数字电源通讯卡制造技术

本实用新型专利技术是有关于一种数字电源通讯卡，用于自动生产线工位电源与ＰＬＣ现场总线的桥接，主要由处理器、供电模块和通讯模块组成，处理器通过通讯模块分别连接ＰＬＣ和工位电源，供电模块为处理器、处理器与ＰＬＣ的通讯电路、以及处理器与工位电源的通讯电路供电。本实用新型专利技术数字电源通讯卡，满足了电镀自动生产线的控制系统要求，在复杂的现场环境中可保证信号的完整性，解决了电源与不同现场总线之间桥接时ＰＬＣ系统的兼容性问题，并可使用低成本ＰＬＣ实现复杂功能的电源控制，同时使电源系统升级更为可行、更为简便。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及自动生产线领域工位电源与现场总线的桥接技术，特 别涉及一种数字电源通讯卡。
技术介绍
在金属表面处理行业发展早期，电镀生产线不同工位的电源需要手工 调控，因此，为了及时处理紧急故障、降低废品率，就需要安排人员现场 巡查，人力成本高、易漏查，且长时间处于电镀环境对工作人员的身体健 康非常不利。目前的电镀自动生产线，主要应用PLC (Program Logic Control,程 序逻辑控制系统)和现场总线技术，实现各工位电源的远程、大规模控制， 大幅提高生产效率、降低人力成本及生产过程对人体的伤害。其中，PLC技 术可实现对各工位电源的远程控制，控制方式为模拟量信号或通讯控制方 式，模拟量信号控制存在信号线必须独立配线、成本^f艮高、信号传递过程 中容易衰减、干扰、控制精度低的缺陷，因此通讯方式是目前认为控制精 度较高、较为先进的控制模式。现场总线技术则解决了 PLC与电源之间以 P2P (Point to Point,点对点)方式接线，布线、维^奮复杂的难点，降4氐 了设备成本。由于不同厂家的PLC使用了不同的现场总线，因而需要向PLC 中编写协议转换程序来解决电源与不同现场总线之间的通讯桥接问题。上述工位电源与现场总线的桥接技术，虽可使电镀生产线实现较高的 自动化程度，确实具有进步性，但是在实际使用时还存在如下缺点，而未 能达到最佳效果1、电源只是自动生产线的一部分，且现有的PLC控制程序千差万别， 要实现电源控制功能又要保证不与其他程序发生冲突，PLC中协议转换程序 的编写工作因而十分复杂。2、 由于目前PLC的程序存储容量有限，而对于协议中字符串的处理程 序需占用较大的空间，若要实现复杂功能的电源控制，则不得不购买昂贵 的PLC型号，A/v而增加了生产成本。3、 通讯控制模式的系统升级存在诸多不便，例如，要提高通讯速度， 电源供应商需花费大量时间，在看懂所有PLC控制程序后，才可作出改动。由此可见，上述现有的工位电源与现场总线的桥接技术在使用上显然 仍存在有不便和缺陷，而亟待进一步改进。如何研制一种使用、维护简便， 成本较低的桥接方案，是本领域当前的重要研究课题之一，也是当前业界 极需改进的目标。
技术实现思路
本技术的目的在于，克服现有的电镀自动生产线工位电源与现场 总线桥接技术存在的缺陷，而提供一种新型的数字电源通讯卡，所要解决 的技术问题是使其满足电镀自动生产线的控制系统要求，在复杂的现场环 境中保证信号的完整性，解决电源与不同现场总线之间桥接时PLC系统的 兼容性问题，并可使用低成本的PLC实现复杂功能的电源控制，同时使电 源系统升级可行、简便，从而更加适于实用。本技术的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现 的。依据本技术提出的一种数字电源通讯卡，用于自动生产线工位电 源与PLC现场总线的桥接，主要由处理器、供电模块和通讯模块组成，处 理器通过通讯模块分别连接PLC和工位电源，供电模块为处理器、处理器 与PLC的通讯电路、以及处理器与工位电源的通讯电路供电。本技术的目的及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进 一步实现。前述的数字电源通讯卡，所述的供电模块为处理器、处理器到PLC、处 理器到工位电源隔离供电。前述的数字电源通讯卡，还包括保护模块，所述的通讯模块通过保护 模块与PLC、工位电源连接。前述的数字电源通讯卡，所述的保护模块包括瞬变电压抑制器和电压 预置电阻，并在通讯端设有限流电阻。前述的数字电源通讯卡，所述的处理器支持双路异步串行通讯，且双 路异步串行通讯口通过通讯模块分别连接PLC和工位电源。前述的数字电源通讯卡，所迷的供电模块为DC-DC电源模块。