Патент на изобретение №2348966

(54) КОНТРОЛЛЕР

(57) Реферат:

Изобретение относится к устройствам с программным управлением и широкими возможностями, обеспечиваемыми компьютерными технологиями, а именно к контроллеру, выполненному в виде корпуса с клеммной панелью, в котором установлена печатная плата с размещенным на ней микроконтроллером, осуществляющим прием информации с цифровых входов и порта RS-232 и передачу принятой информации по интерфейсу Ethernet, а также энергонезависимая память, причем корпус снабжен средствами крепления к горизонтальной или вертикальной опорной поверхности и снабжен гнездом сетевого кабеля для подключения к 10/100Base-TX коммутатору с поддержкой РоЕ, а также разъемным клеммным блоком контактов, включающим контакты для подключения внешних устройств к четырем входам/выходам универсальных программируемых цифровых каналов, контакты для подключения проводов питания и управляющей цепи исполнительного устройства, контакты для подключения последовательного порта подключаемого устройства к контроллеру, а также контакты для подключения к оптически развязанным релейным выходам с величиной тока до 2,5 А и напряжения до 60 В. Данный контроллер универсален и имеет повышенное удобство в пользовании. 2 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к устройствам с программным управлением и широкими возможностями, обеспечиваемыми компьютерными технологиями, в частности контроллеру.

Известен контроллер, применяемый в спортивном тренажере (RU 2006107063 А, А63В 21/00, 10.10.2007 (1)), содержащем размещенный на платформе силовой блок с рукояткой и кнопками, предназначенными для управления функциями компьютерных игр, и программный блок, при этом система электрических коммуникаций скоммутирована через гибкий многожильный кабель на стандартный разъем игрового джойстика и подключена к порту персонального компьютера, оптическая «мышь» силового блока подключена к системному блоку персонального компьютера через интерфейс USB – Uniwersal Serial Bus, а электродвигатель реверсивного электрического привода подключен к системному блоку персонального компьютера через усилитель, элемент гальванической развязки, цифроаналоговый преобразователь и параллельный LPT-порт, а игровая сцена выведена на дисплей персонального компьютера. Недостатком описанного устройства является невозможность его подключения через сеть TCP/IP к различным электронным устройствам, которые имеют последовательный порт передачи данных.

Известен контроллер (RU 61900 U2, G06F 9/00, 2007.03.10 (2)), содержащий печатную плату, на которой расположены микроконтроллер, осуществляющий сбор информации с импульсных каналов и передачу по интерфейсам RS-232, который используется для соединения с компьютером, RS-485 и CAN, обеспечивающим удаленное подключение с объектом, литиевый элемент, энергонезависимую память, канал телеуправления, часы реального времени, отличающийся тем, что он снабжен блоком питания, дополнительной печатной платой с зажимами для подключения импульсных каналов, часы реального времени выполнены со встроенной энергонезависимой памятью (прототип).

Однако такой контроллер имеет внешний блок питания, что удорожает систему сбора данных и придает ему ограниченные функции.

Технический результат по сравнению с прототипом, проявляющийся при изготовлении либо при использовании предлагаемого устройства, – удобство и универсальность за счет используемых в нем новых технических средств и удобство при эксплуатации за счет предложенной конфигурации. Изобретение также может быть использовано и для подключения устройств с интерфейсом RS-232 в IP сеть и позволяет устанавливать доступ через сеть TCP/IP к различным электронным устройствам, которые имеют последовательный порт передачи данных.

Главной отличительной особенностью заявленного устройства контроллера является то, что его питание осуществляется по проводам компьютерной сети (технология Power over Ethernet), а также возможность проброса питающего напряжения на подключаемые устройства.

Кроме того, данное изобретение расширяет арсенал средств заявленного назначения.

Указанный технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемого устройства, достигается совокупностью следующих существенных признаков: контроллер, выполненный в виде корпуса с клеммной панелью, в котором установлена печатная плата с размещенным на ней микроконтроллером, осуществляющим прием информации с цифровых входов и порта RS-232 и передачу принятой информации по интерфейсу Ethernet, а также энергонезависимая память, причем корпус снабжен средствами крепления к горизонтальной или вертикальной опорной поверхности и снабжен гнездом сетевого кабеля для подключения к 10/100 Base-TX коммутатору с поддержкой РоЕ, а также разъемным клеммным блоком контактов, включающим контакты для подключения внешних устройств к четырем входам/выходам универсальных программируемых цифровых каналов, контакты для подключения проводов питания и управляющей цепи исполнительного устройства, контакты для подключения последовательного порта подключаемого устройства к контроллеру, а также контакты для подключения к оптически развязанным релейным выходам с величиной тока до 2,5 А и напряжения до 60 В.

