Контроллер

Полезная модель относится к приборам сбора и передачи данных о потребленных энергоресурсах и может быть использована на промышленных предприятиях и предприятиях коммунального сектора экономики в системах сбора информации со счетчиков электроэнергии и других энергоресурсов.

Контроллер содержит микроконтроллер, осуществляющий сбор, обработку и передачу измерительной информации, преобразователь сигналов интерфейса RS-485, преобразователь сигналов интерфейса CAN, модуль часов реального времени, сообщающий микроконтроллеру точное астрономическое время, энергонезависимую память большой емкости для хранения конфигурации устройства и собранной микроконтроллером информации. Новым в заявляемом контроллере является то, что он снабжен блоком питания, модулем интерфейса GPRS, сменным модулем (PLC, радио, Zigbee), модулем локального интерфейса (ЖКИ индикатор, клавиатура), модулем контроля состояния объекта автоматизации.

Технический результат, проявляющийся при изготовлении и использовании предлагаемой полезной модели, - расширение функциональных возможностей заявляемого устройства, снижение себестоимости изготовления контроллера, удобство обслуживания, обеспечение безопасности, уменьшение эксплуатационных расходов.

Полезная модель относится к приборам сбора и передачи данных о потребленных энергоресурсах и может быть использована на промышленных предприятиях и предприятиях коммунального сектора экономики в системах сбора информации со счетчиков электроэнергии и других энергоресурсов.

Известно устройство сбора и передачи данных серии RTU 300 (www.izmerenie.ru), которое содержит блок питания, микроконтроллер, модуль телеуправления, модуль ввода дискретных сигналов, локальный интерфейс (ЖКИ индикатор, клавиатура), преобразователь сигналов интерфейса RS485, интерфейсы Ethernet и Profibus, энергонезависимую память большой емкости.

Признаки аналога, совпадающие с существенными признаками заявляемой полезной модели, следующие.

Устройство содержит блок питания, микроконтроллер, локальный интерфейс (ЖКИ индикатор, клавиатура), преобразователь сигналов интерфейса RS485, энергонезависимую память большой емкости.

Причины, препятствующие получению технического результата по аналогу, который обеспечивается заявляемой полезной моделью, следующие. Устройство не содержит интерфейс GPRS, что делает невозможным сбор данных с удаленных объектов по высокоскоростным каналам связи и через Интернет. Устройство не содержит сменный модуль (PLC, радио, Zigbee), что требует использования на объекте внешней каналообразующей аппаратуры.

За прототип принято устройство сбора и передачи данных, которое содержит микроконтроллер, осуществляющий сбор, обработку и передачу измерительной информации при помощи модуля ввода дискретных сигналов, преобразователь сигналов интерфейса RS-485, преобразователь сигналов интерфейса RS-232. Устройство выполнено в виде разъемной конструкции, состоящей из электронного блока и кроссового блока для присоединения внешних устройств и питания. Все элементы устройства расположены на одной печатной плате. Устройство снабжено преобразователем сигналов интерфейса CAN, модулем часов реального времени, сообщающим микроконтроллеру точное астрономическое время. Устройство имеет также энергонезависимую память большой емкости для хранения конфигурации устройства и собранной микроконтроллером информации, модуль индикации входных дискретных сигналов, индицирующий наличие входных дискретных сигналов. Цепи интерфейсов и внутренние электрические цепи устройства гальванически развязаны между собой. Устройство снабжено модулем четырехканального аналогово-цифрового преобразователя, дополнительным преобразователем сигналов интерфейса RS-485, двухканальным модулем управления внешними исполнительными устройствами с гальванической изоляцией. (Патент на полезную модель 66095).

Причины, препятствующие получению технического результата по прототипу, который обеспечивается заявляемой полезной моделью, следующие. Отсутствие в прототипе модуля локального интерфейса не позволяет производить просмотр данных и состояние контроллера на месте установки, увеличивая эксплуатационные расходы. Отсутствие блока питания в прототипе требует использования внешнего покупного блока питания. В прототипе нет модуля, позволяющего контролировать состояние объекта автоматизации, что снижает безопасность объекта и требует дополнительных расходов на ее обеспечение.

Технический результат, проявляющийся при изготовлении и использовании предлагаемой полезной модели, - расширение функциональных возможностей заявляемого устройства, снижение себестоимости изготовления контроллера, удобство обслуживания, обеспечение безопасности, уменьшение эксплуатационных расходов.

Существенные признаки заявляемой полезной модели следующие. Контроллер содержит микроконтроллер, осуществляющий сбор, обработку и передачу измерительной информации, преобразователь сигналов интерфейса RS-485, преобразователь сигналов интерфейса CAN, модуль часов реального времени, сообщающий микроконтроллеру точное астрономическое время, энергонезависимую память большой емкости для хранения конфигурации устройства и собранной микроконтроллером информации. Контроллер снабжен также блоком питания, модулем интерфейса GPRS, сменным модулем (PLC, радио, Zigbee), модулем локального интерфейса (ЖКИ индикатор, клавиатура), модулем контроля состояния объекта автоматизации.

В отличие от прототипа контроллер снабжен блоком питания, модулем интерфейса GPRS, сменным модулем (PLC, радио, Zigbee), модулем локального интерфейса (ЖКИ индикатор, клавиатура), модулем контроля состояния объекта автоматизации.

