集成电控柜及其控制方法.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910950732.X (22)申请日 2019.10.08 (71)申请人 六安市三鑫电器设备有限公司 地址 237000 安徽省六安市六安经济技术 开发区皋城东路 (72)发明人 孔凡俊 (74)专利代理机构 北京久维律师事务所 11582 代理人 邢江峰 (51)Int.Cl. G05B 19/042(2006.01) (54)发明名称 一种集成电控柜及其控制方法 (57)摘要 本申请实施例提供了一种集成电控柜及其 控制方法， 该种集成电控柜包括电源模块， 该种 集成

2、电控柜还包括： 控制模块， 与所述电源模块 电性连接， 用于下发控制指令； 通讯模块， 与所述 控制模块电性连接， 用于传输数据； 协议模块， 与 所述通讯模块电性连接， 用于提供外接设备与控 制模块间的通讯协议； 匹配模块， 与所述控制模 块电性连接， 用于识别外接设备和匹配控制指 令； 以及数据库， 与所述控制模块电性连接， 用于 存储数据。 本申请还提供了一种控制方法。 通过 本申请的集成电控柜及其控制方法， 能够提高电 控柜的多用性， 提高生产中电气设备的控制效 率。 权利要求书2页 说明书4页 附图6页 CN 110597146 A 2019.12.20 CN 110597146 A

3、 1.一种集成电控柜， 包括电源模块， 其特征在于， 该种集成电控柜还包括： 控制模块， 与所述电源模块电性连接， 用于下发控制指令； 通讯模块， 与所述控制模块电性连接， 用于传输数据； 协议模块， 与所述通讯模块电性连接， 用于提供外接设备与控制模块间的通讯协议； 匹配模块， 与所述控制模块电性连接， 用于识别外接设备和匹配控制指令； 以及 数据库， 与所述控制模块电性连接， 用于存储数据。 2.根据权利要求1所述的集成电控柜， 其特征在于， 所述控制模块包括主控MCU、 与所述 主控MCU电性连接的映射单元， 所述映射单元与所述匹配模块电性连接， 用于根据外接设备 的信息生成适配于该外接

4、设备控件。 3.根据权利要求1所述的集成电控柜， 其特征在于， 所述通讯模块包括CAN总线通讯单 元和WIFI通讯单元。 4.根据权利要求1或2所述的集成电控柜， 其特征在于， 所述协议模块包括： TCP/IP协议， 用于数据处理和传输； MCU透传模式协议， 所述MCU透传模式协议用于配对、 连接、 心跳机制， 建立外接设备与 所述控制模块的连接或使外接设备加入到设备组中， 并保持连接。 5.根据权利要求1所述的集成电控柜， 其特征在于， 所述匹配模块包括分别与所述控制 模块电性连接的信号传输与控制单元、 识别单元， 所述信号传输与控制单元用于读取外接 设备的设备信息， 所述设备信息至少包括

5、设备类型、 设备电气参数及设备的功能数据包， 所 述识别单元分别与信号传输与控制单元和数据库电性连接， 用于根据所述设备信息匹配相 应的控制指令。 6.根据权利要求5所述的集成电控柜， 其特征在于， 所述信号传输与控制单元包括无线 信号传输与控制子单元、 有线信号传输与控制子单元， 所述无线信号子单元的输入端电性 连接有扫描器， 所述有线信号传输与控制单元的输入端电性连接有OTG数据线。 7.根据权利要求1所述的集成电控柜， 其特征在于， 所述数据库包括通用指令单元、 外 设指令单元， 所述通用指令单元用于存储基础控制指令， 所述基础控制指令至少包括电压 参数控制数据、 电流参数控制数据， 所

6、述外设指令单元用于预设和存储外接设备的功能参 数控制数据。 8.一种适用于权利要求1-7所述的集成电控柜的控制方法， 其特征在于， 该方法包括以 下步骤： 连接设备， 外接设备通过匹配模块和协议模块建立与控制模块的数据传输通道； 识别设备， 匹配模块读取外接设备的设备信息并匹配该外接设备对应的控制数据， 所 述设备信息至少包括设备类型、 设备电气参数及设备的功能数据包； 控制设备， 控制模块根据获取的设备信息建立适配于该外接设备的控件， 并通过执行 各空间对外接设备进行控制。 9.根据权利要求8所述的控制方法， 其特征在于， 所述连接设备具体包括以下步骤： S1、 外接设备通过OTG数据线与匹

