阅读说明：本技术 一种可以模块化拔插的水泵保护器 (Water pump protector capable of being pulled out and inserted in modularized mode ) 是由 梁樑 朱庆龙 杨勇 魏庆军 李星 何程军 康跃 于 2020-06-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种可以模块化拔插的水泵保护器,包括保护器、PLC和上位机,所述保护器内部设置有主板CPU、外接扩展板卡模块和触摸屏,所述触摸屏与主板CPU采用串口连接,所述外接扩展板卡模块包括存储模块、温度模块、4-20mA模块、振动模块、DIDO变频模块和电源模块,所述存储模块、温度模块、4-20mA模块、振动模块、DIDO变频模块和电源模块均采用插槽与主板CPU通讯连接。本发明通过将多个模块与主板CPU进行连接,经过协议转换器转换为串口通讯连接,从而实现将单独的模块拔下,并且不影响其他模块的运行,有效的通过这一原理,与主板CPU通讯,通过内部程序主板CPU可以快速识别各个模块,达到可插拔的效果。(The invention discloses a water pump protector capable of being plugged and unplugged in a modularized mode, which comprises a protector, a PLC and an upper computer, wherein a mainboard CPU, an external expansion board card module and a touch screen are arranged inside the protector, the touch screen is connected with the mainboard CPU through a serial port, the external expansion board card module comprises a storage module, a temperature module, a 4-20mA module, a vibration module, a DIDO frequency conversion module and a power supply module, and the storage module, the temperature module, the 4-20mA module, the vibration module, the DIDO frequency conversion module and the power supply module are all in communication connection with the mainboard CPU through slots. The invention realizes the pulling of the single module by connecting the modules with the mainboard CPU and converting the modules into serial communication connection through the protocol converter, does not influence the operation of other modules, effectively communicates with the mainboard CPU through the principle, can quickly identify each module through the mainboard CPU of the internal program, and achieves the pluggable effect.)

一种可以模块化拔插的水泵保护器

技术领域

本发明涉及水泵保护器系统技术领域，特别涉及一种可以模块化拔插的水泵保护器。

背景技术

随着科技的进步，各种水泵保护器在农业、工业或工程技术领域中的应用越来越广泛，通常由于机电一体化设备存在原理复杂、价格昂贵、维修难度高的特点，一旦在实际使用过程中发生故障便会导致其需要停工很长时间等待维修工程师前来查找原因并进行维修，不可避免的降低了工作效率、延长了维修时间，对装备的大范围普及使用造成了限制。

而且现有技术中往往由于使用人员对设备的原理理解的不清楚，在发生故障时没有技术发现，导致很多设备都是“带病作业”，严重降低了设备的使用寿命，所以，如果能在问题发生前就能察觉到并及时进行纠正，在很大程度上可以避免设备的进一步损坏。

新型智能水泵保护器系统是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。鉴于现有技术中智能保护器系统功能单一，扩展性弱，灵活性不足，维修困难，在发生故障时首先往往现场很难解决，进行维修而导致维修时间长、使用效率低的情况，设备不能在故障发生前进行提前预防的缺点。

因此，发明一种可以模块化拔插的水泵保护器来解决上述问题很有必要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种可以模块化拔插的水泵保护器，通过将多个模块与主板CPU进行连接，经过协议转换器转换为串口通讯连接，有效的通过这一原理，与主板CPU通讯，通过内部程序主板CPU可以快速识别各个模块，达到可插拔的效果，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可以模块化拔插的水泵保护器，包括保护器、PLC和上位机，所述保护器内部设置有主板CPU、外接扩展板卡模块和触摸屏，所述触摸屏与主板CPU采用串口连接，用于实时监测机电一体化设备运行情况，通过文本、图形、颜色以及曲线多种显示方式展示机电一体化设备的实时运行状况，所述外接扩展板卡模块包括存储模块、温度模块、4-20mA模块、振动模块、DIDO变频模块和电源模块，所述保护器两侧设置有若干个插槽，所述存储模块、温度模块、4-20mA模块、振动模块、DIDO变频模块和电源模块均采用插槽与主板CPU通讯连接；

