一種基于網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)信號(hào)采集裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及工業(yè)信號(hào)采集技術(shù)，特別是涉及一種基于網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)信號(hào)采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)信號(hào)是指工業(yè)上常用的標(biāo)準(zhǔn)模擬電壓信號(hào)、模擬電流信號(hào)、數(shù)字開(kāi)關(guān)量信號(hào)等等。許多裝置在數(shù)據(jù)記載的各環(huán)節(jié)工作中，幾乎全靠手工完成，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，易出差錯(cuò)。目前的工業(yè)信號(hào)采集系統(tǒng)，存在采集通道單一，種類單一，擴(kuò)展性不強(qiáng)等缺點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)信號(hào)采集裝置，實(shí)現(xiàn)多通道和多種類采集，操作簡(jiǎn)單方便。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種基于網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)信號(hào)采集裝置，包括采集板、RS485接口、ARM控制器及網(wǎng)絡(luò)；采集板與RS485接口的一端連接，RS485接口的另一端連接ARM控制器，ARM控制器的另一端連接網(wǎng)絡(luò)；所述采集板為8通道采集板，包括電壓采集板、電流采集板、數(shù)字開(kāi)關(guān)量輸入采集板及數(shù)字開(kāi)關(guān)量輸出板，所述采集板安裝于機(jī)箱內(nèi)，每一機(jī)箱設(shè)置4塊采集板，4塊采集板為電壓采集板、電流采集板、數(shù)字開(kāi)關(guān)量輸入采集板及數(shù)字開(kāi)關(guān)量輸出板中的一種或兩種以上的組合，所述采集裝置包括至少I個(gè)機(jī)箱。
[0006]較佳地，所述電壓采集板包括依次相互電連接的工業(yè)端子、模擬隔離電路、8通道模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)及RS485接口組成；工業(yè)端子的輸出端與模擬隔離電路的輸入端連接，模擬隔離電路的輸出端與8通道模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，8通道模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端與單片機(jī)的輸入端連接，單片機(jī)與RS485接口雙向通訊連接。
[0007]較佳地，所述電流采集板包括依次相互電連接的工業(yè)端子、電流電壓轉(zhuǎn)換電路、模擬隔離電路、8通道模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)及RS485接口組成；工業(yè)端子的輸出端與電流電壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，電流電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端與模擬隔離電路的輸入端連接，模擬隔離電路的輸出端與8通道模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，8通道模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端與單片機(jī)的輸入端連接，單片機(jī)與RS485接口雙向通訊連接。
[0008]較佳地，所述電壓采集板及電流采集板中的模擬隔離電路由模擬隔離芯片IS0124組成。
[0009]較佳地，所述數(shù)字開(kāi)關(guān)量輸入采集板包括依次相互電連接的工業(yè)端子、8通道數(shù)字隔離電路、單片機(jī)及RS485接口組成；工業(yè)端子的輸出端與8通道數(shù)字隔離電路的輸入端連接，8通道數(shù)字隔離電路的輸出端與單片機(jī)的輸入端連接，單片機(jī)與RS485接口雙向通訊連接。
[0010]較佳地，所述數(shù)字開(kāi)關(guān)量輸入采集板中的8通道數(shù)字隔離電路由TLP627芯片組成。
[0011]較佳地，所述數(shù)字開(kāi)關(guān)量輸出板包括依次相互電連接的工業(yè)端子、8通道繼電器電路、單片機(jī)及RS485接口組成；單片機(jī)與RS485接口雙向通訊連接，單片機(jī)的輸出端與8通道繼電器電路的輸入端連接，8通道繼電器電路的輸出端與工業(yè)端子連接。
[0012]較佳地，所述數(shù)字開(kāi)關(guān)量輸出板中的8通道繼電器電路由繼電器G6D5和繼電器驅(qū)動(dòng)芯片ULN2803組成。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:基于網(wǎng)絡(luò)連接，可實(shí)現(xiàn)分布式測(cè)量；可拼裝式，每一機(jī)箱設(shè)置4塊采集板，4塊采集板為電壓采集板、電流采集板、數(shù)字開(kāi)關(guān)量輸入采集板及數(shù)字開(kāi)關(guān)量輸出板中的一種或兩種以上的組合，同時(shí)采集多種工業(yè)信號(hào)，也可只安裝某一種和某兩種采集板(如只安裝2塊電壓采集板和2塊電流采集板，實(shí)現(xiàn)16通道的電壓采集和16通道的電流采集);易擴(kuò)展采集通道數(shù)，如果一套系統(tǒng)(一個(gè)機(jī)箱內(nèi)4塊板)不夠用時(shí)，只要增加多一個(gè)機(jī)箱和一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口就能擴(kuò)展采集通道數(shù)量。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的整體裝置結(jié)構(gòu)原理圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型的8通道的電壓采集板結(jié)構(gòu)原理圖；