7、配模块建立数据交互； S2、 匹配模块读取外接设备的设备信息传输至控制单元； S3、 协议模块根据控制单元根据获取的设备信息建立控制模块与外接设备的协议通 讯。 权利要求书 1/2 页 2 CN 110597146 A 2 10.根据权利要求9所述的控制方法， 其特征在于， 所述识别设备具体包括匹配模块根 据S3中的通讯协议， 在数据库中匹配外接设备的功能数据包对应的控制指令； 所述控制设备具体包括以下步骤： D1、 控制模块获取匹配模块在数据库中匹配的控制指令； D2、 映射单元根据匹配到的控制指令生成执行外接设备大的功能数据包对应功能的控 件； D3、 执行相应控件使外接设备执行对应的控制

8、指令。 权利要求书 2/2 页 3 CN 110597146 A 3 一种集成电控柜及其控制方法 技术领域 0001 本申请涉及智能电控柜技术领域， 具体是一种集成电控柜及其控制方法。 背景技术 0002 电控柜往往集成有电气设备的控制组件， 通过电控柜内的控制组件能够对电气设 备的电气参数和运行参数进行调整， 从而对生产工艺进行调节。 现有技术中的电控柜往往 只能适配一种电气设备或通过集成多种控制组件来控制多种电气设备。 单一的控制一种电 气设备， 存在使用成本高， 控制不便捷的问题； 集成多种控制组件的方式， 存在电控柜体积 大、 操作控制不便利的问题。 0003 公开于该背景技术部分的信

9、息仅仅旨在增加对本申请的总体背景的理解， 而不应 当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。 发明内容 0004 本申请的第一各技术目的在于解决上述问题， 提供了一种集成电控柜。 本申请的 第二个技术目的在于提供适用于前述集成电控柜的一种控制方法。 0005 为实现上述第一个技术目的， 本发明提供了一种集成电控柜， 包括电源模块， 该种 集成电控柜还包括： 控制模块， 与所述电源模块电性连接， 用于下发控制指令； 通讯模块， 与 所述控制模块电性连接， 用于传输数据； 协议模块， 与所述通讯模块电性连接， 用于提供外 接设备与控制模块间的通讯协议； 匹配模块

10、， 与所述控制模块电性连接， 用于识别外接设备 和匹配控制指令； 以及数据库， 与所述控制模块电性连接， 用于存储数据。 0006 优选地， 所述控制模块包括主控MCU、 与所述主控MCU电性连接的映射单元， 所述映 射单元与所述匹配模块电性连接， 用于根据外接设备的信息生成适配于该外接设备控件。 0007 优选地， 所述通讯模块包括CAN总线通讯单元和WIFI通讯单元。 0008 优选地， 所述协议模块包括： TCP/IP协议， 用于数据处理和传输； MCU透传模式协 议， 所述MCU透传模式协议用于配对、 连接、 心跳机制， 建立外接设备与所述控制模块的连接 或使外接设备加入到设备组中，

11、并保持连接。 0009 优选地， 所述匹配模块包括分别与所述控制模块电性连接的信号传输与控制单 元、 识别单元， 所述信号传输与控制单元用于读取外接设备的设备信息， 所述设备信息至少 包括设备类型、 设备电气参数及设备的功能数据包， 所述识别单元分别与信号传输与控制 单元和数据库电性连接， 用于根据所述设备信息匹配相应的控制指令。 0010 优选地， 所述信号传输与控制单元包括无线信号传输与控制子单元、 有线信号传 输与控制子单元， 所述无线信号子单元的输入端电性连接有扫描器， 所述有线信号传输与 控制单元的输入端电性连接有OTG数据线。 0011 优选地， 所述数据库包括通用指令单元、 外设

12、指令单元， 所述通用指令单元用于存 储基础控制指令， 所述基础控制指令至少包括电压参数控制数据、 电流参数控制数据， 所述 外设指令单元用于预设和存储外接设备的功能参数控制数据。 说明书 1/4 页 4 CN 110597146 A 4 0012 基于上述集成电控柜， 匹配模块对外接设备的设备信息识别后通过协议模块建立 控制模块与外接设备间的通讯， 使本申请的集成电控柜能够适配多种外接设备， 避免现有 技术中电控柜只能作为单一的或特定的外接设备控制机构的问题。 0013 为实现本申请的第二个技术目的， 本发明还基于同一发明构思提供了一种适用于 上述集成电控柜的控制方法， 8.一种适用于权利要求

