技术领域
[0001] 本申请涉及一种用于控制在车辆生产场所中的多个照明回路的控制系统和一种用于车辆生产场所的照明设施。
相关背景技术
[0002] 一些大型车辆制造场所通常配设有多个照明回路。车辆生产、例如车辆总装生产通常是多班次生产、例如两班次或三班次生产。在生产期间,照明回路通常需要被接通;而在非生产期间,照明回路通常需要被断开。为了对这些照明回路进行控制,现场的各个照明回路通常连接到相应的控制装置上,并且通过所述控制装置上的不同的控制开关来分别控
制所述多个照明回路。
[0003] 目前,主要通过人工根据生产班次手动操控所述控制装置上的控制开关的方式来接通或断开相应的照明回路。但是,这样的人工控制方式效率较低,便利性较差,且人工成本较高。
实用新型内容
[0004] 因此,本申请的目的在于提供一种用于控制在车辆生产场所中的多个照明回路的控制系统,所述控制系统能够克服现有技术中的至少一个缺陷。此外,本申请还提供了一种相应的用于车辆生产场所的照明设施。
[0005] 本申请的第一方面提供一种用于控制在车辆生产场所中的多个照明回路的控制系统,所述控制系统包括:
[0006] 多个控制装置,所述多个控制装置分别配设给一个或多个照明回路;
[0007] 第一数据处理装置,所述第一数据处理装置与所述多个控制装置通信连接,以便向相应的控制装置发送第一启停控制指令来控制相应的照明回路的启停;和
[0008] 第二数据处理装置,所述第二数据处理装置与所述多个控制装置通信连接,以便向相应的控制装置发送第二启停控制指令来控制相应的照明回路的启停;
[0009] 其中,第一数据处理装置配设有现场的第一人机交互界面,以用于输入第一启停控制指令;并且所述第二数据处理装置配设有远程的第二人机交互界面,以用于输入第二
启停控制指令。
[0010] 在本申请中,“现场的第一人机交互界面”可以理解为与第一数据处理装置需要事先建立物理连接的人机交互界面。“现场的第一人机交互界面”与第一数据处理装置通常处于同一现场或处于附近或处于预定的距离范围之内。“远程的第二人机交互界面”可以理解为与第二数据处理装置不需要事先建立物理连接的人机交互界面。“远程的第二人机交互界面”例如可以借助于通信网络等媒介从远程环境中与第二数据处理装置建立连接。
[0011] 按照本实用新型的规定,在第一数据处理装置及其配设的现场的第一人机交互界面之外,冗余地设置了第二数据处理装置及其配设的远程的第二人机交互界面。
[0012] 通过本申请的用于控制在车辆生产场所中的多个照明回路的控制系统可以具有一项或多项以下技术优点:针对车辆生产场所中的多个照明回路,提供了两种不同的人机
交互界面,所述两种不同的人机交互界面包括现场的第一人机交互界面和远程的第二人机
交互界面。由此,工作人员能够根据实际需要选择合适的人机交互界面来控制相应的照明
回路的启停。例如,例如当工作人员处于照明回路附近时、例如工作人员在工作时间处于车辆生产场所中,工作人员可以选择现场的第一人机交互界面来现场控制处于工作人员附近
的照明回路。此外,例如当工作人员未处于照明回路附近时、例如工作人员未处于车辆生产场所中时,工作人员可以选择远程的第二人机交互界面来控制所述照明回路。由此,工作人员能够灵活地选择合适的人机交互界面来控制照明回路的启停,这有效地改善了对照明回
路的启停控制的便利性。此外,在第一数据处理装置及其配设的现场的第一人机交互界面
之外,冗余地设置了第二数据处理装置及其配设的远程的第二人机交互界面。当现场的第
一人机交互界面和远程的第二人机交互界面之中的一个处于非工作状态、例如失灵或维修
状态中时,工作人员能够选择第一人机交互界面和远程的第二人机交互界面之中的另一个
对照明回路进行控制,这有效地改善了控制系统的鲁棒性。
[0013] 在一些实施方式中,所述第一人机交互界面可以与第一数据处理装置集成地构造,或者所述第一人机交互界面可以与第一数据处理装置通过通信线缆物理连接。