[0016]圖3為本實(shí)用新型的8通道的電流采集板結(jié)構(gòu)原理圖；
[0017]圖4為本實(shí)用新型的8通道的數(shù)字開(kāi)關(guān)量輸入采集板結(jié)構(gòu)原理圖；
[0018]圖5為本實(shí)用新型的8通道的數(shù)字開(kāi)關(guān)量輸出板結(jié)構(gòu)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本實(shí)用新型的主旨在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)信號(hào)采集裝置，工業(yè)信號(hào)是指工業(yè)上常用的標(biāo)準(zhǔn)模擬電壓信號(hào)、模擬電流信號(hào)、數(shù)字開(kāi)關(guān)量信號(hào)等等。采集裝置采集電壓信號(hào)范圍為O?5V、0?10V、±5V、土 1V ;采集電流信號(hào)范圍為4?20mA ;采集數(shù)字開(kāi)關(guān)量輸入:低電平為0V，高電平為3.3V或5V的數(shù)字信號(hào)；采集數(shù)字開(kāi)關(guān)量輸出:繼電器干節(jié)點(diǎn)輸出(用于外部控制)，能有效克服采集通道單一，種類單一，擴(kuò)展性不強(qiáng)等缺點(diǎn)。下面結(jié)合實(shí)施例參照附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，以便對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征及優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行更深入的詮釋。
[0020]本實(shí)用新型的裝置原理圖如圖1所示，一種基于網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)信號(hào)采集裝置，包括采集板、RS485接口、ARM控制器及網(wǎng)絡(luò)；采集板與RS485接口的一端連接，RS485接口的另一端連接ARM控制器，ARM控制器的另一端連接網(wǎng)絡(luò)；所述采集板為8通道采集板，包括電壓采集板、電流采集板、數(shù)字開(kāi)關(guān)量輸入采集板及數(shù)字開(kāi)關(guān)量輸出板，所述采集板安裝于機(jī)箱內(nèi)，每一機(jī)箱設(shè)置4塊采集板，4塊采集板為電壓采集板、電流采集板、數(shù)字開(kāi)關(guān)量輸入采集板及數(shù)字開(kāi)關(guān)量輸出板中的一種或兩種以上的組合，所述采集裝置包括至少I個(gè)機(jī)箱。如圖1所示，本實(shí)用新型的工業(yè)信號(hào)采集裝置，采樣模塊化結(jié)構(gòu)化的組合方式，以一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱為采集單元，有ARM控制器、網(wǎng)絡(luò)接口、RS485接口和4塊采集板組成。4塊板可以是8通道的電壓采集板、8通道的電流采集板、8通道的數(shù)字開(kāi)關(guān)量輸入采集板和8通道的數(shù)字開(kāi)關(guān)量輸出板等4種板中的任何4塊。
[0021]ARM控制器的主要功能是上傳下達(dá)的功能，通過(guò)RS485接口讀取各個(gè)子板的工業(yè)信號(hào)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口上傳到服務(wù)器中，同時(shí)提供WEB服務(wù)。ARM控制器主要由STM32F103和DM9000芯片組成，STM32是32位的ARM主控器，DM9000為網(wǎng)絡(luò)芯片可提供10/100M自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)連接。ARM控制器和4個(gè)采集板之間通過(guò)RS485進(jìn)行通信。
[0022]本實(shí)用新型的8通道的電壓采集板結(jié)構(gòu)原理圖如圖2所示，所述電壓采集板包括依次相互電連接的工業(yè)端子、模擬隔離電路、8通道模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)及RS485接口組成；工業(yè)端子的輸出端與模擬隔離電路的輸入端連接，模擬隔離電路的輸出端與8通道模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，8通道模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端與單片機(jī)的輸入端連接，單片機(jī)與RS485接口雙向通訊連接。
[0023]工業(yè)端子是外部信號(hào)接口端子，模擬隔離電路主要是用來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的隔離避免外部采集信號(hào)對(duì)采集系統(tǒng)的干擾和破壞，采用模擬隔離芯片IS0124。8通道模數(shù)轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)多量程的電壓的模擬轉(zhuǎn)換，采用了 12位的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片MAX1270。單片機(jī)采用STC89C52,負(fù)責(zé)從RS485接口讀取采集命令，并控制MAX1270進(jìn)行量程選擇(O?5V、0?10V、±5V和± 1V等4個(gè)量程)然后把采集到的電壓信號(hào)通過(guò)RS485接口發(fā)送給ARM控制器。電壓采集板還包括電源系統(tǒng)和地址碼跳線部分，電源系統(tǒng)負(fù)責(zé)把24V的電源轉(zhuǎn)換為± 15V和5V供電壓采集板供電。地址碼跳線實(shí)現(xiàn)各個(gè)板之間的地址編碼識(shí)別，有4位，前兩位負(fù)責(zé)識(shí)別板的類型，后兩位負(fù)責(zé)識(shí)別具體地址。系統(tǒng)中每個(gè)電壓采集板要有獨(dú)立的地址編碼。
[0024]本實(shí)用新型的8通道的電流采集板結(jié)構(gòu)原理圖如圖3所示，所述電流采集板包括依次相互電連接的工業(yè)端子、電流