专利名称：一种总线双向通信输入装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及エ业计算机技术领域，特别是涉及ー种总线双向通信输入装置。
背景技术：
随着工业企业自动化水平的提高，应用于エ业企业的エ业计算机技术也得到不断发展，而エ业自动化控制系统的输入装置作为其中重要的ー个部分，所起的作用越来越重要。エ业自动化控制系统普遍采用エ业计算机金属键盘作为系统输入装置，现有的应用于エ矿的エ业计算机金属键盘有以下几种(I)直接采用计算机键盘，或者在普通计算机键盘上稍加改动后应用于エ业控制领域，其按键为计算机键盘标准按键，带有鼠标或者轨迹球，接ロ为USB/PS2等，主要与计算机进行信息交互。(2)非标外形及按键的金属键盘，各部分尺寸由应用场景具体要求确定，键盘的背面留有接线柱，键盘上的功能按键多作为主令开关器件使用，功能按键与控制器相连，且通常配合开关量采集板一起使用。(3)非标外形及按键的金属键盘，接ロ为USB/PS2/RS232等现场总线接ロ，与エ业计算机相连或者通过现场总线与控制器相连。现有技术提供了ー种通过总线通信进行数据传输的矿用本安键盘，其尺寸，按键数量和功能根据具体需要而定，多建合一，线缆通过穿墙端子与后级设备相连，具有固定框和本安腔。上述现有的矿用金属键盘存在以下缺点( I)不带指示灯，不能直接反馈设备运行状态，需要通过设置显示屏等设备，利用人机界面实现设备运行状态的显示。(2)不具有总线隔离功能，需要增加总线隔离模块，导致增加故障节点。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种总线双向通信输入装置，用以实现输入装置与控制器的总线双向通信，并显示所控制的设备的运行状态。为此，本实用新型采用如下技术方案一种总线双向通信输入装置，包括面板(I)和位于面板(I)背侧的底板(4)，面板
(I)前侧设有数个控制功能键(9)，各控制功能键(9)上设有指示灯(10)，底板(4)上设有控制板(5)，控制板(5)上设有总线通信芯片，所述总线通信芯片连接可编程逻辑控制器PLC，其中，控制功能键(9)与控制板(5)相连，控制功能键(9)产生的控制信号通过控制板
(5)上设置的总线通信芯片发送到PLC (13)；PLC (13)发出的设备运行状态反馈信号通过控制板(5)上设置的总线通信芯片发送到指示灯(10)。本实用新型的上述实施例，在面板前侧设置控制功能键，并在控制功能键上设置指示灯，在底板上设置控制板，控制板通过总线通信芯片分别与控制功能键和PLC相连，用于接收控制功能键的控制信号并转发给PLC，并接收PLC发送的设备运行状态的反馈信号给相应的控制功能键上的指示灯。本实用新型实施例能够实现输入装置与PLC的总线双向通信，不但能够将操作者通过控制功能键输入的控制信号发送给PLC，而且还能够接收到PLC反馈回来的相应设备的运行状态情况，并通过相应的控制功能键上的指示灯将该设备的运行状态情况告知操作者，实现了在总线双向通信输入装置上直接反馈各控制功能键控制的设备的启动或停止状态。此外，本实用新型实施例控制板上设置有总线通信芯片，集成了总线隔离的功能，无需额外设置总线隔离模块，减少了故障节点，降低了故障发生的几率。当然，实施本实用新型的实施例的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
图I为本实用新型实施例提供的总线双向通信输入装置的侧视图；图2为本实用新型实施例提供的总线双向通信输入装置的主视图；图3为本实用新型实施例提供的总线双向通信输入装置的结构示意图。图例说明I、面板2、衬板3、PCB板4、底板5、控6、接线端子7、电缆连接器8、金属护罩 9、控制功能键10、指示灯11、数字键 12、鼠标功能键13、PLC14、工控机 61、总线端口62、电源端口。
具体实施方式