[0014] 在一些实施方式中,所述第一人机交互界面可以被构造为控制面板或触控显示装置,在所述控制面板或触控显示装置上设置有:多个输入块,所述多个输入块分别用于输入针对相应的照明回路的第一启停控制指令;和多个指示块,所述多个指示块分别用于指示
相应的照明回路的启停状态。
[0015] 在一些实施方式中,所述第二人机交互界面可以与第二数据处理装置分开地构造,并且所述第二人机交互界面被设置为具备Web功能的人机交互界面。
[0016] 在一些实施方式中,所述第二人机交互界面可以被构造为便携式终端设备,所述便携式终端设备包括手机终端设备、电脑终端设备、VR设备、AR设备、智能手表设备。
[0017] 在一些实施方式中,所述多个控制装置和/或所述第一数据处理装置可以被构成为可编程逻辑控制器、现场可编程逻辑门阵列、微控制单元、复杂可程序逻辑设备或者数字信号处理器。
[0018] 在一些实施方式中,所述第一数据处理装置可以与所述多个控制装置通过TCP/IP通信协议、RS232通信协议或RS485通信协议通信连接。
[0019] 在一些实施方式中,所述第二数据处理装置可以被构造为本地服务器,所述本地服务器与所述多个控制装置通过TSAP通信协议通信连接。
[0020] 在一些实施方式中,在每个控制装置的上游可以分别设置有一个控制指令选择器,所述控制指令选择器包括第一输入端、第二输入端和输出端,所述第一输入端与第一数据处理装置连接,所述第二输入端与第二数据处理装置连接,其中,控制指令选择器由二极管和晶体管构成为,使得控制指令选择器的输出端对第一启停控制指令和第二启停控制指
令进行选择。
[0021] 在一些实施方式中,所述第一输入端可以经由并联连接的二极管和P沟道MOS场效应晶体管与输出端连接,其中,P沟道MOS场效应晶体管的栅极与第一输入端连接并且经由
电阻接地,P沟道MOS场效应晶体管的源极与输出端连接,P沟道MOS场效应晶体管的漏极与
第二输入端连接。
[0022] 在一些实施方式中,在每个控制装置的上游可以分别设置有一个控制指令选择器,所述控制指令选择器包括第一输入端、第二输出端和输出端,所述第一输入端与第一数据处理装置连接,所述第二输入端与第二数据处理装置连接,其中,控制指令选择器构成为单刀双掷式开关,从而控制指令选择器的输出端能够对第一启停控制指令和第二启停控制
指令进行选择。
[0023] 在一些实施方式中,所述第一数据处理装置和/或所述第二数据处理装置可以与所述多个控制装置以星型拓扑结构、总线型拓扑结构或环形拓扑结构方式连接。
[0024] 在一些实施方式中,所述第一数据处理装置和/或第二数据处理装置可以包括彼此连接的存储模块和处理模块,所述存储模块被配置为用于存储预定的生产班次信息,所
述处理模块被配置为根据生产班次信息自动地生成针对相应的照明回路的启停控制指令。
[0025] 在一些实施方式中,所述第一数据处理装置和/或所述第二数据处理装置可以配设有使能开关,借助于所述使能开关能够断开第一数据处理装置和/或所述第二数据处理
装置与所述多个控制装置的通信连接。
[0026] 在一些实施方式中,在所述多个控制装置上可以分别设置有切换开关,借助于所述切换开关能够断开相应的控制装置与第一数据处理装置和第二数据处理装置的通信连
接。
[0027] 本申请的第二方面提供一种用于车辆生产场所的照明设施,所述照明设施包括:车辆生产场所中的多个照明回路;和上述用于控制在车辆生产场所中的多个照明回路的控
制系统。
[0028] 按照本申请的一个方面的特征、功能、实施例及技术效果能够以相同的方式适用于按照本申请的其他方面。
具体实施方式
[0036] 以下将参照附图描述本申请,其中的附图示出了本申请的若干实施例。然而应当理解的是,本申请可以以多种不同的方式呈现出来,并不局限于下文描述的实施例;事实
上,下文描述的实施例旨在使本申请的公开更为完整,并向本领域技术人员充分说明本申
请的保护范围。还应当理解的是,本文公开的实施例能够以各种方式进行组合,从而提供更多额外的实施例。
