【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本技術涉及集成化繼電器，具體涉及基于工業(yè)以太網(wǎng)的集成化繼電器模組。
技術介紹
1、工業(yè)以太網(wǎng)是一種專門用于工業(yè)控制領域的網(wǎng)絡通信協(xié)議，它基于以太網(wǎng)技術，但經(jīng)過了特殊的改進和優(yōu)化，以滿足工業(yè)環(huán)境中對實時性、可靠性和穩(wěn)定性的要求。工業(yè)以太網(wǎng)廣泛應用于工廠自動化、過程控制和機器人技術等領域，為工業(yè)設備和系統(tǒng)提供可靠的數(shù)據(jù)通信和控制功能。
2、繼電器模組是工業(yè)控制系統(tǒng)中常見的設備之一，用于控制電氣信號和執(zhí)行開關操作。傳統(tǒng)的繼電器模組通常通過接觸器或繼電器進行控制，而現(xiàn)代的繼電器模組則更多地使用電子元件來實現(xiàn)控制功能。繼電器模組在工業(yè)自動化領域扮演著重要角色，用于實現(xiàn)各種類型的電氣控制和保護功能。
3、集成化是將上述的兩種設備整合到一塊主板上，除上述的主要設備，還有常規(guī)輸入輸出接口，晶體管大功率輸出接口，模擬量輸出接口，通信接口形成的一款集成化產(chǎn)品。
4、目前，市面上使用的常規(guī)基于工業(yè)以太網(wǎng)的控制方式有兩種：
5、第一種是由主控制系統(tǒng)單元和io單元控制板構成一個控制模塊，通常上述的主控系統(tǒng)和控制單元的通信由工業(yè)以太網(wǎng)連接或rs485接口通信。io單元再通過分線器給繼電器模組、晶體管輸出板?？刂瓢迳隙际且恍┘尚酒膇o口輸出小電流低電壓，常規(guī)的使用情況是由這些小電流低電壓io口，通過分線器去使繼電器模組控制一些交流220v的用電器，而晶體管輸出板使用在一些低壓24v的大功率用電器中。這種在io單元控制板上需要通過分線器，再到實際的繼電器模組或晶體管輸出模組。在此種使用模式下，多出了分線器，也
6、第二種也是由主控制系統(tǒng)單元和io單元控制板構成一個控制模塊，之間的通信也是采用工業(yè)以太網(wǎng)或者rs485接口通信，但io單元控制板上面都是一些小電流型的晶體管輸出，再由該種單個的小電流去驅動單個的交流或直流大功率繼電器和大功率的晶體管，該種控制模式所控制的繼電器功率會更大，而用量是比較少的，常規(guī)的io口控制電路，使用以上的小功率小電流型晶體管就可以實現(xiàn)一些控制了。第二種由于少了繼電器模組，直接io單元的io口出線到所控制的繼電器中，使得對控制一些交流電的控制器，就得在配電柜上額外搭一排繼電器。無法使用晶體管控制一些大電流控制的用電器，進而需要使用繼電器去控制，但繼電器的響應速度是比較慢的，需要快速響應的地方就無法達到要求了。在線纜的使用上，也需要更多的線纜，在io單元到繼電器之間需要線纜，等同于第一種的分線器，在線纜的粗細和長度會有所不同。
技術實現(xiàn)思路
1、為解決現(xiàn)有技術所存在的技術問題，本技術提供一種基于工業(yè)以太網(wǎng)的集成化繼電器模組，集成數(shù)字io輸入、大功率輸出、晶體管輸出、模擬輸出、rs422通信接口和rs485通信接口，可以有效解決控制交流信號，解決響應的速度快慢，控制大電流大功率用電器，減少線纜的使用，方便接線電工接線和維修工程師檢修，控制方式多種，功能多樣化。
2、為解決以上問題，本技術采取的技術方案是：
3、基于工業(yè)以太網(wǎng)的集成化繼電器模組，包括硬件擴展器、處理器、以太網(wǎng)交換機芯片和電源模塊，硬件擴展器分別與處理器、以太網(wǎng)交換機和電連接，電源模塊分別與硬件擴展器、處理器電連接，一個太網(wǎng)交換機芯片通過網(wǎng)絡隔離變壓器后與rj45網(wǎng)口1電連接，另一個太網(wǎng)交換機芯片通過網(wǎng)絡隔離變壓器后與rj45網(wǎng)口2電連接；
4、所述硬件擴展器的第一路通過光耦連接數(shù)字輸入端口，硬件擴展器的第二路通過驅動電路連接多個繼電器，多個繼電器分別與繼電器輸出接口電連接；硬件擴展器的第三路通過光耦連接大功率驅動電路，大功率驅動電路與大功率輸出接口電連接，硬件擴展器的第四路通過驅動電路連接小功率驅動電路，小功率驅動電路與小功率輸出接口連接；硬件擴展器的第五路通過運算放大器與模擬輸出接口電連接，電源模塊與運算放大器電連接；
5、所述處理器的一路連接rs422驅動電路，處理器的另一路連接rs485驅動電路，rs422驅動電路與rs422通信接口電連接，rs485驅動電路與rs485通信接口電連接。
6、具體地，所述處理器的型號為stm32f103，所述硬件擴展器為fpga現(xiàn)場可編程門陣列，所述處理器與fpga現(xiàn)場可編程門陣列之間使用fsmc總線通信。
7、具體地，所述驅動電路的型號為uln2803，大功率驅動電路的型號為nce01p13k，小功率驅動電路的型號為irf7342，運算放大器的型號為tl1282l。
