TW202029006A

TW202029006A - 具物聯網通訊功能的電控元件

Info

Publication number: TW202029006A
Application number: TW108103233A
Authority: TW
Inventors: 游平政; 原懷馬; 陳兆惟; 呂國勝
Original assignee: 台灣氣立股份有限公司
Priority date: 2019-01-29
Filing date: 2019-01-29
Publication date: 2020-08-01

Abstract

一種具物聯網通訊功能的電控元件，該電控元件內部嵌設有一片或複數片電控板，且該電控板電連接有一被控元件連接線、及一電源線，該被控元件連接線用以電連接不具物聯網通訊至少一個或複數個被控元件，而該電控板內包含有輸入信號單元、通訊轉化單元、輸出電路單元、及輸出信號單元，該輸入信號單元用以接收自物聯網或具有通訊功能之裝置的一通訊信號，經由該通訊轉化單元將該通訊信號轉化為一邏輯訊號後，再由輸出電路單元將該邏輯訊號轉換成一電器信號輸出至該輸出信號單元，再以有線或無線的方式傳至該被控元件，使該被控元件能受到該電控板操控應用。

Description

具物聯網通訊功能的電控元件

本發明係關於具物聯網通訊功能的電控元件，尤其係一種可以透過能接收及傳送資料的電控元件，配合連接於被控元件時，使該被控元件能具有物聯網通訊的功能。

日本早期公開的專利公開號碼05-073795所顯示的，其上層的主機控制器及個別的控制裝置是依據工業化通訊標準藉由現場匯流排而連接，而在每一個控制裝置中，其電源供應線路及通訊線路之間需要連線。大型設施建構、或是分布式安裝時，必須連接來自主機控制器之訊號線路，也使得控制裝置的安裝自由度受到諸多條件限制；

然而，前述專利內容為達成工業設施智能化的管理及應用，其相關機械設施也必須鋪設連結相關的通訊線路，使其得以即時連線並管理，但當中需要較為昂貴的滑環，否則會有該訊號線路斷開之風險，並且除了捨棄此類通訊設備之安裝，更放棄該工業設施本身智能化外，沒有其他選擇可供應用。

是故，為了減少各機械構件之間的連結線路數量、以及達成智能化管理及操控，亟待需要一種能保持通訊順暢、且結構於安裝上簡單易用的應用裝置。

本創作係為一種具物聯網通訊功能的電控元件，係利用能轉換物聯網通訊信號與被電控元件信號的電控元件，將其安裝於不具有物聯網通訊功能的被控元件上使用，使不具物聯網通訊的被控元件得以進行無線或有線的方式進行接收與發送的運作；

本創作係為一種具物聯網通訊的電控元件，其包含有：一電控元件，其內部嵌設有一片或複數片電控板，該電控板電連接有一被控元件連接線、及一電源線，該被控元件連接線用以電連接不具物聯網通訊至少一個或複數個被控元件，而該電控板包含：輸入信號單元、通訊轉化單元、輸出電路單元、輸出信號單元，該輸入信號單元用以接收自物聯網或具有通訊功能之裝置的一通訊信號，經由該通訊轉化單元將該通訊信號轉化為一邏輯訊號後，再由輸出電路單元將該邏輯訊號轉換成一電氣信號輸出至該輸出信號單元，進一步以有線或無線的方式傳至該被控元件，使該被控元件能受電控板操控。

上述的具物聯網通訊的電控元件中，該電控板更包含有：一輸入電源、一電源管理單元、一輸出電源，該輸入電源為外部提供該電控元件之電源，而該電源管理單元則能調變電壓提供給該電控板內各單元之電源、以及經由該輸出電源提供該被控元件之電源。

上述的具物聯網通訊的電控元件中，該輸入信號單元，係為各類型的有線與無線信號模式，例如：藍芽通訊、WI-FI通訊、MODBUS通訊、IO-LINK通訊。

上述的具物聯網通訊的電控元件中，該通訊轉化單元，係為各類型之可程式化邏輯控制器，例如：電腦、PLC、微處理器。

上述的具物聯網通訊的電控元件中，該輸出電路單元，係為各類型之信號轉換電路，例如：運算放大器、PWM轉換電路、慮波電路、高頻切換電路、變壓器電路。

上述的具物聯網通訊的電控元件中，該輸出信號單元，係為各類型的有線或是無線信號模式，例如：藍芽通訊、WI-FI通訊、MODBUS通訊、IO-LINK通訊、類比信號(0～10V、0～mA或4～20mA)、數位信號(開啟或關閉)。