[0037] 应当理解的是,本文中的用语仅用于描述特定的实施例,并不旨在限定本申请的范围。本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)除非另外定义,均具有本领域技术人员通常理解的含义。为简明和/或清楚起见,公知的功能或结构可以不再详细说明。
[0038] 在本文中,诸如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“高”、“低”等的空间关系用语可以说明一个特征与另一特征在附图中的关系。应当理解的是,空间关系用语除了包含附图所示的方位之外,还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如,在附图中的装置倒转
时,原先描述为在其它特征“下方”的特征,此时可以描述为在其它特征的“上方”。装置还可以以其它方式定向(旋转90度或在其它方位),此时将相应地解释相对空间关系。
[0039] 在本文中,用语“A或B”包括“A和B”以及“A或B”,而不是排他地仅包括“A”或者仅包括“B”,除非另有特别说明。
[0040] 在本文中,用语“示意性的”或“示例性的”意指“用作示例、实例或说明”,而不是作为将被精确复制的“模型”。在此示例性描述的任意实现方式并不一定要被解释为比其它实现方式优选的或有利的。而且,本申请不受在上述技术领域、背景技术、实用新型内容或具体实施方式中所给出的任何所表述的或所暗示的理论所限定。
[0041] 在本文中,用语“基本上”意指包含由设计或制造的缺陷、器件或元件的容差、环境影响和/或其它因素所致的任意微小的变化。
[0042] 在本文中,用语“部分地”可以是任意比例的部分。例如可以大于10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、甚至可以是100%即全部。
[0043] 另外,仅仅为了参考的目的,还可以在本文中使用“第一”、“第二”等类似术语,并且因而并非意图限定。例如,除非上下文明确指出,否则涉及结构或元件的词语“第一”、“第二”和其它此类数字词语并没有暗示顺序或次序。
[0044] 接下去参照图1至图6详细阐述根据本申请的各方面。
[0045] 图1示出了根据本申请一些实施例的用于控制在车辆生产场所中的多个照明回路31 36的控制系统100的示意性框图。图2示出了根据本申请一些实施例的用于控制在车辆
~
生产场所中的多个照明回路31 36的控制系统100的第一数据处理装置10的示意性框图。图
~
3示出了根据本申请一些实施例的用于控制在车辆生产场所中的多个照明回路31 36的控
~
制系统100的第一人机交互界面11的示意性框图。图4示出了根据本申请一些实施例的用于
控制在车辆生产场所中的多个照明回路31 36的控制系统100的第二数据处理装置20的示
~
意性框图。图5示出了根据本申请一些实施例的用于控制在车辆生产场所中的多个照明回
路31 36的控制系统100的控制指令选择器21 23的示意图。图6示出了根据本申请另一些实
~ ~
施例的用于控制在车辆生产场所中的多个照明回路31 36的控制系统100的控制指令选择
~
器21 23的示意图。在此需要说明的是,为了便于读者理解,在图5和图6的实施例中的控制~
指令选择器21 23使用了一些相同的附图标记。
~
[0046] 如图1所示,根据本申请的用于控制在车辆生产场所中的多个照明回路31 36的控~
制系统100包括:多个控制装置51 53,所述多个控制装置分别配设给一个或多个照明回路
~
31 36;第一数据处理装置10,所述第一数据处理装置10与所述多个控制装置51 53通信连
~ ~
接,以便向相应的控制装置51 53发送第一启停控制指令来控制相应的照明回路31 36的启
~ ~
停;和第二数据处理装置20,所述第二数据处理装置20与所述多个控制装置51 53通信连
~
接,以便向相应的控制装置51 53发送第二启停控制指令来控制相应的照明回路31 36的启
~ ~
停;其中,第一数据处理装置10配设有现场的第一人机交互界面11,以用于输入第一启停控制指令;并且所述第二数据处理装置20配设有远程的第二人机交互界面40,以用于输入第
