[发明专利]一种基于模块化电路设计与简易编程算法的模块控制器

说明书

本发明公开了一种基于模块化电路设计与简易编程算法的模块控制器，属于工业自动化控制与电子电路设计技术领域，包括主控部分和接口部分，所述主控部分的主控板包括电路部分的电路板和控制器外壳，所述接口部分的接口电路板包括数字通讯、数字IO、模拟量以及芯片结构五种接口类型。该基于模块化电路设计与简易编程算法的模块控制器，从控制原理为出发点，打包控制与输人输出电路，规范设计追求兼容与通用性，用户可用根据自身对于控制的需求，定义控制器的输入输出电路，编写相应的逻辑控制算法实现自身所需系统的快速组件与验证，采用模块控制器的控制模块化层面为电路级别的方式，使得用户享有更紧凑小巧的解决方案。

技术领域

本发明属于工业自动化控制与电子电路设计技术领域，应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业的控制系统中，具体为一种基于模块化电路设计与简易编程算法的模块控制器。

背景技术

现有工业控制器以PLC为代表，以主控模块为核心可用外扩不同模块单元。核心单元含有不同开关量与模拟量，用户可根据实际需要选购扩展单元模块。但是模块类型相对固定无法满足不同用户。同时在应用不匹配时存在严重的资源浪费。没有电路层的模块化更加灵活达到资源精准定位。

1、现有技术中，也存在部分控制器以电路为模块加减式设计，为电路冗余设计。电路预留功能对应电路不使用，用户根据实际需求选择性加减电路硬件电路。这样的设计节省了用户成本，但是灵活性有局限而且控制器体积大、利用率低。

2、现有技术中，现有仪器及控制器电路设计指向性强，但是随着社会与科技发展，用户需求多元、多样化，不同应用领域控制原理相近，但是却需要衍生出不同多样的控制器与控制仪表。这样繁琐了控制系统，同时也增加了用户在组件与研发过程的成本。在工业与一些新兴行业，用户创新点在对应领域设计，但是实现过程中的电路与检测控制部分现有支持匮乏，无专用或可直接应用的控制仪器仪表。所以浪费的大量的时间、资源与精力在系统的组装与搭建上。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于模块化电路设计与简易编程算法的模块控制器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于模块化电路设计与简易编程算法的模块控制器，包括主控部分和接口部分，所述主控部分的主控板包括电路部分的电路板和控制器外壳，所述接口部分的接口电路板包括数字通讯、数字IO、模拟量以及芯片结构五种接口类型；主控部分的主控板和接口部分的接口电路板，二者规范接口标准，通过软件算法自识别，算法层面基于接口分类，打包分块处理，通过地址指向，根据实际电路进行映射调用，电路层面进行归类电路的接口形式，简化模块控制器面对不同应用的冗余现象，算法层面通过电路识别进行对应代码调用，配合独特映射算法，所有有效输入输出数据格式规范易用；

其中，模块控制器的编程算法包括以下设计内容：将所有数据分为两块，分为地址信息和数据本身，地址为数据的区分标志，数据为有效信息，将所有数据二次打包为重新定义地址的数据，接口部分的所有接口的信息转换成通用的地址数据，主控部分的主控板将应用信息转换为规范的接口，再将规范的接口转换成指定的数据信息，并打包常用的逻辑处理类型，用于实现用户只需要选用什么型号并且需要如何处理信息即可；

其中，模块控制器的模块化电路设计包括以下设计内容：基于主控板的管脚复用性、功能性IC存在通用接口标准、硬件线路的电平特性，将电路部分区分为主控电路、接口电路两大类；主控电路与接口电路基于接口三态特性，即高电平、低电平和高阻，通过主控板内部识别算法区分接口电路，规范的接口电气要求使得主控电路与接口电路双向可识别兼容。

进一步优化本技术方案，所述模块控制器的编程算法打包的常用的逻辑处理类型包括常用的四大处理类型：数据传输、数据运算、数据逻辑条件、程序指令，用户可用基于打包的处理方式处理不同数据实现想用的应用目的。