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怎样去设计一款具备联网功能的工业控制板呢

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 具备联网功能的工业控制板是由哪些模块组成的呢？怎样去设计一款具备联网功能的工业控制板呢？ 0
2021-10-29 06:32:10　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 50 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 44 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 42 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 41 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 40 个回答。邀请回答 hjfjsdgfjdsf 该类别下有 37 个回答。邀请回答 werywer 该类别下有 35 个回答。邀请回答 h1654155957.9520 该类别下有 35 个回答。邀请回答 fdjslkjd 该类别下有 35 个回答。邀请回答 uvysdfydad 该类别下有 35 个回答。邀请回答维生素B2 该类别下有 34 个回答。邀请回答凤毛麟角该类别下有 34 个回答。邀请回答 jenny042 该类别下有 34 个回答。邀请回答 dfzvzs 该类别下有 34 个回答。邀请回答刘洋该类别下有 33 个回答。邀请回答 meihuacg 该类别下有 33 个回答。邀请回答 hfgdzc 该类别下有 33 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 33 个回答。邀请回答河南顺之航该类别下有 32 个回答。邀请回答 wenminglang 该类别下有 32 个回答。邀请回答举报李丽华相关推荐 • 一款AB变频器D2E133-AM35-B4风扇，求大神如何接到控制板上及如何控制风扇？ 2794 • 怎样去挑选一款STM32芯片呢 1342 • 如何去制作一种高仿真PLC的工业控制板 1598 • 蓝牙小程序控制板具有哪些功能呢 1185 • 怎样用ROBO PRO软件去控制慧鱼模型呢 1854 • 如何去测试CAN接口通讯功能的正确性呢 2269 • 【罗姆BD9V100MUF评估板试用申请】工业控制板项目 3421 • 怎样去设计一款基于RK3568的ARM智能网关呢 3278 • 怎样去选择一款合适的霍尔电流传感器呢 1971 • VGA控制板、LCD串口屏、LCD驱动IC 4701 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 　　一、项目要求　　传统工业生产老设备缺少联网功能，在生产过程中只能单机工作，极大浪费人力资源，且工作效率低。本项目通过设计一款具备联网功能的工业控制板，使得老设备脱离单机工作，能够通过网络下载程序到机器，并能通过电脑控制机器生产作业，大大的减少了人力资源成本。　　二、系统框图　　本项目系统设计分为五个模块，分别为微型主控模块、网络模块、通信模块、采集模块、输出控制模块，如下图所示：　　　　系统运行机制：PC端通过以太网的方式与工控板相连，采用UTP的通信协议传输数据文件到工控板上，工控板获得数据文件并进行数据转换，最终通过串口的形式将数据发送到设备上，由于工厂设备运行时会对远距离的信号传输产生噪声干扰，因此，必须提高整个通信系统的抗干扰能力。至于要使用何种通信方式，下文有详细的说明。　　三、模块讲解　　1、主控模块　　对于MCU的选择需要考虑内存、IO口数量、是否集成以太网MAC等等！最最重要一点是要考虑成本，这是任何一个硬件工程师需要考虑的，大家挑选MCU可以上ST官网根据自己的需求选择，里面有许多主流的芯片。由于需要对机器进行数据采集，实施相应的控制，要用到的IO口较多，还有就是要送给设备传输的文件较大，片上的内存要足够，考虑了好久，最终还是狠下心用STM32F407ZGT6这款成本较高的芯片。至于这部分的原理图嘛！都是直接拿来用的，就不多说废话了。　　　　2、网络模块　　针对不同的主控芯片，网口芯片的选择也大不一样。像STM32F103系列的芯片没有集成以太网口MAC芯片的，就不能单单加一块PHY芯片，还得掏钱加个以太网口MAC芯片。这也就是我为啥不选这个主控芯片的原因之一啊！听老哥的直接用stm32f107或stm32f407加一个PHY芯片就可以了。至于PHY芯片嘛！我用的是LAN8720，为啥用它呢！因为它的电路简单呗！而且某店的探索者用的就是它，有现成的电路跟例程，何乐而不为呢？谈谈网口吧！网口又分有变压器和无变压器的，至于两者那个好自己认为咯！我比较懒，当然是选择集成变压器的啦！以太网PHY接口对PCB布局有一定要求，因为这涉及到数据的速传输，需要对传输线进行阻抗和PCB叠层的计算，选择合适的差分走线，并且走线要尽可能的短，想进一步了解的朋友可以在搜索关于以太网口PCB布局的博文。　　　　3、通信模块　　本设计使用的20mA电流环串行通信接口，至于20mA 电流环是个什么东东，某度上是这样解释的，20mA 电流环是目前串行通信中广泛使用的一种接口电路，电流环串行通信接口的最大优点是低阻传输线对电气噪声不敏感，而且易实现光电隔离，因此在长距离通信时要比RS-232优越得多。它是一个加上光电隔离的电流环传送和接收电路。在发送端，将TTL电平转换为环路电流信号，在接收端又转换成TTL电平。实际应用中主要使用光电耦合器来实现电平与电流之间的转换，在传送过程中光电耦合器可以起到隔离两个系统地线的作用，是两个系统电源相互独立，形成电流环路的传送形。由于电流环电路是低阻抗电路，它对噪声的敏感度低，因此提高了通信的抗干扰能力。一句话总结就是通过模拟量来传输，减少噪声干扰就对了。以下就是本人设计的一种电流环电路，具体使用到什么芯片，这里不加以说明，毕竟涉及到公司机密什么的。　　　　4、数据采集　　数据采集部分的电路要根据设备传感器的类型设计，由于本项目涉及到的都是一些开关量，在实际应用中可能存在静电干扰。因此，这部分电路需要做好ESD静电保护和光耦隔离。如果IO口还涉及到通信，光耦的选型就要优先考虑响应速率，其实就是要选择高速的光耦。就开关量的采集而言，没必要用到高速的光耦，普通的光耦即可，逼话少说吧！直接看电路、、、　　　　信号从光耦的输入端进来，经过光耦转换成电平信号，主控芯片捕获电平信号，并对信号进行相应的处理，这样就完成了一次数据的采集。输入端双向二极管起到ESD静电防护的作用，R1，R4阻值要根据光耦导通电流计算，光耦输出端直接与主控相连，这样两个模块之间就起到了隔离的作用。上拉电阻R3的选择可以根据经验来定，一般选用10K。　　5、输出控制　　作为一款工控板，肯定得有输出控制功能啦！不然也对不起这个名字啦！设备需要接警报灯，还要控制一些别的传感器，以下是我设计的输出控制电路，原理基本和采集的电路的一样，废话就不多说了，看电路看电路、、　　　　硬件电路已全部都讲完了，难度不是很大，十分适合新手上路，我也是个菜鸟啦！这也是我做的第一个商业项目，内心有点小激动。做项目为的就是提高能力，不让自己更菜而已。至于软件部分嘛！不开源，不开源，就算想开源也没用啦！因为软件不是我写的，抱歉啦、、、　　四、总结　　这可以说是我第一次接触商业性的项目，难度也不是很大，主要问题还是通信方式方面，想了好几种方案，最终才选择了电流环串行通信方式。电路方面不是很难，很多都是现成的东西，理解好了直接拿来用就行啦！

2021-10-29 18:11:23 评论举报古贤睦