[实用新型]集成PLC功能和CAN总线通讯能力的人机界面

说明书

技术领域

本实用新型涉及人机界面，特别涉及一种集成PLC功能和CAN总线通讯能力的人机界面。

背景技术

人机界面HMI(Human-Machine Interface)可以连接变频器、直流调速器、变送器、传感器、可编程序控制器(PLC)、仪表等工业控制设备，利用显示屏显示，通过输入单元(如触摸屏、键盘、鼠标等)写入工作参数或输入操作命令，实现人与机器信息交互的数字设备，大量应用于工业自动化控制机械等场合，作为工业现场显示终端和中小型自动化机器上的显示/控制一体化终端。

可程式逻辑控制器PLC(Programmable Logic Controller)是一种专为在工业环境应用而设计的控制系统。它包含中央处理器CPU，通过读取指令、解释指令以及执行指令，去控制执行有关的控制电路。

而CAN总线，即控制器局部网(CAN-CONTROLLERAREANETWORK)是一种多主机局部网，由于其高性能、高可靠性、实时性等优点现已广泛应用于工业自动化、多种控制设备、交通工具、医疗仪器以及建筑、环境控制等众多部门。

传统HMI几乎不具备任何控制能力，然而当今工控技术的飞速发展，在某些场合对控制要求不是很高的情况下，向HMI提出了控制要求，使用这种HMI能够显著的减少成本。采用CAN总线来扩展I/O点数，所以I/O点数理论上是没有约束的；采用通用开放的通讯协议，因此对I/O模块的采购不必局限于某几个厂家，可以是数字量，也可以是模拟量，也可以在总线上接执行机构。但是，市场上还未发现有集成PLC功能和CAN总线通讯能力的人机界面。

发明内容

为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案，一种集成PLC功能和CAN总线通讯能力的人机界面HMI，包括，处理器单元，显示单元，输入单元，存储单元，通讯接口，其中，显示单元和输入单元，构成外设的人机界面HMI，向用户提供操作、信息显示；

处理器单元，主要通过显示单元、输入单元与用户做人机交互，得到的控制参数、反映控制过程；通过通讯接口获取输入量，经处理后并通过通讯接口输出来控制相连的各类工业设备；

存储单元，用于提供系统运行所需要的存储空间，并向用户提供保存数据的空间；

通讯接口，用于连接处理器单元与各类工业设备，并传递数据；

其不同之处在于，通讯接口中包括CAN总线接口，以连接各类现场总线设备。

为进一步实现上述技术目的，所述处理器单元采用marvell公司生产的NHPXA270C5处理器；该处理器包括以太网接口、音频接口、串行接口、CAN总线接口；所述显示单元采用液晶显示器LCD；所述输入单元采用触摸屏；所述存储单元采用64M内存，32M快闪存储器Flash。

为进一步实现上述技术目的，所述CAN总线接口控制器采用飞利浦生产的SJA1000。

为进一步实现上述技术目的，在NHPXA270C5处理器与SJA1000之间设有一个转换电路。因为SJA1000的地址线与数据线是复用的，而NHPXA270C5处理器的地址线、数据线是独立使用的，所以需要额外一个电路来适配。SJA1000的地址端口为14000008H，数据端口的地址为1400004H，来自NHPXA270C5处理器的片选信号nCS5，数据线MD0-MD7，地址线MA2-MA3，读信号nOE，写信号nWE，经过逻辑电路处理，产生SJA1000所需的功能信号。

在本实用新型中，触摸屏和液晶显示器LCD构成HMI的接口，向用户提供操作、信息显示的接口。CAN总线接口主要用于连接各种工业模块，如I/O模块，伺服模块等。NHPXA270C5处理器的USB host可以接键盘，鼠标，U盘，或其他USB设备。USB Client主要用于WindowsCE与PC机之间的数据同步，即相互传输文件。以太网接口可用于连接INTERNET。音频接口提供声音输出、输入。SD卡扩展接口，用于外接SD卡。

相比传统HMI，本方案的功能和价格有极大的优势：PXA270主频520MHz，能满足大绝多数数据计算任务，并拥有丰富的外设：USB HOST、USB CLIENT、音频、100M以太网，SD卡扩展等，使得HMI有良好的可扩展性，并提供SoftPLC的控制功能。此外本方案的硬件设计中加入大量的保护电路，使其抗干扰能力更一步加强。因此采用这种结构的HMI能给用户广阔的应用空间。在拥有良好的性能的情况下，其价格相比与传统HMI拥有更大的竞争力。

附图说明

图1是本实用新型的结构模块图