一种用于线切割的PLC手控盒的控制系统
技术领域
本实用新型涉及PLC通信技术领域，尤其是一种用于线切割的PLC手控盒的控制系统。
背景技术
PLC(可编程逻辑控制器)是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。
线切割的PLC手控盒是利用RS485通信方式与PLC本体进行通信，以实现在手控盒端完成对本体PLC的控制，并进行控制指令传递及数据信息交换，从而达到控制的目的。
因为线切割的PLC手控盒与PLC本体之间为远距离通信，现有的PLC手控盒存在功能单一，操作繁琐，经常受电源干扰，且存在通信信号噪音的问题。
因此，急需一种改进解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术的不足，提出一种用于线切割的PLC手控盒的控制系统，采用MCU芯片的8个普通I/0口，实现五行三列的矩阵按键检测，利用其它16个普通I/0口，驱动LED发光二极管，实现控制指示灯显示，再利用MCU芯片所带有的RS485通讯口完成与PLC的通信，由于长距离的通信，为了增加线切割的PLC手控盒的抗电源干扰的能力，消除通信信号噪音，在通信接口处采用数字隔离器和隔离电源模块，实现数据信号和电源的隔离。
为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供以下技术方案：
一种用于线切割的PLC手控盒的控制系统，包括MCU芯片，所述MCU芯片上分别连接有矩阵按键单元、LED发光单元、电源隔离模块、数字隔离模块，所述电源隔离模块的另一端连接有电源芯片，所述数字隔离模块的另一端连接有RS485芯片；所述电源芯片与所述RS485芯片的另一端分别与接线端子连接，所述接线端子的另一端与PLC主机连接。
优选的，所述MCU芯片包括PAO～PA7、PBO～PB7、PCO～PC7，共 24个I/O接口；还包括用于与所述RS485芯片连接的通讯接口RX、TX和CNT；
所述矩阵按键单元包括与所述PA0～PA7的I/O接口连接的按键K1～ K15，所述按键K1～K15成五行三列矩阵排列；
所述LED发光单元包括分别与所述PBO～PB7的I/O接口和所述PCO～ PC7的I/O接口连接的LED1～LED16；
所述数字隔离模块包括规格相同的第一数字隔离器和第二数字隔离器；所述第一数字隔离器的OUTA接口的与所述MCU芯片的RX接口连接、所述第一数字隔离器的INB接口的与所述MCU芯片的TX接口连接；所述第一数字隔离器的INA接口的与所述RS485芯片的RO接口连接、所述第一数字隔离器的 OUTB接口的与所述RS485芯片的DI接口连接；
所述第二数字隔离器INB接口与所述MCU芯片的CNT接口连接、所述第二数字隔离器OUTB接口与所述RS485芯片的RE接口和DE接口连接；
所述RS485芯片A、B接口分别与所述PLC主机的通讯接口A、B连接。
优选的，所述第一数字隔离器与所述MCU芯片、所述RS485芯片之间，所述第二数字隔离器与所述MCU芯片、所述RS485芯片之间，所述RS485芯片与所述PLC主机之间，分别设置有RC滤波器。
有益效果
本实用新型所提出一种用于线切割的PLC手控盒的控制系统，具备如下优点：
1.简化了控制方法：利用按键的形式，并配备了相应的发光二极管做为控制指示灯，使得在手控盒端控制变得更加简单易操作，且可识别性强；
2.增强了对电磁干扰的抗扰能力：因为线切割的PLC手控盒与PLC本体之间为远距离通信，故采用抗干扰能力强的RS485通信，而常规技术方案的是采用TTL或者CMOS电平的单端信号，且没有进行隔离，差分信号相对单端信号的优点是明显的：第一，差分信号对外部电磁干扰(EMI)是高度免疫的，一个干扰源对差分信号对的每一端影响都是相同的，因为由电压差来决定信号，两边的干扰相抵，信号便不会有大幅的变化。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本实用新型所述一种用于线切割的PLC手控盒的控制系统的结构示意图；
图2为本实用新型所述一种用于线切割的PLC手控盒的控制系统的矩阵按键单元和LED发光单元连接电路图；
图3为本实用新型所述一种用于线切割的PLC手控盒的控制系统的电源隔离模块和数字隔离模块连接示意图；