二启停控制指令。
[0047] 根据本申请的用于控制在车辆生产场所中的多个照明回路31 36的控制系统100~
可以具有如下技术优点:针对车辆生产场所中的多个照明回路31 36,提供了两种不同的人~
机交互界面,所述两种不同的人机交互界面包括现场的第一人机交互界面11和远程的第二
人机交互界面40。由此,工作人员能够根据实际需要选择合适的人机交互界面来控制相应
的照明回路31 36的启停。例如,例如当工作人员处于照明回路31 36附近时、例如工作人员~ ~
在工作时间处于车辆生产场所中,工作人员可以选择现场的第一人机交互界面11来现场控
制处于工作人员附近的照明回路31 36。此外,例如当工作人员未处于照明回路31 36附近
~ ~
时、例如工作人员未处于车辆生产场所中时,工作人员可以选择远程的第二人机交互界面
40来控制所述照明回路31 36。由此,工作人员能够灵活地选择合适的人机交互界面11、40~
来控制照明回路31 36的启停,这有效地改善了对照明回路31 36的启停控制的便利性。此
~ ~
外,当现场的第一人机交互界面11和远程的第二人机交互界面40之中的一个处于非工作状
态、例如失灵或维修状态中时,工作人员能够选择第一人机交互界面11和远程的第二人机
交互界面40之中的另一个对照明回路31 36进行控制,这有效地改善了控制系统100的鲁棒
~
性。这将在下文中借助于图1至图6更详细地阐述。
[0048] 在图1的实施例中,控制系统100例性地包括三个控制装置51 53,即,第一控制装~
置51、第二控制装置52和第三控制装置53。第一控制装置51、第二控制装置52和第三控制装置53可以分别用于控制处于控制车辆生产场所中的一个区域内的多个照明回路31 36。示
~
例性地,第一控制装置51可以配设给处于车辆生产场所的第一区域中的三个照明回路31
~
33,第二控制装置52可以配设给处于车辆生产场所的第二区域中的两个照明回路34 35,第~
三控制装置53可以配设给处于车辆生产场所的第三区域中的一个照明回路36。在此,应该
理解的是,控制系统100可以根据实际需要、例如根据车辆生产线中的照明回路31 36在车
~
辆生产场所中的分布情况来设置更少的控制装置、例如两个控制装置或设置更多的控制装
置、例如六个控制装置。
[0049] 在一些实施方式中,所述第一数据处理装置10和/或所述控制装置51 53例如可以~
是在工业控制领域中常用的可编程逻辑控制器PLC、现场可编程逻辑门阵列FPGA或微控制
单元MCU等。所述第一数据处理装置10与所述控制装置51 53可以通过通信线缆S以如图1所
~
示的星型拓扑结构、未示出的总线型拓扑结构或环形拓扑结构方式通信连接。在此,通信线缆S例如可以是RS‑485电缆、RJ45电缆、同轴线缆、双绞线或光纤等。在一些实施方式中,所述第一数据处理装置10与所述控制装置51 53可以通过TCP/IP通信协议、RS232通信协议或
~
RS485通信协议通信连接。
[0050] 在一些实施方式中,所述第一人机交互界面11可以与第一数据处理装置10集成地构造。也就是说,第一人机交互界面11和第一数据处理装置10可以集成为一个控制器件,并且由第一人机交互界面11所获取的配置信息可以直接在内部高效地传送给第一数据处理
装置10。此外,所述第一人机交互界面11可以与第一数据处理装置10通过通信线缆S物理连接。由此,由第一人机交互界面11所获取的配置信息也能够高效地传送给第一数据处理装
置10。
[0051] 除了上述第一人机交互界面11之外,如图2所示,所述第一数据处理装置10还可以包括彼此连接的第一存储模块12和第一处理模块13,所述第一存储模块12被配置为用于存
储预定的生产班次信息,所述第一处理模块13被配置为根据生产班次信息自动地生成针对
相应的照明回路31 36的第一启停控制指令。在一些实施例中,第一存储模块12可以作为数~
据库被配置为存储预定的生产班次信息等。