13、1-7所述的集成电控柜的控制方法， 其 特征在于， 该方法包括以下步骤： 0014 连接设备， 外接设备通过匹配模块和协议模块建立与控制模块的数据传输通道； 0015 识别设备， 匹配模块读取外接设备的设备信息并匹配该外接设备对应的控制数 据， 所述设备信息至少包括设备类型、 设备电气参数及设备的功能数据包； 0016 控制设备， 控制模块根据获取的设备信息建立适配于该外接设备的控件， 并通过 执行各空间对外接设备进行控制。 0017 优选地， 所述连接设备具体包括以下步骤： 0018 S1、 外接设备通过OTG数据线与匹配模块建立数据交互； 0019 S2、 匹配模块读取外接设备的设备信息传

14、输至控制单元； 0020 S3、 协议模块根据控制单元根据获取的设备信息建立控制模块与外接设备的协议 通讯。 0021 优选地， 所述识别设备具体包括匹配模块根据S3中的通讯协议， 在数据库中匹配 外接设备的功能数据包对应的控制指令； 0022 所述控制设备具体包括以下步骤： 0023 D1、 控制模块获取匹配模块在数据库中匹配的控制指令； 0024 D2、 映射单元根据匹配到的控制指令生成执行外接设备大的功能数据包对应功能 的控件； 0025 D3、 执行相应控件使外接设备执行对应的控制指令。 0026 基于上述的控制方法， 使电控柜能够适配多种外接设备， 通过替换传统电气设备 的控制机构，

15、 能够减少传统电控柜的使用， 进而在大规模生产中降低生产成本和提高控制 效率。 0027 综上所述， 根据本申请的集成电控柜及其控制方法， 能够提高多设备生产中的控 制效率， 降低成本。 附图说明 0028 构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解， 本申请的示意性实 施例及其说明用于解释本申请， 并不构成对本申请的不当限定。 在附图中： 0029 图1为本申请实施例一种集成电控柜的结构示意图； 0030 图2为图1中控制模块的结构示意图； ； 0031 图3为图1中通讯模块的结构示意图； 0032 图4为图1中协议模块的结构示意图； 0033 图5为图1中匹配模块的结构示意图；

16、0034 图6为图1中数据库的结构示意图； 0035 图7为本申请实施例中一种控制方法的流程图； 说明书 2/4 页 5 CN 110597146 A 5 0036 图8为图7中步骤一的具体方法流程图； 0037 图9为图7中步骤三的具体方法流程图。 具体实施方式 0038 以下将以图式揭露本申请的多个实施方式， 为明确说明起见， 许多实务上的细节 将在以下叙述中一并说明。 然而， 应了解到， 这些实务上的细节不应用以限制本申请。 此外， 为简化图式起见， 一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。 0039 实施例： 参考图1所示的一种集成电控柜， 包括电源模块， 电源模块

17、以现有技术为 基础， 可以是外接的交流电或锂电池等。 0040 在本实施例中， 该种集成电控柜还包括控制模块、 通讯模块、 协议模块、 匹配模块、 和数据库。 0041 具体来说： 0042 控制模块， 与电源模块电性连接， 用于下发控制指令。 控制模块可以是现有技术中 的PCL控制柜等常用的电气控制器， 结合图1和图2所示， 作为优选地， 在本实施例中， 控制模 块包括主控MCU、 与主控MCU电性连接的映射单元， 映射单元与匹配模块电性连接， 用于根据 外接设备的信息生成适配于该外接设备控件。 主控MCU以现有技术为基础， 外接设备可以是 现有技术中的任意一种电气设备。 0043 通讯模块

18、， 与控制模块电性连接， 用于传输数据。 结合图1和图3所示， 在本实施例 中， 通讯模块包括CAN总线通讯单元和WIFI通讯单元。 CAN总线通讯单元和WIFI通讯单元以 现有技术为基础。 0044 协议模块， 与通讯模块电性连接， 用于提供外接设备与控制模块间的通讯协议。 结 合图1和图4所示， 在本实施例中， 协议模块包括： TCP/IP协议， 用于数据处理和传输。 MCU透 传模式协议， MCU透传模式协议用于配对、 连接、 心跳机制， 建立外接设备与控制模块的连接 或使外接设备加入到设备组中， 并保持连接。 在本实施例中， 外接设备的数量可以是一个或 多个， 多个外接设备通过MCU透

