КОНТРОЛЛЕР

Полезная модель относится к электронике и может быть использована в системах сбора и передачи информации и сбора информации с различных типах счетчиков, имеющих как дискретные, так и цифровые интерфейсы.
Известен промышленный контроллер, содержащий расположенные в корпусе блок питания, микроконтроллер, устройства ввода-вывода дискретных сигналов, часы реального времени с энергонезависимым питанием, энергонезависимое ОЗУ, интерфейс RS-485, обеспечивающий удаленное подключение устройства связи с объектом, интерфейс RS-232 для соединения с компьютером, клеммы для подсоединения управляемых объектов, жестко установленные на корпусе контроллера, и ответные им съемные клеммы, светодиодные индикаторы, алфавитно-цифровой жидкокристаллический дисплей, расположенный на передней панели корпуса, клавиатуру, расположенную под дисплеем, при этом клеммы расположены с одной стороны корпуса. (Полезная модель №52643).
Причины, препятствующие получению технического результата по аналогу, который обеспечивается заявляемой полезной моделью, следующие. Контроллер по аналогу дорогой, т.к. оснащен жидкокристаллическим дисплеем и клавиатурой.
За прототип принято устройство сбора и передачи данных, содержащее микроконтроллер, осуществляющий сбор, обработку и передачу измерительной информации при помощи модуля ввода дискретных сигналов, преобразователь сигналов интерфейса RS-485, преобразователь сигналов интерфейса RS-232, модуль телеуправления, передающий команды телеуправления от микроконтроллера во внешнее устройство. Устройство выполнено в виде разъемной конструкции, состоящей из электронного блока и кроссового блока для присоединения внешних устройств и питания, все элементы устройства расположены на одной печатной плате, устройство
снабжено преобразователем сигналов интерфейса CAN, модулем часов реального времени, сообщающим микроконтроллеру точное астрономическое время, энергонезависимой памятью большой емкости для хранения конфигурации устройства и собранной микроконтроллером информации, модулем индикации входных дискретных сигналов, индицирующим наличие входных дискретных сигналов, цепи интерфейсов и внутренние электрические цепи устройства гальванически развязаны между собой. (Заявка на полезную модель №2006119648, приоритет от 05.06.2006 г.» Устройство сбора и передачи информации»).
Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемой полезной моделью, следующие. Контроллер, содержит печатную плату, на которой расположены микроконтроллер, осуществляющий сбор информации с импульсных каналов и передачу по интерфейсам RS-232, который используется для соединения с компьютером, RS-485 и CAN, обеспечивающим удаленное подключение с объектом, литиевый элемент, энергонезависимую память, канал телеуправления, часы реального времени.
Причины, препятствующие получению технического результата по прототипу, который обеспечивается заявляемой полезной моделью следующие. Контроллер по прототипу имеет внешний блок питания, что удорожает систему сбора данных и придает ему ограниченные функции.
Технический результат, проявляющийся при изготовлении, либо при использовании предлагаемой полезной модели, - удешевление контроллера, удобства при эксплуатации, универсальность.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемой полезной модели, достигается следующим образом.
Предлагаемый контроллер снабжен блоком питания, дополнительной печатной платой с зажимами для подключения импульсных каналов, часы реального времени в контроллере выполнены со встроенной энергонезависимой памятью, a CAN контроллер выполнен отдельной микросхемой.
Существенные признаки заявляемой полезной модели следующие.
Контроллер, содержит печатную плату, на которой расположены микроконтроллер, осуществляющий сбор информации с импульсных каналов и передачу по интерфейсам RS-232, который используется для соединения с компьютером, RS-485 и CAN, обеспечивающим удаленное подключение с объектом, литиевый элемент, энергонезависимую память, канал телеуправления, часы реального времени.
В отличие от прототипа предлагаемый контроллер снабжен блоком питания, дополнительной печатной платой с зажимами для подключения импульсных каналов, часы реального времени в контроллере выполнены со встроенной энергонезависимой памятью, a CAN контроллер выполнен отдельной микросхемой.
Снабжение контроллера блоком питания дает возможность не применять внешний блок питания, что удешевляет систему сбора и придает универсальность контроллеру (контроллер можно подключать к сети 220 В.) С применением в контроллере встроенного блока питания появилась возможность подключить контроллер к сети 220 В, что создало удобства при эксплуатации.
Встроенный в контроллер блок питания обладает широким диапазоном входных напряжений питающей сети (от 85 до 260 В).