本实用新型实施例的总线双向通信输入装置，在面板前侧设置控制功能键，并在控制功能键上设置指示灯，在底板上设置控制板，控制板通过总线通信芯片分别与控制功能键和PLC (Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)相连,控制板接收控制功能键的控制信号并转发给PLC，并接收PLC发送的设备运行状态的反馈信号给相应的控制功能键上的指示灯，能够实现输入装置与PLC的总线双向通信，不但能够将操作者通过控制功能键输入的控制信号发送给PLC，而且还能够接收到PLC反馈回来的相应设备的运行状态情况，并通过相应的控制功能键上的指示灯将该设备的运行状态情况告知操作者。下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。如图I、图2和图3所示，该总线双向通信输入装置可包括面板I、衬板2、PCB板(Printed Circuit Board,印刷电路板)3和底板4,衬板2、PCB板3和底板4依次位于面板I背侧。面板I前侧设有数个控制功能键9，各控制功能键9上设有指示灯10，底板4上设有控制板5，控制板5上设有总线通信芯片(图中未绘示)，其中，控制功能键9与控制板5相连，用于向控制板5的总线通信芯片发送控制信号。优选的，总线通信芯片可采用控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)总线芯片、Modbus总线芯片或过程现场总线(PR0FIBUS)芯片。在本实施例中，指示灯10、控制功能键9、控制板5以及PLC13之间的信号传输均为总线传输方式。控制板5与PLC13相连，通过总线通信芯片向PLC13发送控制信号以及接收PLC13发送的设备运行状态反馈信号，并将该反馈信号发送给指示灯10。本实用新型实施例提供的总线双向通信输入装置设有控制板，控制板上设有总线通信芯片，与PLC之间实现总线通信，由于控制板上设置有总线通信芯片，集成了总线隔离的功能，无需额外设置总线隔离模块，减少了故障节点，降低了故障发生的几率。以下结合图2、3详细说明总线双向通信输入装置的结构及连接关系。如图所示，控制功能键9用于为PLC13输入相应的控制信号，操作者通过操作控制功能键9可以触发PLC13控制相应的设备启停。PLC13可控制各种设备，例如乳泵、配比油泵、润滑泵、循环泵 和增压泵中的一种或多种。每个设备分别对应一个控制功能键9，通过相应控制功能键9控制该设备的启停。例如，若操作者按下相应设备对应的控制功能键9，则启动该设备，若再按下该控制功能键9，则停止该设备的运行。控制功能键9还包括急停、故障复位、模式切换、启动全自动、停止全自动和启动备用设备中的一种或多种功能键。当然，本实施例所列举的控制功能键实现的功能不限于此。各控制功能键9上分别设有指示灯10，具体的，指示灯10可设置于各控制功能键9的边缘。指示灯10用于指示PLC13反馈的该控制功能键对应设备的控制情况，例如，操作者按下控制功能键9中的水泵启/停键，PLC13接收到该控制信号后控制水泵启动，之后PLC13发送反馈信号给该控制功能键9 (水泵启/停键)，控制其上的指示灯10点亮，表明水泵处于开启状态。当操作者希望停止水泵的运行，再次按下水泵启/停键，PLC13接收到该控制信号后控制水泵停止，之后PLC13发送反馈信号给该控制功能键9 (水泵启/停键)，控制其上的指示灯10熄灭，表明水泵处于停止状态。当然，指示灯10的点亮与熄灭代表的含义可自行设定，以能够正确反映发出控制信号的执行情况为目的。本实用新型实施例不但能够将操作者通过控制功能键输入的控制信号发送给PLC,而且还能够接收PLC反馈回来的相应设备的运行状态情况并通过指示灯进行显示，实现输入装置与PLC的总线双向通信，并通过相应的控制功能键上的指示灯将该设备的运行状态情况告知操作者，实现了在总线双向通信输入装置上直接反馈各控制功能键控制的设备的启动或停止状态。面板I的前侧还可设有数个鼠标功能键12以及数个数字键11，鼠标功能键12可包括鼠标左右键、确认键、删除键和鼠标触摸板中的一种或多种。各鼠标功能键组合使用可以实现鼠标的全部功能，操作者可以通过各鼠标功能键12和数字键11为工控机14输入