Снабжение заявляемого устройства блоком питания исключает необходимость внешнего покупного блока питания.

Снабжение заявляемого устройства модулем интерфейса GPRS расширяет функциональные возможности устройства, позволяет производить сбор данных с удаленных объектов по высокоскоростным каналам связи и через Интернет.

Снабжение заявляемого устройства сменным модулем (PLC, радио, Zigbee) также расширяет функциональные возможности устройства и позволяет собирать информацию с большего количества внешних устройств по различным каналам связи, что исключает использование на объекте внешней каналообразующей аппаратуры, повышает функциональность и снижает себестоимость изготовления контроллера.

Снабжение заявляемого устройства модулем локального интерфейса (ЖКИ индикатор, клавиатура) позволяет производить поверку, просмотр собранных данных и состояние контроллера на месте установки, т.е. создает удобство обслуживания и уменьшает эксплуатационные расходы.

Снабжение заявляемого устройства модулем контроля состояния объекта автоматизации позволяет обеспечивать сохранность оборудования и безопасность объекта.

Сущность полезной модели поясняется чертежом.

Контроллер содержит блок питания 1, электронный блок 2, преобразователь сигналов интерфейса RS485 3, литиевую батарею 4, преобразователь сигналов интерфейса CAN 5, модуль часов реального времени 6, модуль локального интерфейса (ЖКИ индикатор, клавиатура) 7, модуль интерфейса GPRS 8, модуль контроля состояния объекта автоматизации 9, микроконтроллер 10, DIP переключатель 11, энергонезависимую память большой емкости 12, сменный модуль (PLC, радио, Zigbee) 13.

Контроллер содержит блок питания 1, электронный блок 2 и сменный модуль (PLC, радио, Zigbee) 13. Блок питания 1 предназначен для обеспечения всех элементов контроллера напряжением питания 24 В и 5 В. Блок питания содержит импульсный преобразователь входного напряжения 220 В переменного тока в напряжение 24 В постоянного тока, а также дополнительный импульсный преобразователь напряжения 24 В в напряжение 5 В. Сменный модуль (PLC, радио, Zigbee) 13 обеспечивает передачу по различным каналам связи запросов к внешним счетчикам энергоресурсов от микроконтроллера 10 электронного блока 2, а также передачу микроконтроллеру принятой от внешних счетчиков энергоресурсов информации. Электронный блок 2 содержит микроконтроллер 10, модуль часов реального времени 6, литиевую батарею 4, преобразователь сигналов интерфейса RS485 3, преобразователь сигналов интерфейса CAN 5, модуль интерфейса GPRS 4, модуль локального интерфейса (ЖКИ индикатор, клавиатура) 7, модуль контроля состояния объекта автоматизации 9, энергонезависимую память большой емкости 12, DIP переключатель 11. Микроконтроллер 10 осуществляет сбор информации с внешних датчиков информации с цифровым интерфейсом через преобразователь сигналов интерфейса RS485 3, преобразователь сигналов интерфейса CAN 5, а также через сменный модуль (PLC, радио, Zigbee) 13. Собранную информацию микроконтроллер 10 обрабатывает, выполняет привязку к астрономическому времени, считанному с модуля часов реального времени 6, и сохраняет ее в энергонезависимой памяти большой емкости 12. Одновременно с этим микроконтроллер 10 через преобразователь сигналов интерфейса RS-485 3, преобразователь сигналов интерфейса CAN 5 и модуль интерфейса GPRS 8 осуществляет прием команд и запросов на выдачу информации и изменение конфигурации. Микроконтроллер 10 обрабатывает принятые запросы и, в зависимости от запроса, производит изменение конфигурации устройства, выдачу запрошенной информации и/или выполняет команду. Также микроконтроллер 10 принимает запросы от клавиатуры модуля локального интерфейса (ЖКИ индикатор, клавиатура) 7 и возвращает запрошенную информацию для отображения модулем локального интерфейса (ЖКИ индикатор, клавиатура) 7. В начале работы контроллера микроконтроллер 10 опрашивает состояние DIP переключателя 11 и, в зависимости от его состояния, производит сброс состояния всех интерфейсов контроллера, переход в режим замены программного обеспечения либо в режим поверки. В процессе работы контроллера микроконтроллер 10 постоянно опрашивает модуль контроля состояния объекта автоматизации 9 и, в случае появления информации о срабатывании внешних датчиков охранной и/или пожарной сигнализации, передает полученную информацию через модуль интерфейса GPRS 8 в диспетчерский пункт, а также сохраняет эту информацию в энергонезависимой памяти большой емкости 12.

Контроллер, содержащий микроконтроллер, осуществляющий сбор, обработку и передачу измерительной информации, преобразователь сигналов интерфейса RS-485, преобразователь сигналов интерфейса CAN, модуль часов реального времени, сообщающий микроконтроллеру точное астрономическое время, энергонезависимую память большой емкости для хранения конфигурации устройства и собранной микроконтроллером информации, отличающийся тем, что он снабжен блоком питания, модулем интерфейса GPRS, сменным модулем (PLC, радио, Zigbee), модулем локального интерфейса (ЖКИ индикатор, клавиатура), модулем контроля состояния объекта автоматизации.