Снабжение контроллера дополнительной печатной платой позволило разместить зажимы в удобном для подключения месте и создало удобство при эксплуатации контроллера. На этой плате можно разместить часть элементов с основной платы, что дает возможность более рационально и удобно расположить элементы на основной плате. Часы реального времени выполненные со встроенной энергонезависимой памятью для хранения собранных данных позволяют не применять дополнительных микросхем памяти и значительно уменьшить стоимость комплектующих контроллера. CAN контроллер, выполненный отдельной микросхемой, дешевле, чем процессор со встроенным CAN контроллером.
Сущность полезной модели поясняется чертежом.
Контроллер содержит основную и дополнительную печатную плату. На основной печатной плате расположены: микроконтроллер (2), часы реального времени со встроенной энергонезависимой памятью (3), литиевая батарея (7), блок питания (1), преобразователь сигналов интерфейса RS-485 (8), блок гальванической развязки интерфейса RS-485 (5), преобразователь сигналов интерфейса CAN (9), блок гальванической развязки интерфейса CAN (6), преобразователь сигналов интерфейса RS-232 (4), блок телеуправления (10), блок ввода дискретных сигналов (11), блок индикации 3-х вторичных напряжений БП (12), блок индикации входных дискретных сигналов (13). Входное напряжение 220 В 50 гц подается через блок зажимов на основную плату на блок питания (1). Блок питания (1) выдает три вторичных напряжения питания (3.3 В, 5 В, 12 В), которые гальванически развязаны друг от друга. Напряжением 12 В гальванически изолированным от остальных напряжений, питается блок телеуправления (10), блок ввода дискретных сигналов (11), блок индикации 3х вторичных напряжений БП (12), блок индикации входных дискретных сигналов (13). Напряжением 5 В, гальванически изолированным от остальных напряжений, осуществляется питание преобразователя сигналов интерфейса RS-485 (8) и преобразователя сигналов интерфейса CAN (9), а также блоков гальванической развязки интерфейсов RS-485 (5) и CAN (6) со стороны преобразователей интерфейсов. Напряжением 3,3 В осуществляет питание микроконтроллера (2), преобразователя сигналов интерфейса RS-232 (4), часов реального времени со встроенной энергонезависимой памятью (3). Входные дискретные сигналы поступают на блок ввода дискретных сигналов и модуль индикации входных дискретных сигналов (11). Блок индикации входных дискретных сигналов (13) индицирует наличие входных дискретных сигналов. Блок ввода дискретных сигналов (11) осуществляет фильтрацию входных дискретных сигналов от помех, гальваническую развязку и транслирует обработанные сигналы на микроконтроллер (2). Микроконтроллер (2) осуществляет сбор информации с
блока ввода дискретных сигналов (11), а также с внешних датчиков информации с цифровым интерфейсом через преобразователь сигналов интерфейса RS-485 (5), преобразователь сигналов интерфейса CAN (9) и преобразователь сигналов интерфейса RS-232 (4). Собранную информацию микроконтроллер (2) обрабатывает, выполняет привязку к астрономическому времени, считанному с часов реального времени, и сохраняет ее в энергонезависимой памяти. Одновременно с этим микроконтроллер (2) через преобразователь сигналов интерфейса RS-485 (5), преобразователь сигналов интерфейса CAN (9) и преобразователь сигналов интерфейса RS-232 (4) осуществляет прием команд и запросов на выдачу информации и изменение конфигурации. Микроконтроллер (2) обрабатывает принятые запросы и, в зависимости от запроса, производит изменение конфигурации устройства, выдачу запрошенной информации и/или выполняет команду. Команды телеуправления выдаются во внешние устройства через блок телеуправления (10). Блок телеуправления (10) также вырабатывает специальный сигнал изменяемой частоты для поверки устройства. Микроконтроллер (2) сохраняет конфигурацию устройства в энергонезависимой памяти. Изменение конфигурации допускается только при подключении к разъему преобразователя интерфейса RS-232 (4) внешнего ключа блокировки доступа. Конфигурация устройства хранится в энергонезависимой памяти. Блок гальванической развязки интерфейса RS-485 (5) и интерфейса CAN (6) выполняют гальваническую развязку сигналов интерфейса от сигналов микроконтроллера (2). Выходные сигналы преобразователя сигналов интерфейса RS-485 (5) и преобразователя сигналов интерфейса CAN (9) передаются на контакты зажимов, расположенных на основной печатной плате. Разъем преобразователя сигналов интерфейса RS-232 (4) расположен на основной печатной плате.