设置参数。本实用新型实施例的总线双向通信输入装置集成了控制功能键、数字键以及鼠标功能键，集成了控制设备起停、参数设置两种功能，使得控制设备同时能够兼具参数设置的功能。本实施例提供的总线双向通信输入装置还可包括金属护罩8，金属护罩8覆盖于面板I背侧，与面板I形成容置空间，衬板2、PCB板3、底板4以及控制板5分别位于该容置空间内。金属护罩8具有一定的刚性，能够保护PCB板3和控制板5不受外力损坏。金属护罩8上还可设置电缆连接器7，电缆连接器7的一端连接鼠标功能键12以及数字键11，另一端连接エ控机14。优选的，电缆连接器7选用USB连接器，以使鼠标功能键12以及数字键11与エ控机14之间进行USB数据传输，实现信息交互。电缆连接器7也可选用PS2连接器。本实施例提供的总线双向通信输入装置还可设置有电接线端子6，接线端子6分别连接控制板5和PLC13。具体的，该接线端子6包括总线端ロ 61和电源端ロ 62，其中，总线端ロ 61分别连接控制板5和PLC13，用于在控制板5和PLC13之间形成总线连接，优选的，该总线端ロ为两组CAN总线端ロ。电源端ロ 62分别连接控制板5和各指示灯10，用于为控制板5和各指示灯10供电，优选的，该电源端ロ 62为ー组本安电源端ロ。优选的，上述接线端子6配置于金属护罩8上，便于接线以及检修。本实用新型实施例的总线双向通信输入装置集成了控制功能键、数字键以及鼠标功能键，操作者通过控制功能键，例如CANBUS总线，与PLC进行通信，通过鼠标功能键和数字键使用USB接ロ与エ控机连接，实现參数设置功能，将控制信号通信与參数设置信号通信分别进行，使得通信方式単一化，降低了 PLC或エ控机程序的复杂性，并减少故障出错的几率。本实用新型实施例ニ提供的一种总线双向通信输入装置，与实施例一的区别在于各指示灯10不是用于指示PLC反馈的控制功能键对应设备的控制情况，而是用于指示操作者对相应功能键的按键操作。在本实施例中，各指示灯设置于各控制功能键上，底板上设有控制板，控制功能键与控制板相连，控制板上设有控制芯片，该控制芯片为单向通信的芯片，优选的，可选用单片机。当操作者按下相应的功能控制键吋，发送控制信号给控制芯片，控制芯片一方面将该控制信号发送给PLC，对相应的设备进行控制；另ー方面，控制芯片发送开启信号给该控制功能键上的指示灯，此时指示灯点亮，表明该功能键被按下。当操作者再次按下该控制功能键时，控制芯片一方面将该控制信号发送给PLC，对相应的设备进行控制；另ー方面，控制芯片发送开启信号给该控制功能键上的指示灯，此时指示灯熄灭。指示灯的点亮与熄灭不代表相关的设备的运行状态，仅仅显示出该控制功能键是处于按下状态还是复位状态。与实施例一不同的是，当操作者希望开启某个设备时，按下相应的控制功能键，无论相应的设备是否真正被启动，该控制功能键上的指示灯都会被点亮(即，若因传输故障或者设备故障导致相应设备未被正常启动时，指示灯依然会被点亮)。而在实施例一中，只有在相应设备被正常启动时，即控制板收到启动正常的反馈信号时，该控制功能键上的指示灯才会被点亮。在本实施例中，指示灯也可以不通过控制芯片进行控制，而是通过按键的机械结构实现。例如，在控制功能键上设置触控开关，以控制其上的指示灯点亮或熄灭。通过以上描述可以看出，本实用新型实施例在面板前侧设置控制功能键，并在控制功能键上设置指示灯，在底板上设置控制板，控制板通过总线通信芯片分别与控制功能键和PLC相连，用于接收控制功能键的控制信号并转发给PLC，并接收PLC发送的设备运行状态的反馈信号给相应的控制功能键上的指示灯。