本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種電液智能分布式控制器，包括：CPU電路（1）、A/D采集電路（2）、開關(guān)量輸出電路（3）、開關(guān)量輸入電路（4）和電源電路（6）、CAN總線通訊電路（5）。電源電路（6）輸出至其他電路的供電輸入端，CPU電路（1）與其他電路印制導(dǎo)線連接。電源電路（6）將外部電源轉(zhuǎn)為控制器所需三種電源。CPU電路（1）將A/D采集電路（2）、開關(guān)量輸入電路（4）、CAN總線通訊電路（5）采集的外部輸入和通訊數(shù)據(jù),進(jìn)行邏輯處理計(jì)算，經(jīng)開關(guān)量輸出電路（3）和CAN總線通訊電路（5），實(shí)現(xiàn)對(duì)外部負(fù)載閉環(huán)控制和總線通訊。集汽車電子、總線技術(shù)的本控制器在特種車輛、工程機(jī)械及工廠自動(dòng)化領(lǐng)域有較廣闊應(yīng)用前景。?
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種電子控制器，特別是一種電液智能分布式控制器。
技術(shù)介紹
目前大多數(shù)特種車輛、工程機(jī)械裝備控制系統(tǒng)均使用集中式的CPCI總線控制器作為控制核心，集中式CPCI總線控制器功能集中且復(fù)雜，其組成主要包括CPU板、I/O板、A/D板、通訊板、電源板及背板等。CPU板、I/O板、A/D板、通訊板、電源板通過專用連接器與背板連接。由于集中式CPCI總線控制器控制方式高度集中，局部的故障可能造成系統(tǒng)的整體失效，降低了系統(tǒng)的可靠性和可擴(kuò)充性
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)目的在于提供一種電液智能分布式控制器，解決集中式CPCI總線控制器局部的故障可能造成系統(tǒng)的整體失效，系統(tǒng)的可靠性和可擴(kuò)充性低的問題。一種電液智能分布式控制器，包括CPU電路、A/D采集電路、開關(guān)量輸出電路、開關(guān)量輸入電路和電源電路、CAN總線通訊電路，其中，A/D采集電路，包括濾波單元、多路模擬開關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換器；開關(guān)量輸出電路，包括隔離芯片、電子繼電器開關(guān)；CAN總線通訊電路，包括CAN驅(qū)動(dòng)器、終端電阻；電源電路包括開關(guān)K1、5V隔離電源和12V隔離電源。CPU電路采用32位單片機(jī)作為控制核心。外部輸入電源與開關(guān)Kl輸入端導(dǎo)線連接，電源電路的輸出端與CPU電路的供電輸入端印制導(dǎo)線連接，電源電路的輸出端與A/D采集電路的供電輸入端印制導(dǎo)線連接，電源電路的輸出端與開關(guān)量輸入電路的供電輸入端印制導(dǎo)線連接，電源電路的輸出端與開關(guān)量輸出電路的供電輸入端印制導(dǎo)線連接，電源電路的輸出端與CAN總線通訊電路的供電輸入端印制導(dǎo)線連接，CPU電路的SPI接口端與A/D采集電路的SPI接口端印制導(dǎo)線連接，CPU電路的數(shù)字輸入端與開關(guān)量輸入電路的輸出端印制導(dǎo)線連接，CPU電路的數(shù)字輸出端與隔離芯片的輸入端印制導(dǎo)線連接，CPU電路的CAN通訊端口與CAN總線通訊電路的CAN驅(qū)動(dòng)器的通訊端口印制導(dǎo)線連接。開關(guān)Kl的輸出端分別與5V隔離電源的輸入端、12V隔離電源的輸入端印制導(dǎo)線連接；濾波單元的模擬信號(hào)輸出端與多路模擬開關(guān)的輸入端印制導(dǎo)線連接，多路模擬開關(guān)的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器的模擬輸入端印制導(dǎo)線連接；隔離芯片的數(shù)字輸出端與電子繼電器開關(guān)的輸入端印制導(dǎo)線連接；CAN總線驅(qū)動(dòng)器的輸出端與終端電阻印制導(dǎo)線連接。外部輸入的電源，經(jīng)過電源電路轉(zhuǎn)換為5V、12V和24V三種電源后，為CPU電路、A/D采集電路、開關(guān)量輸出電路、開關(guān)量輸入電路和CAN總線通訊電路正常工作供電。A/D采集電路將外部模擬信號(hào)經(jīng)濾波單元進(jìn)行濾波處理后，由多路模擬開關(guān)選擇輸出至A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)通過量化和比較，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，輸出至CPU電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部模擬輸入信號(hào)的采集。