上述的具物聯網通訊的電控元件中，該輸入電源，係為各類型之電源形式，例如：交流電220V、110V，直流電48V、24V、12V。

上述的具物聯網通訊的電控元件中，該輸出電源，係為各類型之電源形式，例如：交流電220V、110，直流電48V、24V、12V。

藉此，本創作具物聯網通訊的電控元件，能透過安裝連接於未具物聯網通訊的被控元件，使不具物聯網通訊的被控元件得以進行無線或有線的方式進行接收與發送的運作。

為充分瞭解本創作之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式1～5圖，對本創作做一詳細說明，其說明如後：

本創作係為一種具物聯網通訊功能的電控元件，包括：一電控元件(10)，其係由一電控元件上蓋(110)配合一電控元件下蓋(111)組成的外殼，其內部嵌設有一片或複數片電控板(11)，該電控板(11)電連接有一被控元件連接線(12)、以及一電源線(13)，該被控元件連接線(12)用以電連接不具物聯網通訊至少一個或複數個被控元件(20)，前述被控元件連接線(12)連接各被控元件(20)，更能以單一條線路分線連接複數個被控元件(20)，並不加以限制。

其中，該電控板(11)包含：一輸入信號單元(30)、一通訊轉化單元(40)、一輸出電路單元(50)、一輸出信號單元(60)，其中，該輸入信號單元(30)用以接收自物聯網或具有通訊功能之裝置的一通訊信號(31)，經由該通訊轉化單元(40)將該通訊信號(31)轉化為一邏輯訊號(41)後，再由輸出電路單元(50)將該邏輯訊號(41)轉換成一電氣信號(51)輸出至該輸出信號單元(60)，進一步透過有線或無線的方式傳至該被控元件(20)，使該被控元件(20)能受該電控板(11)操控。

該電控板(11)更包含有：一輸入電源(70)、一電源管理單元(80)、一輸出電源(90)，該輸入電源(70)係為由外部提供該電控元件(10)之電源，而該電源管理單元(80)則能調變電壓提供給該電控板(110)內各單元之電源、以及經由該輸出電源(90)提供該被控元件(20)之電源。

前述輸入信號單元(30)，其係為各類型的有線與無線信號模式，例如像是：藍芽通訊(Bluetooth)、WI-FI通訊、MODBUS通訊、IO-LINK通訊…等。

前述通訊轉化單元(40)，其係為各類型的可程式化邏輯控制器(Programmable Logic Controller，PLC)，例如像是：電腦、PLC、微處理器(Microprocessor，uP)…等。

前述輸出電路單元(50)，其係為各類型的信號轉換電路，例如像是：運算放大器(Operational Amplifier ，OP)、PWM轉換電路(Pulse Width Modulation，PWM)、濾波電路、高頻切換電路、變壓器電路…等。

前述輸出信號單元(60)，其係為各類型的有線或是無線信號模式，例如像是：藍芽通訊、WI-FI通訊、MODBUS通訊、IO-LINK通訊、類比信號(analog signal)(0～10V、0～20mA、或4～20mA)、數位信號(開啟或關閉)…等。

前述輸入電源(70)，其係為各類型之電源形式，例如像是：交流電220V、110V，直流電48V、24V、12V…等。

前述電源管理單元(80)，其係為各類型之電源轉換器，例如像是：交流電轉交流電、交流電轉直流電、直流電轉直接電、直流電轉交流電、也可以是各類型的輸入與輸出電源，例如像是：220V、110V、48V、24V、12V。

前述輸出電源(90)，其係為各類型之電源形式，例如像是：交流電220V、110V，直流電48V、24V、12V。

綜上所述，本創作具物聯網通訊功能的電控元件，透過實體線路連接原本不具備物聯網通訊功能的被控元件(20)，藉由該電控元件(10)內部電控板(11)所包含各單元進行訊號轉換，最終連接該被控元件(20)，讓原本需要許多線材連接構成的被控元件(20)，得以大幅簡化連接線材數量，且具有物聯網通訊控制的功能，能於短時間同步管理一個或複數個被控元件(20)的調整目的。