所述保护器内部还包括通讯模块，所述主板CPU经过通讯模块与PLC和上位机通讯连接，所述通讯模块包括转换器、网络接口芯片和通信协议接口；

所述存储模块包括SD卡和单片机，所述SD卡与单片机质检处采用SPI总线控制器与单片机连接，所述存储模块与主板CPU之间采用串口通讯连接；

所述温度模块包括温度计、惠普斯电桥、电阻压力转换器和单片机，所述温度模块与主板CPU之间采用串口通讯连接；

所述4-20mA模块包括水压流量电流信号检测器、电流压力转换器和单片机，所述4-20mA模块与主板CPU之间采用串口通讯连接；

所述振动模块包括振动传感器、D/A转换器和单片机，所述D/A转换器与单片机之间采用SPI总线控制器通讯连接，所述振动模块与主板CPU之间采用串口通讯连接；

所述DIDO变频模块包括DIDO变频器和光耦合器，所述DIDO变频模块与主板CPU之间采用IO串口通讯连接；

所述电源模块与主板CPU之间采用稳压电源电信连接。

优选的，所述通讯模块中的转换器采用MAX485设置，与主板CPU之间采用21.22串口通讯连接。

优选的，所述存储模块、温度模块、4-20mA模块、振动模块、DIDO变频模块和电源模块的单片机采用单独通讯、运算设置，所述主板CPU将存储模块、温度模块、4-20mA模块、振动模块、DIDO变频模块和电源模块输出至触摸屏设置。

优选的，所述通讯模块采用485端口与转换器连接，所述通信协议接口通过网络接口芯片与主板CPU通讯连接。

优选的，所述通信协议接口为RJ45设置，所述单片机采用STM32设置。

优选的，所述光耦合器采用PLC817光耦设置，所述网络接口芯片采用RTL8019设置。

优选的，所述储模块、温度模块、4-20mA模块和振动模块与主板CPU之间均采用协议转换器转换成串口设置。

优选的，所述保护器两侧的插槽根据外接扩展板卡模块中含有的模块数量对等设置，且可根据需要进行增加或减少插槽数量。

优选的，所述温度计采用PT00温度计设置，所述温度计、振动传感器和水压流量电流检测器均位于水泵内部设置。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明通过将多个模块与主板CPU进行连接，经过协议转换器转换为串口通讯连接，从而实现将单独的模块拔下，并且不影响其他模块的运行，有效的通过这一原理，与主板CPU通讯，通过内部程序主板CPU可以快速识别各个模块，达到可插拔的效果。

附图说明

图1为本发明的整体结构拔插图；

图2为本发明的主板CPU结构系统图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

根据图1-2所示的一种可以模块化拔插的水泵保护器，包括保护器、PLC和上位机，所述保护器内部设置有主板CPU、外接扩展板卡模块和触摸屏，所述触摸屏与主板CPU采用串口连接，用于实时监测机电一体化设备运行情况，通过文本、图形、颜色以及曲线多种显示方式展示机电一体化设备的实时运行状况，所述外接扩展板卡模块包括存储模块、温度模块、4-20mA模块、振动模块、DIDO变频模块和电源模块，所述保护器两侧设置有若干个插槽，所述存储模块、温度模块、4-20mA模块、振动模块、DIDO变频模块和电源模块均采用插槽与主板CPU通讯连接，以集成各种类型的板卡，以及特殊要求情况下专门设计的模块板卡，有多个卡槽，可以根据现场要求增加或者减少板卡的数量，可以减少使用单位的使用成本；有特殊要求的使用单位，可以根据要求增加专门设计的板卡，增加了使用的灵活性，只需要针对特殊需要的外接板卡做出重新的设计，减少了开发难度，减少开发时间，可以帮助使用单位，减少特殊需要情况下缩减工期，节约成本；在智能水泵保护器发生故障的情况下，可以根据故障功能所属于的模块，快速锁定故障点，快速更换，可以大大减少现场维修人员的维修技能，维修成本大大降低；新型智能水泵保护器能满足开机3个月的存储能力，在发生事故时，可以帮助企业分析事故原因；