本实用新型实施例能够实现输入装置与PLC的总线双向通信，不但能够将操作者通过控制功能键输入的控制信号发送给PLC，而且还能够接收到PLC反馈回来的相应设备的运行状态情況，并通过相应的控制功能键上的指示灯将该设备的运行状态情况告知操作者，实现了在总线双向通信输入装置上直接反馈各控制功能键控制的设备的启动或停止状态。此外，本实用新型实施例控制板上设置有总线通信芯片，集成了总线隔离的功能，无需额外设置总线隔离模块，减少了故障节点，降低了故障发生的几率。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种总线双向通信输入装置，其特征在于，包括面板(I)和位于面板(I)背侧的底板(4 )，面板(I)前侧设有数个控制功能键(9 )，各控制功能键(9 )上设有指示灯(10 )，底板(4 )上设有控制板(5)，控制板(5)上设有总线通信芯片，所述总线通信芯片连接可编程逻辑控制器PLC (13)，其中， 控制功能键(9)与控制板(5)相连，控制功能键(9)产生的控制信号通过控制板(5)上设置的总线通信芯片发送到PLC (13)；PLC (13)发出的设备运行状态反馈信号通过控制板(5)上设置的总线通信芯片发送到指示灯(10)。
2.如权利要求I所述的总线双向通信输入装置，其特征在于，还包括金属护罩(8)，金属护罩(8)覆盖于面板(I)背侧，与面板(I)形成容置空间，底板(4)及控制板(5)位于所述容置空间内。
3.如权利要求I所述的总线双向通信输入装置，其特征在于，面板(I)前侧还设有数个鼠标功能键(12)以及数字键(11)，用于输入设置参数。
4.如权利要求3所述的总线双向通信输入装置，其特征在于，鼠标功能键(12)包括鼠标左右键、确认键、删除键和鼠标触摸板中的一种或多种。
5.如权利要求3所述的总线双向通信输入装置，其特征在于，还包括金属护罩(8)，金属护罩(8)覆盖于面板(I)背侧，与面板(I)形成容置空间，底板(4)及控制板(5)位于容置空间内。
6.如权利要求5所述的总线双向通信输入装置，其特征在于，还包括电缆连接器(7)，设置于金属护罩(8)上，一端连接鼠标功能键(12)以及数字键(11)，另一端连接工控机(14)。
7.如权利要求6所述的总线双向通信输入装置，其特征在于，电缆连接器(7)为USB连接器或者PS2连接器。
8.如权利要求2所述的总线双向通信输入装置，其特征在于，还包括电接线端子(6)，设置于金属护罩(8)上，接线端子(6)分别连接控制板(5)和PLC (13)。
9.如权利要求8所述的总线双向通信输入装置，其特征在于，接线端子(6)包括总线端口(61)和电源端口(62)； 总线端口(61)分别连接控制板(5)和PLC (13)，用于在所述控制板(5)和PLC (13)之间形成总线连接； 电源端口( 62 )分别连接控制板(5 )和指示灯(10 )，用于为控制板(5 )和指示灯(10 )供电。
10.如权利要求I所述的总线双向通信输入装置，其特征在于，所述总线通信芯片采用控制器局域网络总线芯片、Modbus总线芯片或过程现场总线芯片。
专利摘要本实用新型公开一种总线双向通信输入装置，包括面板(1)和位于面板(1)背侧的底板(4)，面板(1)前侧设有数个控制功能键(9)，各控制功能键(9)上设有指示灯(10)，底板(4)上设有控制板(5)，控制板(5)上设有总线通信芯片，所述总线通信芯片连接可编程逻辑控制器PLC(13)，其中，控制功能键(9)与控制板(5)相连，控制功能键(9)产生的控制信号通过控制板(5)上设置的总线通信芯片发送到PLC(13)；PLC(13)发出的设备运行状态反馈信号通过控制板(5)上设置的总线通信芯片发送到指示灯(10)。
文档编号G05B19/05GK202383669SQ201120473700
公开日2012年8月15日 申请日期2011年11月24日 优先权日2011年11月24日
发明者刘永刚, 姚立权, 沈佳昱 申请人:三一重型装备有限公司