(10):電控元件 (11):電控板 (110):電控元件上蓋 (111):電控元件下蓋 (12):被控元件連接線 (13):電源線 (20):被控元件 (30):輸入信號單元 (31):通訊信號 (40):通訊轉化單元 (41):邏輯訊號 (50):輸出電路單元 (51):電氣信號 (60):輸出信號單元 (70):輸入電源 (80):電源管理單元 (90):輸出電源

[第1圖]係為本創作立體圖。 [第2圖]係為本創作的結構分解示意圖。 [第3圖]係為本創作於電控元件電連接被控元件的示意圖。 [第4圖]係為本創作於電控元件電連接數個被控元件的系統方塊圖。 [第5圖]係為本創作之電控元件的系統方塊圖。

(10):電控元件

(11):電控板

(110):電控元件上蓋

(111):電控元件下蓋

(12):被控元件連接線

(13):電源線

Claims

一種具物聯網通訊功能的電控元件，包括：一電控元件(10)，其內部嵌設有一片或複數片電控板(11)，該電控板(11)電連接有一被控元件連接線(12)、及一電源線(13)，該被控元件連接線(12)用以電連接不具物聯網通訊至少一個或複數個被控元件(20)，而該電控板(11)包含：一輸入信號單元(30)、一通訊轉化單元(40)、一輸出電路單元(50)、一輸出信號單元(60)，其中，該輸入信號單元(30)用以接收自物聯網或具有通訊功能之裝置的一通訊信號(31)，經由該通訊轉化單元(40)將該通訊信號(31)轉化為一邏輯訊號(41)後，再由輸出電路單元(50)將該邏輯訊號(41)轉換成一電氣信號(51)輸出至該輸出信號單元(60)以有線或無線的方式傳至該被控元件(20)，使該被控元件(20)能受該電控板(11)操控。
如申請專利範圍第1項所述之具物聯網通訊功能的電控元件，其中，該電控板(110)更包含有：一輸入電源(70)、一電源管理單元(80)、一輸出電源(90)，該輸入電源(70)為外部提供該電控元件(10)之電源，而該電源管理單元(80)則能調變電壓提供給該電控板(110)內各單元之電源、以及經由該輸出電源(90)提供該被控元件(20)之電源。
如申請專利範圍第1項所述之具物聯網通訊功能的電控元件，其中，該輸入信號單元(30)，係為各類型的有線與無線信號模式，例如：藍芽通訊、WI-FI通訊、MODBUS通訊、IO-LINK通訊。
如申請專利範圍第1項所述之具物聯網通訊功能的電控元件，其中，該通訊轉化單元(40)，係為各類型之可程式化邏輯控制器，例如：電腦、PLC、微處理器。
如申請專利範圍第2項所述之具物聯網通訊功能的電控元件，其中，該輸出電路單元(50)，係為各類型之信號轉換電路，例如：運算放大器、PWM轉換電路、濾波電路、高頻切換電路、變壓器電路。
如申請專利範圍第1項所述之具物聯網通訊功能的電控元件，其中，該輸出信號單元(60)，係為各類型的有線或是無線信號模式，例如：藍芽通訊、WI-FI通訊、MODBUS通訊、IO-LINK通訊、類比信號(0～10V、0～20mA或4～20mA)、數位信號(開啟或關閉)。
如申請專利範圍第2項所述之具物聯網通訊功能的電控元件，其中，該輸入電源(70)，係為各類型之電源形式，例如：交流電220V、110V，直流電48V、24V、12V。
如申請專利範圍第2項所述之具物聯網通訊功能的電控元件，其中，該電源管理單元(80)，係為各類型之電源轉換器，例如：交流電轉交流電、交流電轉直流電、直流電轉直流電、直流電轉交流電、也可以是各類型的輸入與輸出電源，例如220V、110V、48V、24V、12V。
如申請專利範圍第2項所述之具物聯網通訊功能的電控元件，其中，該輸出電源(90)，係為各類型之電源形式，例如：交流電220V、110V，直流電48V、24V、12V。