外部開關(guān)信號(hào)量輸入至開關(guān)量輸入電路，經(jīng)過擴(kuò)展I/O芯片，實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換和邏輯鎖存，將外部開關(guān)信號(hào)實(shí)時(shí)輸出至CPU電路。開關(guān)量輸出電路將CPU電路控制輸出邏輯電平信號(hào)通過隔離芯片隔離輸出后，驅(qū)動(dòng)電子繼電器開關(guān)的通斷，實(shí)現(xiàn)將CPU電路控制輸出邏輯轉(zhuǎn)為加載于負(fù)載上的功率電壓。CAN總線通訊電路通過CAN總線驅(qū)動(dòng)器和終端電阻，將外部CAN總線傳輸?shù)牟罘中盘?hào)轉(zhuǎn)換為與CPU電路共地的電平信號(hào)，通過與CPU電路的通訊端口的連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)總線的控制和訪問。CPU電路將來自經(jīng)A/D采集電路、開關(guān)量輸入電路、CAN總線通訊電路處理獲得的數(shù)字信號(hào)和通訊數(shù)據(jù)，進(jìn)行邏輯處理和計(jì)算，轉(zhuǎn)換為控制開關(guān)量輸出電路、CAN總線通訊電路的輸出控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部負(fù)載的閉環(huán)控制和總線通訊。本電液智能分布式控制器解決了集中式CPCI總線控制器局部的故障可能造成系統(tǒng)的整體失效，系統(tǒng)的可靠性和可擴(kuò)充性低的問題。是一種集汽車電子技術(shù)、軟PLC技術(shù)、總線技術(shù)為一體的高技術(shù)部件，是一種針對(duì)特種車輛、工程機(jī)械等戶外裝備的控制單元。本電液智能分布式控制器完全可以應(yīng)用于特種車輛、工程機(jī)械、以及相關(guān)工廠自動(dòng)化領(lǐng)域。 附圖說明圖I 一種電液智能分布式控制器的組成框 圖2 —種電液智能分布式控制器的電源電路組成框 圖3 —種電液智能分布式控制器的A/D采集電路組成框 圖4 一種電液智能分布式控制器的開關(guān)量輸出電路組成框 圖5 —種電液智能分布式控制器的開關(guān)量輸入電路組成框 圖6 —種電液智能分布式控制器的CAN總線通訊電路組成框圖。I. CPU電路2.A/D采集電路3.開關(guān)量輸出電路4.開關(guān)量輸入電路5. CAN總線通訊電路6.電源電路7.5V隔離電源8. 12V隔離電源9.濾波單元10.多路模擬開關(guān)11.A/D轉(zhuǎn)換器12.隔離芯片13.電子繼電器開關(guān)14.CAN驅(qū)動(dòng)器15.擴(kuò)展I/O芯片。具體實(shí)施例方式一種電液智能分布式控制器，包括CPU電路I、A/D采集電路2、開關(guān)量輸出電路3、開關(guān)量輸入電路4和電源電路6、CAN總線通訊電路5。其中，A/D采集電路2，包括濾波單元9、多路模擬開關(guān)10、A/D轉(zhuǎn)換器11 ;開關(guān)量輸出電路3，包括隔離芯片12、電子繼電器開關(guān)13 ；CAN總線通訊電路5，包括CAN驅(qū)動(dòng)器14、終端電阻R ;電源電路6 :包括開關(guān)KU5V隔離電源7和12V隔離電源8。CPU電路I采用32位單片機(jī)為控制核心。外部輸入電源與開關(guān)Kl輸入端導(dǎo)線連接，電源電路6的輸出端與CPU電路I的供電輸入端印制導(dǎo)線連接，電源電路6的輸出端與A/D采集電路2的供電輸入端印制導(dǎo)線連接，電源電路6的輸出端與開關(guān)量輸入電路4的供電輸入端印制導(dǎo)線連接，電源電路6的輸出端與開關(guān)量輸出電路3的供電輸入端印制導(dǎo)線連接，電源電路6的輸出端與CAN總線通訊電路5的供電輸入端印制導(dǎo)線連接，CPU電路I的SPI接口端與A/D采集電路2的SPI接口端印制導(dǎo)線連接，CPU電路I的數(shù)字輸入端與開關(guān)量輸入電路4的輸出端印制導(dǎo)線連接，CPU電路I的數(shù)字輸出端與開關(guān)量輸出電路3隔離芯片12的輸入端印制導(dǎo)線連接，CPU電路I的CAN通訊端口與CAN總線通訊電路5的CAN驅(qū)動(dòng)器14的通訊端口印制導(dǎo)線連接。