图4为本实用新型所述一种用于线切割的PLC手控盒的控制系统的电源隔离模块和数字隔离模块连接电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，一种用于线切割的PLC手控盒的控制系统，包括MCU芯片，所述MCU芯片U5上分别连接有矩阵按键单元、LED发光单元、电源隔离模块 U3、数字隔离模块，所述电源隔离模块的另一端连接有电源芯片U1，所述数字隔离模块的另一端连接有RS485芯片U2；所述电源芯片U1与所述RS485 芯片U2的另一端分别与接线端子连接，所述接线端子的另一端与PLC主机连接。
具体的，如图1和2所示，通过电源芯片U1将24V电源转化为5V电源，给RS485芯片U2供电，再通过电源隔离模块U3，一方面实现电源隔离，另一方面通过电源隔离模块，将电源转化为3.3V来给MCU芯片U5、数字隔离器以及LED发光二极管等供电。其中，MCU芯片U5通过扫描I/O口，对按键信息进行检测，完成信息采集，并通过I/O口驱动LED发光二极管，完成控制信息指示，利用按键的形式，并配备了相应的发光二极管做为控制指示灯，使得在手控盒端控制变得更加简单易操作，且可识别性强。
如图3和4所示，所述MCU芯片包括PAO～PA7、PBO～PB7、PCO～ PC7，共24个I/O接口；还包括用于与所述RS485芯片连接的通讯接口RX、 TX和CNT；
所述矩阵按键单元包括与所述PAO～PA7的I/O接口连接的按键K1～ K15，所述按键K1～K15成五行三列矩阵排列，具体为：PAO接口与PA5、 PA6和PA7接口分别上连接有按键开关K1、K2、K3，PA1接口与PA5、PA6 和PA7接口分别上连接有按键开关K4、K5、K6；PA2接口与PA5、PA6和PA7 接口分别上连接有按键开关K7、K8、K9；PA3接口与PA5、PA6和PA7接口分别上连接有按键开关K10、K11、K12；PA4接口与PA5、PA6和PA7接口分别上连接有按键开关K13、K14、K15。
所述LED发光单元包括分别与所述PBO～PB7的I/O接口和所述PCO～ PC7的I/O接口连接的LED1～LED16，具体为：PBO～PC7接口上分别连接有相互串联的LED1和限流电阻R1、……相互串联的LED16和限流电阻 R16。
所述数字隔离模块包括规格相同的第一数字隔离器和第二数字隔离器；所述第一数字隔离器的OUTA接口的与所述MCU芯片的RX接口连接、所述第一数字隔离器的INB接口的与所述MCU芯片的TX接口连接；所述第一数字隔离器的INA接口的与所述RS485芯片的RO接口连接、所述第一数字隔离器的 OUTB接口的与所述RS485芯片的DI接口连接；
所述第二数字隔离器INB接口与所述MCU芯片的CNT接口连接、所述第二数字隔离器OUTB接口与所述RS485芯片的RE接口和DE接口连接；
所述RS485芯片A、B接口分别与所述PLC主机的通讯接口A、B连接。
所述第一数字隔离器与所述MCU芯片、所述RS485芯片之间，所述第二数字隔离器与所述MCU芯片、所述RS485芯片之间，分别设置有RC滤波器，所述RC滤波器包括设置于所述第一数字隔离器的OUTA接口的与所述MCU芯片的RX接口之间的由电容C1与电阻R20构成的RC滤波器、设置于所述第一数字隔离器的INB接口的与所述MCU芯片的TX接口之间的由电容C2与电阻 R21构成的RC滤波器、设置于所述第一数字隔离器的INA接口的与所述RS485 芯片的RO接口之间的由电容C4与电阻R23构成的RC滤波器、设置于所述第一数字隔离器的OUTB接口的与所述RS485芯片的DI接口之间的由电容C5 与电阻R24构成的RC滤波器、设置于所述第二数字隔离器INB接口与所述 MCU芯片的CNT接口之间的由电容C3与电阻R22构成的RC滤波器、设置于所述第二数字隔离器OUTB接口与所述RS485芯片的RE接口和DE接口之间的由电容C6与电阻R25构成的RC滤波器、和设置于所述RS485芯片和与所述 PLC主机之间之间的由电容C7与电阻R26，和由电容C8与电阻R29构成的RC 滤波器。数字隔离器周围的电阻，电容在在信号线上起到RC滤波的作用，消除信号线上的噪声干扰，保证数据的准确。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