所述保护器内部还包括通讯模块，所述主板CPU经过通讯模块与PLC和上位机通讯连接，所述通讯模块包括转换器、网络接口芯片和通信协议接口；

所述存储模块包括SD卡和单片机，所述SD卡与单片机质检处采用SPI总线控制器与单片机连接，所述存储模块与主板CPU之间采用串口通讯连接；

所述温度模块包括温度计、惠普斯电桥、电阻压力转换器和单片机，所述温度模块与主板CPU之间采用串口通讯连接；

所述4-20mA模块包括水压流量电流信号检测器、电流压力转换器和单片机，所述4-20mA模块与主板CPU之间采用串口通讯连接；

所述振动模块包括振动传感器、D/A转换器和单片机，所述D/A转换器与单片机之间采用SPI总线控制器通讯连接，所述振动模块与主板CPU之间采用串口通讯连接；

所述DIDO变频模块包括DIDO变频器和光耦合器，所述DIDO变频模块与主板CPU之间采用IO串口通讯连接；

所述电源模块与主板CPU之间采用稳压电源电信连接，通过将多个模块与主板CPU进行连接，经过协议转换器转换为串口通讯连接，从而实现将单独的模块拔下，并且不影响其他模块的运行，有效的通过这一原理，与主板CPU通讯，通过内部程序主板CPU可以快速识别各个模块，达到可插拔的效果；

进一步的，在上述技术方案中，所述通讯模块中的转换器采用MAX485设置，与主板CPU之间采用21.22串口通讯连接；

进一步的，在上述技术方案中，所述存储模块、温度模块、4-20mA模块、振动模块、DIDO变频模块和电源模块的单片机采用单独通讯、运算设置，所述主板CPU将存储模块、温度模块、4-20mA模块、振动模块、DIDO变频模块和电源模块输出至触摸屏设置；

进一步的，在上述技术方案中，所述通讯模块采用485端口与转换器连接，所述通信协议接口通过网络接口芯片与主板CPU通讯连接；

进一步的，在上述技术方案中，所述通信协议接口为RJ45设置，所述单片机采用STM32设置；

进一步的，在上述技术方案中，所述光耦合器采用PLC817光耦设置，所述网络接口芯片采用RTL8019设置；

进一步的，在上述技术方案中，所述储模块、温度模块、4-20mA模块和振动模块与主板CPU之间均采用协议转换器转换成串口设置；

进一步的，在上述技术方案中，所述保护器两侧的插槽根据外接扩展板卡模块中含有的模块数量对等设置，且可根据需要进行增加或减少插槽数量；

进一步的，在上述技术方案中，所述温度计采用PT00温度计设置，所述温度计、振动传感器和水压流量电流检测器均位于水泵内部设置。

本发明工作原理：

参照说明书附图1-2，对水泵进行检测时，经过振动传感器、温度计和水压流量电流信号检测器对水泵的振动频率、产生的热度，以及在一定的水压下产生的电流大小的数据进行检测，将检测的数据分别经过相对应的振动模块、温度模块和4-20mA模块对数据进行单独分析传递，将振动模块、温度模块和4-20mA模块中单片机运算后的数据经过串口通讯传递给主板CPU，经过主板CPU对总数据进行分析储存输出给触摸屏，经过触摸屏进行显示，同时可以在触摸屏表面对与主板CPU连接的存储模块、温度模块、4-20mA模块、振动模块、DIDO变频模块和电源模块进行单独控制，并且存储模块、温度模块、4-20mA模块、振动模块、DIDO变频模块和电源模块与主板CPU之间经过插槽连接，经过协议转换器转换为串口通讯连接，从而实现将单独的模块拔下，并且不影响其他模块的运行，有效的通过这一原理，与主板CPU通讯，通过内部程序主板CPU可以快速识别各个模块，达到可插拔的效果。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。