開關(guān)Kl的輸出端分別與5V隔離電源7的輸入端、12V隔離電源8的輸入端印制導(dǎo)線連接；濾波單元9的模擬信號(hào)輸出端與多路模擬開關(guān)10的輸入端印制導(dǎo)線連接，多路模擬開關(guān)10的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器11的模擬輸入端印制導(dǎo)線連接；隔離芯片12的數(shù)字輸出端與電子繼電器開關(guān)13的輸入端印制導(dǎo)線連接；CAN總線驅(qū)動(dòng)器14的輸出端與終端電阻R印制導(dǎo)線連接。外部輸入的電源，經(jīng)過電源電路6轉(zhuǎn)換為5V、12V和24V三種電源后，供CPU電路I、A/D采集電路2、開關(guān)量輸出電路3、開關(guān)量輸入電路4和CAN總線通訊電路5正常工作供電使用。A/D采集電路2將外部模擬信號(hào)經(jīng)濾波單元9進(jìn)行濾波處理后，由多路模擬開關(guān)10選擇輸出至A/D轉(zhuǎn)換器11，A/D轉(zhuǎn)換器11將模擬信號(hào)通過量化和比較，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，輸出至CPU電路1，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部模擬輸入信號(hào)的采集。外部開關(guān)信號(hào)量輸入至開關(guān)量輸入電路4，經(jīng)過擴(kuò)展I/O芯片15，實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換和邏輯鎖存，將外部開關(guān)信號(hào)實(shí)時(shí)輸出至CPU電路I。開關(guān)量輸出電路3將CPU電路I控制輸出邏輯電平信號(hào)通過隔離芯片12隔離輸出后，驅(qū)動(dòng)電子繼電器開關(guān)13的通斷，實(shí)現(xiàn)將CPU電路控制輸出邏輯轉(zhuǎn)為加載于負(fù)載上的功率電壓。CAN總線通訊電路5通過CAN總線驅(qū)動(dòng)器14和終端電阻R,將外部CAN總線傳輸?shù)牟罘中盘?hào)轉(zhuǎn)換為與CPU電路I共地的電平信號(hào)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種電液智能分布式控制器，其特征在于包括：CPU電路（1）、A/D采集電路（2）、開關(guān)量輸出電路（3）、開關(guān)量輸入電路（4）和電源電路（6）、CAN總線通訊電路（5）；其中，A/D采集電路（2），包括：濾波單元（9）、多路模擬開關(guān)（10）、A/D轉(zhuǎn)換器（11）；開關(guān)量輸出電路（3），包括：隔離芯片（12）、電子繼電器開關(guān)（13）；CAN總線通訊電路（5），包括：CAN驅(qū)動(dòng)器（14）、終端電阻R；電源電路（6）：包括：開關(guān)K1、5V隔離電源（7）和12V隔離電源（8）；CPU電路（1）采用32位單片機(jī)；外部輸入電源與開關(guān)K1輸入端導(dǎo)線連接，電源電路（6）的輸出端與CPU電路（1）的供電輸入端印制導(dǎo)線連接，電源電路（6）的輸出端與A/D采集電路（2）的供電輸入端印制導(dǎo)線連接，電源電路（6）的輸出端與開關(guān)量輸入電路（4）的供電輸入端印制導(dǎo)線連接，電源電路（6）的輸出端與開關(guān)量輸出電路（3）的供電輸入端印制導(dǎo)線連接，電源電路（6）的輸出端與CAN總線通訊電路（5）的供電輸入端印制導(dǎo)線連接，CPU電路（1）的SPI接口端與A/D采集電路（2）的SPI接口端印制導(dǎo)線連接，CPU電路（1）的數(shù)字輸入端與開關(guān)量輸入電路（4）的輸出端印制導(dǎo)線連接，CPU電路（1）的數(shù)字輸出端與隔離芯片（12）的輸入端印制導(dǎo)線連接，CPU電路（1）的CAN通訊端口與CAN驅(qū)動(dòng)器（14）的通訊端口印制導(dǎo)線連接；開關(guān)K1的輸出端分別與5V隔離電源（7）的輸入端、12V隔離電源（8）的輸入端印制導(dǎo)線連接；濾波單元（9）的模擬信號(hào)輸出端與多路模擬開關(guān)（10）的輸入端印制導(dǎo)線連接，多路模擬開關(guān)（10）的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器（11）的模擬輸入端印制導(dǎo)線連接；隔離芯片（12）的數(shù)字輸出端與電子繼電器開關(guān)（13）的輸入端印制導(dǎo)線連接；？