Контроллер снабжен кнопками управления и разъемом для подключения внешнего питания 12-36 В постоянного напряжения, предназначенного для использования, если подключаемый коммутатор не поддерживает технологию РоЕ.

Гнездо сетевого кабеля для подключения к 10/100 Base-TX коммутатору с поддержкой РоЕ, кнопки управления и разъем для подключения источника питания размещены на одной стороне корпуса контроллера, а разъемный клеммный блок контактов – на другой.

В отличие от прототипа предлагаемое устройство выполнено в виде корпуса с клеммной панелью, в котором установлена печатная плата с размещенным на ней микроконтроллером, осуществляющим прием информации с цифровых входов и порта RS-232 и передачу принятой информации по интерфейсу Ethernet, а также энергонезависимая память, причем корпус снабжен средствами крепления к горизонтальной или вертикальной опорной поверхности и снабжен гнездом сетевого кабеля для подключения к 10/100 Base-TX коммутатору с поддержкой РоЕ, а также разъемным клеммным блоком контактов, включающим контакты для подключения внешних устройств к четырем входам/выходам универсальных программируемых цифровых каналов, контакты для подключения проводов питания и управляющей цепи исполнительного устройства, контакты для подключения последовательного порта подключаемого устройства к контроллеру, а также контакты для подключения к оптически развязанным релейным выходам с величиной тока до 2,5 А и напряжения до 60 В.

Предпочтительно контроллер снабжен кнопками управления и разъемом для подключения внешнего питания 12-36 В постоянного напряжения, предназначенного для использования, если подключаемый коммутатор не поддерживает технологию РоЕ.

Предпочтительно гнездо сетевого кабеля для подключения к 10/100 Base-TX коммутатору с поддержкой РоЕ, кнопки управления и разъем для подключения источника питания размещены на одной стороне корпуса, а разъемный клеммный блок контактов – на другой.

Снабжение контроллера корпусом, выполненным с возможностью горизонтального или вертикального крепления к опорной поверхности, на одной стороне которого размещена навигационная панель, а на другой – разъемный клеммный блок контактов для подключения внешних устройств, создает большее удобство и универсальность заявленного устройства за счет используемых в нем указанных технических признаков.

Используемые в клеммном блоке контроллера четыре входа/выхода универсальных программируемых цифровых каналов, контакты для подключения проводов питания и управляющей цепи исполнительного устройства, контакты для подключения провода последовательного порта подключаемого устройства, оптически развязанный релейный выход, выходы для питания подключаемых устройств и два вышеуказанных порта повышают удобство при эксплуатации за счет такой предложенной конфигурации.

Сущность изобретения поясняется иллюстрациями.

Фиг.1. Передняя панель контроллера.

Фиг.2. Задняя панель контроллера.

Фиг.3. 1 вариант подключения.

Фиг.4. 2 вариант подключения.

I-Teco Networker – это универсальный контроллер для подключения устройств с интерфейсом RS-232 в IP сеть. Контроллер позволяет устанавливать доступ через сеть TCP/IP к различным электронным устройствам, которые имеют последовательный порт передачи данных.

Контроллер имеет один последовательный порт RS-232, один порт Ethernet 100 Base-TX 10/100 Мбит/с с поддержкой РоЕ, четыре универсальных программируемых цифровых канала, оптически развязанный релейный выход (до 2,5 А, 60 В), два выхода для питания подключаемых устройств 12 В (один выход постоянный, другой коммутируемый, суммарный потребляемый ток до 1 А). Поддерживаемые протоколы: ICMP, ARP, IP, TCP, UDP, DHCP, Telnet, HTTP, SNMP, SMTP. Возможна работа в следующих режимах:

TCP Server, TCP Client, UDP Server/Client. Питание контроллера осуществляется по технологии Power over Ethernet через Ethernet кабель или от источника питания, постоянным напряжением 12-36 В.

Свойства контроллера:

10/100 Мбит/с автоопределяемый Ethernet интерфейс с поддержкой РоЕ

корпус с возможностью настольного или настенного монтажа

возможность работать в режимах TCP Server, TCP Client, UDP

простой графический конфигурационный интерфейс

четыре универсальных программируемых цифровых канала

защита паролем

фильтрация по IP адресам

Спецификация контроллера приведена в Таблице 1.

Работает устройство таким образом.

Сетевой порт: используйте стандартный сетевой кабель для подключения «Networker» к 10/100 Base-TX коммутатору с поддержкой РоЕ.