8、具體地，所述電源模塊包括1.2v穩(wěn)壓管、3.3v的dc?to?dc降壓轉換器，1.2v穩(wěn)壓管分別與3.3v降壓轉換器、硬件擴展器電連接，3.3v降壓轉換器分別與處理器、硬件擴展器電連接。
9、具體地，所述1.2v穩(wěn)壓管的型號為ld1117，3.3v降壓轉換器型號為lmr16010。
10、具體地，所述rj45網(wǎng)口與外部以太網(wǎng)通信電路連接。
11、具體地，所述集成化繼電器模組采用這連接方式進行級聯(lián)：每個集成化繼電器模組的out接口與下一個集成化繼電器模組的in接口電連接。
12、本技術與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點和有益效果：
13、本技術提供一種基于工業(yè)以太網(wǎng)的集成化繼電器模組，采用集成化的方式，集成數(shù)字io輸入、大功率輸出、晶體管輸出、模擬輸出、rs422通信接口和rs485通信接口，可以有效解決控制交流信號，解決響應的速度快慢，控制大電流大功率用電器，減少線纜的使用，方便接線電工接線和維修工程師檢修。在傳統(tǒng)的控制方式中，控制器和各模組是分開的，此繼電器模組將控制器和模組集成在一起，減少了線纜的使用，控制器到模組的線纜也直接在pcb板上連接，這種做法減少線纜受到外界的干擾問題，從而也減少故障的發(fā)生概率。
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1.基于工業(yè)以太網(wǎng)的集成化繼電器模組，其特征在于，包括硬件擴展器、處理器、以太網(wǎng)交換機芯片和電源模塊，硬件擴展器分別與處理器、以太網(wǎng)交換機和電連接，電源模塊分別與硬件擴展器、處理器電連接，一個太網(wǎng)交換機芯片通過網(wǎng)絡隔離變壓器后與RJ45網(wǎng)口1電連接，另一個太網(wǎng)交換機芯片通過網(wǎng)絡隔離變壓器后與RJ45網(wǎng)口2電連接；
2.根據(jù)權利要求1所述的基于工業(yè)以太網(wǎng)的集成化繼電器模組，其特征在于，所述處理器的型號為STM32F103，所述硬件擴展器為FPGA現(xiàn)場可編程門陣列，所述處理器與FPGA現(xiàn)場可編程門陣列之間使用FSMC總線通信。
3.根據(jù)權利要求2所述的基于工業(yè)以太網(wǎng)的集成化繼電器模組，其特征在于，所述驅動電路的型號為ULN2803，大功率驅動電路的型號為NCE01P13K，小功率驅動電路的型號為IRF7342，運算放大器的型號為TL1282L。
4.根據(jù)權利要求1所述的基于工業(yè)以太網(wǎng)的集成化繼電器模組，其特征在于，所述電源模塊包括1.2v穩(wěn)壓管、3.3v降壓轉換器，1.2v穩(wěn)壓管分別與3.3v降壓轉換器、硬件擴展器電連接，3.3v降壓轉換器分別與處
5.根據(jù)權利要求4所述的基于工業(yè)以太網(wǎng)的集成化繼電器模組，其特征在于，所述1.2v穩(wěn)壓管的型號為LD1117，3.3v降壓轉換器的型號為LMR16010。
6.根據(jù)權利要求1所述的基于工業(yè)以太網(wǎng)的集成化繼電器模組，其特征在于，所述RJ45網(wǎng)口與外部以太網(wǎng)通信電路連接。
7.根據(jù)權利要求1所述的基于工業(yè)以太網(wǎng)的集成化繼電器模組，其特征在于，所述集成化繼電器模組采用這連接方式進行級聯(lián)：每個集成化繼電器模組的OUT接口與下一個集成化繼電器模組的IN接口電連接。
...【技術特征摘要】
1.基于工業(yè)以太網(wǎng)的集成化繼電器模組，其特征在于，包括硬件擴展器、處理器、以太網(wǎng)交換機芯片和電源模塊，硬件擴展器分別與處理器、以太網(wǎng)交換機和電連接，電源模塊分別與硬件擴展器、處理器電連接，一個太網(wǎng)交換機芯片通過網(wǎng)絡隔離變壓器后與rj45網(wǎng)口1電連接，另一個太網(wǎng)交換機芯片通過網(wǎng)絡隔離變壓器后與rj45網(wǎng)口2電連接；
2.根據(jù)權利要求1所述的基于工業(yè)以太網(wǎng)的集成化繼電器模組，其特征在于，所述處理器的型號為stm32f103，所述硬件擴展器為fpga現(xiàn)場可編程門陣列，所述處理器與fpga現(xiàn)場可編程門陣列之間使用fsmc總線通信。
3.根據(jù)權利要求2所述的基于工業(yè)以太網(wǎng)的集成化繼電器模組，其特征在于，所述驅動電路的型號為uln2803，大功率驅動電路的型號為nce01p13k，小功率驅動電路的型號為irf7342，運算放大器的型號...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：宋師，張永輝，邱文江，張家成，羅祥起，
申請(專利權)人：廣州數(shù)控設備有限公司，
類型：新型
國別省市：
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