前述的数字电源通讯卡，所述的通讯模块由光耦和RS485协议芯片 MAX485组成。前述的数字电源通讯卡，还包括连接于处理器的状态指示模块。前述的数字电源通讯卡，所述的状态指示模块包括三色指示灯，分别 指示电源、故障和通讯状况。综上所述，本技术数字电源通讯卡，满足了电镀自动生产线的控 制系统要求，在复杂的现场环境中可保证信号的完整性，解决了电源与不 同现场总线之间桥接时PLC系统的兼容性问题，并可使用低成本PLC实现 复杂功能的电源控制，同时使电源系统升级更为可行、更为筒便。本实用 新型具有上述诸多优点及实用价值，在技术上具有显著的进步，并产生了 好用及实用的效果，且较现有的工位电源与现场总线桥接技术具有突出的 功效，从而更加适于实用，并具有广泛的产业利用价值。上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能更清楚了解本实用 新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本技术 的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并 配合附图，详细i兑明如下。附图说明图l是本技术数字电源通讯卡的电路连接示意图。 图2是本技术数字电源通讯卡的电路原理图。具体实施方式为更进一步阐述本技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及 功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本技术提出的数字电源通 讯卡其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。请参阅图1所示，本技术数字电源通讯卡主 由处理器、供电模块和通讯模块组成，处理器通过通讯模块分别连接PLC和工位电源，供电 模块为处理器、处理器与PLC的通讯电路、以及处理器与工位电源的通讯 电路供电。较佳的，还可包括保护模块和状态指示模块，状态指示模块连 接于处理器，通讯模块的信号通过保护模块与PLC、工位电源连接。请配合参阅图2本技术的PCB (Printed Circuit Board,印刷电 路板)电路原理图所示，处理器U1可选用美国德州仪器工业股份有限公司 的MSP430F147，该处理器具有支持双路异步串行通讯、超低功耗等特点， 处理器Ul的双;洛异步串行通讯口通过通讯才莫块分别连4妄PLC和工位电源。供电模块可使用DC-DC电源模块。较佳的，采用如图2所示的隔离供 电模块，利用U8和U9，分别为处理器对PLC的通讯电路和处理器对工位电 源的通讯电路，才是供独立的隔离供电电路，分别为C+5V、 CGND和+5V、 GND， 处理器的供电为+24V、 +0V，也与前述两3各供电相隔离。通过处理器、处理 器到PLC、处理器到工位电源三者之间的两两隔离供电，可将各电^4目互间 的干扰降到最低，从而保证了通讯信号的质量。通讯模块由光耦U3-U5和RS485协议芯片MAX485 U6、 U7组成，将输 入的RS485信号转换为CMOS电平信号并发送到处理器的异步串行通讯口 上，再将由处理器处理后的CMOS电平信号转换为RS485信号直接或通过保 护模块输出到PLC总线。保护模块主要是由瞬变电压抑制器D4-D11和电压预置电阻R19-R32组 成，连接到U6、 U7的6、 7两脚输出信号线上，通讯端还加入了阻值较小 的限流电阻，可以对主电^各和MAX485起到较好的抗静电保护效果。状态指示模块由U2、 D3、 R6-R8组成，将三种不同颜色的LED指示灯 连接到处理器的输出I/O引脚上，分别指示电源、故障和通讯状况。工作时，不同现场总线的桥接通过MSP430F147通讯协议处理板，顺序 扫描电源并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字电源通讯卡，用于自动生产线工位电源与ＰＬＣ现场总线的桥接，其特征在于主要由处理器、供电模块和通讯模块组成，处理器通过通讯模块分别连接ＰＬＣ和工位电源，供电模块为处理器、处理器与ＰＬＣ的通讯电路、以及处理器与工位电源的通讯电路供电。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱晓洪，郑雷，
申请(专利权)人：北京华浩森科技发展有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]