利摘要一種計(jì)算機(jī)工業(yè)控制通用接口介面箱，是在用金屬制成的密封屏蔽箱內(nèi)，安裝有組合式開關(guān)穩(wěn)壓電源，有其上可插入多個(gè)用于信號(hào)轉(zhuǎn)換和處理的適配模塊的接口介面和采樣信號(hào)輸入插座及輸出插座，各部件之間用平行電纜相互連接。可對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)常規(guī)裝置不作太大改造就引入計(jì)算機(jī)的過程控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的初步目標(biāo)。充分利用已進(jìn)入市場(chǎng)的高技術(shù)產(chǎn)品，裝置可靠性高、工藝成熟、性能價(jià)格比高，尤其是通用性強(qiáng)，適用面廣。
文檔編號(hào)G12B9/00GK2078036SQ9021792
公開日1991年5月29日 申請(qǐng)日期1990年8月17日 優(yōu)先權(quán)日1990年8月17日
發(fā)明者莫湖 申請(qǐng)人:北京西城區(qū)新開通用試驗(yàn)廠