[0052] 在一些实施例中,所述第一人机交互界面11可以被构造为控制面板或触控显示装置。如图3所示,在所述控制面板或触控显示装置上设置有多个输入块和多个指示块L31‑2~
L36‑2。所述多个输入块分别用于输入针对相应的照明回路的第一启停控制指令。在此,所述多个输入块可以包括针对各个照明回路31 36的开启块L31‑0 L36‑0和关停块L31‑1
~ ~ ~
L36‑1,通过操作所述开启块L31‑0 L36‑0能够手动触发第一开启控制指令,并且通过操作~
所述关停块L31‑1 L36‑1能够手动触发第一关停控制指令。所述多个指示块L31‑2 L36‑2分~ ~
别用于指示相应的照明回路31 36的运行状态或者说当前启停状态。
~
[0053] 在此,上述根据生产班次信息自动地生成针对相应的照明回路31 36的第一启停~
控制指令可以包括针对相应的照明回路的第一开启控制指令和/或针对相应的照明回路的
第一关停控制指令。
[0054] 在一些实施方式中,所述第二数据处理装置20可以被构造为本地服务器,所述本地服务器与所述多个控制装置51 53通过TSAP通信协议通信连接。与第一数据处理装置10
~
类似地,所述第二数据处理装置20与所述控制装置51 53也可以通过另一路虚线示出通信
~
线缆S以如图1所示的星型拓扑结构、未示出的总线型拓扑结构或环形拓扑结构方式通信连
接。
[0055] 在一些实施方式中,继续参见图1,所述第二人机交互界面40可以与第二数据处理装置20分开地构造,并且所述第二人机交互界面40被设置为具备Web功能的人机交互界面。
在此,第二人机交互界面40可以被配置为能远程地、例如经由以太网、广域网或者说万维网与第二数据处理装置20相连接。在一些实施方式中,所述第二人机交互界面40可以被构造
为便携式终端设备。所述便携式终端设备可以包括手机终端设备、电脑终端设备、VR设备、AR设备、智能手表设备。
[0056] 除了上述第二人机交互界面40之外,如图4所示,所述第二数据处理装置20还可以包括彼此连接的第二存储模块21和第二处理模块22,所述第二存储模块21被配置为用于存
储预定的生产班次信息,所述第二处理模块22被配置为根据生产班次信息自动地生成针对
相应的照明回路31 36的第二启停控制指令。在一些实施例中,第一存储模块21可以作为数~
据库被配置为存储预定的生产班次信息等。
[0057] 所述第二人机交互界面40可以被构造为用于输入针对相应的照明回路的第二开启控制指令和第二关停控制指令。在此,上述根据生产班次信息自动地生成针对相应的照
明回路31 36的第二启停控制指令可以包括针对相应的照明回路的第二开启控制指令和/
~
或针对相应的照明回路的第二关停控制指令。
[0058] 在一些实施方式中,如图1所示,在每个控制装置51 53的上游可以分别设置有一~
个控制指令选择器21~23,所述控制指令选择器21~23包括第一输入端Vin1、第二输入端Vin2和输出端Vout,所述第一输入端Vin1与第一数据处理装置10连接,所述第二输入端Vin2与第二数据处理装置20连接。具体而言,如图5所示,控制指令选择器21 23可以由二极管和晶体管~
构成为,使得控制指令选择器的输出端Vout对第一启停控制指令和第二启停控制指令进行
选择。在此,P沟道MOS场效应晶体管D2具有栅极G、源极S和漏极D。所述第一输入端Vin1可以经由并联连接的二极管D1和P沟道MOS场效应晶体管D2与第一输出端Vout连接,其中,P沟道MOS场效应晶体管的栅极G与第一输入端Vin1连接并且经由电阻R1接地GDN,P沟道MOS场效应晶体管的源极S与第一输出端Vout连接,P沟道MOS场效应晶体管的漏极D与第二输入端Vin2连接。
[0059] 由此,当控制指令选择器21~23的第一输入端Vin1存在第一启停控制指令(例如5V电压信号)时,P沟道MOS场效应晶体管D2不导通,输出端Vout选择输出第一启停控制指令(其电压等于电压5V减去二极管D1的压降、即大约0.7伏);当第一输入端Vin1不存在第一启停控制指令时,P沟道MOS场效应晶体管D2导通,输出端Vout选择输出第二启停控制指令,实现控制指令选择器的输出端Vout对第一启停控制指令和第二启停控制指令进行自动选择,即,第一启停控制指令优先于第二启停控制指令被选择。