Кнопка сброс: использование кнопки сброс устанавливает заводские настройки.

12-36 В: разъем для подключения внешнего питания 12-36 В постоянного напряжения.

На заднюю панель выведен терминальный блок контактов для подключения внешних устройств. Назначение контактов следующее:

1. +12 В

2. Общий провод

3. RS-232-DCR

4. RS-232-DCD

5. RS-232-CTS

6. RS-232-RXD

7. RS-232-RTS

8. RS-232-TXD

9. RS-232-DTR

10. Общий провод

11. +12 В

12. +12 В коммутируемый

13. Оптореле

14. Оптореле

15. Оптореле

16. Общий провод

17. Цифровой вход/выход DIO4

18. Цифровой вход/выход DIO3

19. Цифровой вход/выход DIO2

20. Цифровой вход/выход DIO1

Подключение.

Подключение внешних устройств осуществляется через разъемный клеммный блок на задней стороне контроллера.

К контактам 1 и 2 подключаются провода питания, а к 3-9 – провода от последовательного порта подключаемого устройства.

К контактам 10 и 11 подключаются провода питания исполнительного устройства.

К контакту 12 подключается управляющая цепь исполнительного устройства.

Контакты 13-15 подключаются следующим образом.

Вариант 1 (Фиг.3). Ток в нагрузке до 1А, напряжение на нагрузке от 0 до 60 В (постоянное или переменное).

Вариант 2 (Фиг.4). Ток в нагрузке до 2А, напряжение на нагрузке от 0 до 60 В (постоянное).

К контактам 16-20 подключаются датчики или исполнительные устройства.

Контакт 16 – общий провод. Контакты 17-20 – независимые каналы вход/выход (контакты 17-18 работают только в режиме выход). В режиме вход на контакте присутствует высокий уровень (3,3 В). В режиме выход уровень на контакте программно изменяется.

Подготовка к работе.

Перед началом настройки необходимо проделать следующие действия:

– подключить сетевой кабель к порту «сеть» контроллера;

– подключить другой конец сетевого кабеля к РоЕ коммутатору в локальной сети;

– если коммутатор не поддерживает технологию РоЕ, то подключить источник питания 12-36 В к разъему питания контроллера;

– на компьютере, включенном в локальную сеть, настроить IP адрес из диапазона 192.168.127.1-192.168.127.253 и маску подсети 255.255.255.0.

Настройка.

Откроется страница приветствия WEB интерфейса.

Используя находящуюся слева навигационную панель, настройте требуемые параметры. Нажимая на пункты меню, будут открываться соответствующие страницы.

Для более детальной информации по настройке необходимо ознакомиться с документацией на модуль NE-4100T.

Таким образом, очевидно, что заявленное устройство обеспечивает заявленное назначение и указанный технический результат – удобство и универсальность заявленного устройства за счет используемых в нем новых технических средств и удобство при эксплуатации за счет предложенной конфигурации, а также главную отличительную особенность контроллера – его питание осуществляется по проводам компьютерной сети (технология Power over Ethernet), а также возможность проброса питающего напряжения на подключаемые устройства.

Формула изобретения

1. Контроллер, выполненный в виде корпуса с клеммной панелью, в котором установлена печатная плата с размещенным на ней микроконтроллером, осуществляющим прием информации с цифровых входов и порта RS-232, и передачу принятой информации по интерфейсу Ethernet, а также энергонезависимая память, причем корпус снабжен средствами крепления к горизонтальной или вертикальной опорной поверхности и снабжен гнездом сетевого кабеля для подключения к 10/100Base-TX коммутатору с поддержкой РоЕ, а также разъемным клеммным блоком контактов, включающим контакты для подключения внешних устройств к четырем входам/выходам универсальных программируемых цифровых каналов, контакты для подключения проводов питания и управляющей цепи исполнительного устройства, контакты для подключения последовательного порта подключаемого устройства к контроллеру, а также контакты для подключения к оптически развязанным релейным выходам с величиной тока до 2,5 А и напряжения до 60 В.

2. Контроллер по п.1, отличающийся тем, что он снабжен кнопками управления и разъемом для подключения внешнего питания 12-36 В постоянного напряжения, предназначенного для использования, если подключаемый коммутатор не поддерживает технологию РоЕ.

3. Контроллер по п.1, отличающийся тем, что гнездо сетевого кабеля для подключения к 10/100Base-ТХ коммутатору с поддержкой РоЕ, кнопки управления и разъем для подключения источника питания размещены на одной стороне корпуса контроллера, а разъемный клеммный блок контактов – на другой.

РИСУНКИ