CAN總線驅(qū)動(dòng)器（14）的輸出端與終端電阻R印制導(dǎo)線連接；外部輸入的電源，經(jīng)過電源電路（6）轉(zhuǎn)換為5V、12V和24V三種電源后，供CPU電路（1）、A/D采集電路（2）、開關(guān)量輸出電路（3）、開關(guān)量輸入電路（4）和CAN總線通訊電路（5）正常工作供電使用；A/D采集電路（2）將外部模擬信號(hào)經(jīng)濾波單元（9）進(jìn)行濾波處理后，由多路模擬開關(guān)（10）選擇輸出至A/D轉(zhuǎn)換器（11），A/D轉(zhuǎn)換器（11）將模擬信號(hào)通過量化和比較，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，輸出至CPU電路（1），實(shí)現(xiàn)對(duì)外部模擬輸入信號(hào)的采集；外部開關(guān)信號(hào)量輸入至開關(guān)量輸入電路（4），經(jīng)過擴(kuò)展I/O芯片（15），實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換和邏輯鎖存，將外部開關(guān)信號(hào)實(shí)時(shí)輸出至CPU電路（1）；開關(guān)量輸出電路（3）將CPU電路（1）控制輸出邏輯電平信號(hào)通過隔離芯片（12）隔離輸出后，驅(qū)動(dòng)電子繼電器開關(guān)（13）的通斷，實(shí)現(xiàn)將CPU電路控制輸出邏輯轉(zhuǎn)為加載于負(fù)載上的功率電壓；CAN總線通訊電路（5）通過CAN總線驅(qū)動(dòng)器（14）和終端電阻R，將外部CAN總線傳輸?shù)牟罘中盘?hào)轉(zhuǎn)換為與CPU電路（1）共地的電平信號(hào)，通過與CPU電路（1）的通訊端口的連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)總線的控制和訪問；CPU電路（1）將來自經(jīng)A/D采集電路（2）、開關(guān)量輸入電路（4）、CAN總線通訊電路（5）處理獲得的數(shù)字信號(hào)和通訊數(shù)據(jù)，進(jìn)行邏輯處理和計(jì)算，轉(zhuǎn)換為控制開關(guān)量輸出電路（3）、CAN總線通訊電路（5）的輸出控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部負(fù)載的閉環(huán)控制和總線通訊。...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種電液智能分布式控制器，其特征在于包括CPU電路(I)、A/D采集電路(2)、開關(guān)量輸出電路(3)、開關(guān)量輸入電路(4)和電源電路(6)、CAN總線通訊電路(5);其中，A/D采集電路(2)，包括濾波單元(9)、多路模擬開關(guān)(10)、A/D轉(zhuǎn)換器(11);開關(guān)量輸出電路(3)，包括隔離芯片(12)、電子繼電器開關(guān)(13) ；CAN總線通訊電路(5)，包括CAN驅(qū)動(dòng)器(14)、終端電阻R ;電源電路(6):包括開關(guān)K1、5V隔離電源(7)和12V隔離電源(8) ；CPU電路(I)采用32位單片機(jī)； 外部輸入電源與開關(guān)Kl輸入端導(dǎo)線連接，電源電路(6)的輸出端與CPU電路(I)的供電輸入端印制導(dǎo)線連接，電源電路(6)的輸出端與A/D采集電路(2)的供電輸入端印制導(dǎo)線連接，電源電路(6)的輸出端與開關(guān)量輸入電路(4)的供電輸入端印制導(dǎo)線連接，電源電路(6)的輸出端與開關(guān)量輸出電路(3)的供電輸入端印制導(dǎo)線連接，電源電路(6)的輸出端與CAN總線通訊電路(5)的供電輸入端印制導(dǎo)線連接，CPU電路(I)的SPI接口端與A/D采集電路(2)的SPI接口端印制導(dǎo)線連接，CPU電路(I)的數(shù)字輸入端與開關(guān)量輸入電路(4)的輸出端印制導(dǎo)線連接，CPU電路(I)的數(shù)字輸出端與隔離芯片(12)的輸入端印制導(dǎo)線連接，CPU電路(I)的CAN通訊端口與CAN驅(qū)動(dòng)器(14)的通訊端口印制導(dǎo)線連接； 開關(guān)Kl的輸出端分別與5V隔離電源(7)的輸入端、12V隔離電源(8)的輸入端印制導(dǎo)線連接；濾波單元(9)的模擬信號(hào)輸出端與多路模擬開關(guān)(10)的輸入端印制導(dǎo)線連接，多路模擬開關(guān)(10)的輸出端與...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳治國(guó)，邱旭陽(yáng)，聶光瑋，王雷，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京機(jī)械設(shè)備研究所，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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