19、传模式协议保持与主控MCU的连接。 0045 匹配模块， 与控制模块电性连接， 用于识别外接设备和匹配控制指令。 结合图1和 图5所示， 在本实施例中， 匹配模块包括分别与控制模块电性连接的信号传输与控制单元、 识别单元， 信号传输与控制单元用于读取外接设备的设备信息， 设备信息至少包括设备类 型、 设备电气参数及设备的功能数据包， 识别单元分别与信号传输与控制单元和数据库电 性连接， 用于根据设备信息匹配相应的控制指令。 设备类型可以是现有技术中的传送设备、 分拣设备等等， 设备电气参数可以是现有技术中电气设备的电压参数、 电流参数等， 设备的 功能数据包可以是现有技术中电气设备的运行参数。

20、 作为本实施例的一种优选地实施方 式， 信号传输与控制单元包括无线信号传输与控制子单元、 有线信号传输与控制子单元， 无 线信号子单元的输入端电性连接有扫描器， 有线信号传输与控制单元的输入端电性连接有 OTG数据线。 0046 数据库， 与控制模块电性连接， 用于存储数据。 结合图1和图6所示， 在本实施例中， 数据库包括通用指令单元、 外设指令单元， 通用指令单元用于存储基础控制指令， 基础控制 指令至少包括电压参数控制数据、 电流参数控制数据， 外设指令单元用于预设和存储外接 设备的功能参数控制数据。 说明书 3/4 页 6 CN 110597146 A 6 0047 基于上述集成电控柜

21、， 匹配模块对外接设备的设备信息识别后通过协议模块建立 控制模块与外接设备间的通讯， 使本申请的集成电控柜能够适配多种外接设备， 避免现有 技术中电控柜只能作为单一的或特定的外接设备控制机构的问题。 0048 参考图7所示， 本实施例还公开了一种适用于前述集成电控柜的控制方法， 该方法 包括以下步骤： 0049 步骤一、 连接设备， 外接设备通过匹配模块和协议模块建立与控制模块的数据传 输通道。 参考图8所示， 连接设备具体包括以下步骤： 0050 S1、 外接设备通过OTG数据线与匹配模块建立数据交互； 0051 S2、 匹配模块读取外接设备的设备信息传输至控制单元； 0052 S3、 协议

22、模块根据控制单元根据获取的设备信息建立控制模块与外接设备的协议 通讯。 0053 步骤二、 识别设备， 匹配模块读取外接设备的设备信息并匹配该外接设备对应的 控制数据， 设备信息至少包括设备类型、 设备电气参数及设备的功能数据包； 识别设备具体 包括匹配模块根据S3中的通讯协议， 在数据库中匹配外接设备的功能数据包对应的控制指 令。 0054 参考步骤三、 控制设备， 控制模块根据获取的设备信息建立适配于该外接设备的 控件， 并通过执行各空间对外接设备进行控制。 参考图9所示， 控制设备具体包括以下步骤： 0055 D1、 控制模块获取匹配模块在数据库中匹配的控制指令； 0056 D2、 映射

23、单元根据匹配到的控制指令生成执行外接设备大的功能数据包对应功能 的控件； 0057 D3、 执行相应控件使外接设备执行对应的控制指令。 0058 基于上述的控制方法， 使电控柜能够适配多种外接设备， 通过替换传统电气设备 的控制机构， 能够减少传统电控柜的使用， 进而在大规模生产中降低生产成本和提高控制 效率。 0059 以上仅为本申请的优选实施例而已， 并不用于限制本申请， 对于本领域的技术人 员来说， 本申请可以有各种更改和变化。 凡在本申请的精神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本申请的保护范围之内。 说明书 4/4 页 7 CN 110597146 A 7 图1 说明书附图 1/6 页 8 CN 110597146 A 8 图2 说明书附图 2/6 页 9 CN 110597146 A 9 图3 图4 说明书附图 3/6 页 10 CN 110597146 A 10 图5 图6 说明书附图 4/6 页 11 CN 110597146 A 11 图7 图8 说明书附图 5/6 页 12 CN 110597146 A 12 图9 说明书附图 6/6 页 13 CN 110597146 A 13