[0060] 在此,例如规定,通过第一输入端Vin1输入的第一启停控制指令为5V电压信号,通过第二输入端Vin2输入的第二启停控制指令为5V电压信号。当第一输入端Vin1为5V时,P沟道MOS场效应晶体管D2的G端电压为5V,P沟道MOS场效应晶体管D2不导通,第一启停控制指令为5V电压信号经过二极管D1直接到输出端Vout。当第一输入端Vin1不存在第一启停控制指令为5V电压信号时,P沟道MOS场效应晶体管D2的G端电压由电阻R1下拉到接地GND,P沟道MOS
场效应晶体管D2导通,第二启停控制指令为5V电压信号经过P沟道MOS场效应晶体管D2直接
到输出端Vout。在此需要说明的是,P沟道MOS场效应晶体管D2存在寄生二极管或者说蓄流二极管(其导致0.7V压降),P沟道MOS场效应晶体管D2未导通之前,S端电压变为5V‑0.7V=
4.3V,这样S端电压4.3V比G端电压0V(因为此时下拉到接地GND)高,所以P沟道MOS场效应晶体管D2导通,而导通之后,寄生二极管或者说蓄流二极管短路,不再起作用。
[0061] 在一些备选的实施方式中,如图6所示,控制指令选择器21 23还可以构成为单刀~
双掷式开关,从而控制指令选择器21~23的输出端Vout能够对第一启停控制指令和第二启停控制指令进行选择。在此,能够通过借助于其他自动化器件自动地或由工作人员手动地操
纵所述单刀双掷式开关使其K0端例如与K1端或K2端连接而使控制指令选择器21 23的输出
~
端Vout选择第一启停控制指令和第二启停控制指令。
[0062] 在一些未示出的备选的实施方式中,所述第一数据处理装置10和/或所述第二数据处理装置20可以配设有使能开关,借助于所述使能开关能够断开第一数据处理装置10
和/或所述第二数据处理装置20与所述多个控制装置51 53的通信连接。由此,工作人员能
~
够有针对性地操纵所述第一数据处理装置10或所述第二数据处理装置20的使能开关,使得
相应的控制装置51 53能够仅接收第一启停控制指令或第二启停控制指令,从而能够实现
~
对第一启停控制指令和第二启停控制指令进行有针对性的选择。
[0063] 在一些未示出的实施方式中,在所述多个控制装置51 53上可以分别设置有切换~
开关,借助于所述切换开关能够断开相应的控制装置51 53与第一数据处理装置10和第二
~
数据处理装置20的通信连接。在此,例如可以规定,当所述切换开关被断开时相应的控制装置51 53与第一数据处理装置10和第二数据处理装置20的通信连接被断开,由此选择了通
~
过控制装置51 53本身对相应的照明回路31 36进行本地控制。此时,所述本地控制与来自
~ ~
第一数据处理装置10和第二数据处理装置20的控制指令无关,也就是说,不受第一数据处
理装置10和第二数据处理装置20的影响。而当所述切换开关被接通时,相应的控制装置51
~
53开始接收来自第一数据处理装置10和第二数据处理装置20的控制命令,从而工作人员可
以通过第一数据处理装置10和第二数据处理装置20、例如通过它们的第一人机交互界面11
和第二人机交互界面40实现对相应的照明回路31 36的控制。
~
[0064] 此外,本申请还提出了一种用于车辆生产场所的照明设施,所述照明设施包括:车辆生产场所中的多个照明回路31 36;和上述用于控制在车辆生产场所中的多个照明回路~
31 36的控制系统100。
~
[0065] 虽然已经描述了本申请的示例性实施例,但是本领域技术人员应当理解的是,在本质上不脱离本申请的精神和范围的情况下能够对本申请的示范实施例进行多种变化和
改变。因此,所有变化和改变均包含在权利要求所限定的本申请的保护范围内。本申请由附加的权利要求限定,并且这些权利要求的等同物也包含在内。