一種工業近場數據采集系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及工業控制領域，特別是涉及一種工業近場數據采集系統。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著工業過程規模的擴大化及復雜化，對工業過程中各種設備的實時數據信息(如輸出功率、輸出波形等)的采集存儲及讀取變得尤為重要。在現有工業現場，多數均采用上位機與各設備間進行物理連接或現場總線方式，其存在硬件成本高、維護困難、信息讀取不便等缺陷。
[0003]隨著無線通訊技術和手持式設備的快速發展，在工業現場采用一種數據讀取裝置將工控設備的實時數據經近場通訊技術傳輸至便攜式移動顯示終端，將進一步地促進工業的化發展，也將是未來工業控制的發展趨勢。
[0004]因此，需要一種減低硬件成本的工業數據采集系統。
【實用新型內容】
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種工業近場數據采集系統。
[0006]本實用新型的技術方案為:一種工業近場數據采集系統，所述數據采集系統包括數據采集卡和智能終端，所述數據采集卡與所述智能終端連接在同一個無線通信網絡中；其中，
[0007]所述數據采集卡包括信號接口和內部電路，所述信號接口與所述內部電路電連接；所述信號接口上設置有一個電源端口和至少三個信號端口，所述信號接口與工控設備電連接并通過所述電源端口為所述內部電路供電；
[0008]所述內部電路包括處理器、電信號處理單元和通信單元；所述處理器分別與所述電信號處理單元和所述通信單元電連接，每個所述信號端口對應與所述電信號處理單元或所述處理器電連接，所述處理器處理所述電信號處理單元或所述信號端口傳輸的數據，并通過所述通信單元發送至所述智能終端。
[0009]根據一種具體的實施方式，所述電信號處理單元包括電流采集電路、電壓采集電路和A/D轉換電路；其中，
[0010]所述電流采集電路和所述電壓采集電路的每個輸入通道分別與一個所述信號端口電連接；
[0011]所述電流采集電路和所述電壓采集電路的輸出通道分別與所述A/D轉換電路的輸入通道電連接，所述A/D轉換電路的輸出通道與所述處理器電連接，并由所述處理器處理所述電信號處理單元傳輸的數據。
[0012]根據一種具體的實施方式，所述信號端口與所述處理器呈雙向數據傳輸連接，所述處理器通過所述信號端口接收所述工控設備傳輸的數據或者根據所述通信單元發送的控制指令控制工控設備的工作。
[0013]根據一種具體的實施方式，所述內部電路還包括存儲器，所述存儲器用于存儲所述處理器處理后的數據。
[0014]根據一種具體的實施方式，所述智能終端接收所述數據采集卡發送的數據，并將接收的數據相應地在所述智能終端的顯示屏上顯示。
[0015]本實用新型的有益效果在于:利用智能終端的顯示屏顯示數據采集卡采集的數據，并通過智能終端發送相應的控制指令至數據采集卡而控制工控設備的工作，智能終端與數據采集卡采用無線通信的方式，相比物理連接和現場總線方式減少了硬件成本，同時，數據采集卡的內部電路中的電信號處理單元包括電流采集電路和電壓采集電路，可對各種模擬信號進行采集，提高了本實用新型的通用性。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的工業近場數據采集系統原理圖；
[0017]圖2是本實用新型的數據采集卡的結構示意圖；
[0018]圖3是圖2中的電信號處理單元的結構示意圖；
[0019]圖4是本實用新型的數據采集卡的另一結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖進行詳細說明。
[0021]結合圖1所示的本實用新型的原理圖；一種工業近場數據采集系統包括數據采集卡和智能終端，數據采集卡與智能終端連接在同一個無線通信網絡中。通過無線通信網絡，智能終端將控制指令發送至數據采集卡，使數據采集卡將其采集的數據發送至智能終端或者發送與控制信號對應的控制信號至工控設備而控制工控設備的工作。
[0022]具體的，智能終端接收數據采集卡發送的數據，并且智能終端將接收的數據在其顯示屏上顯示。
[0023]本實用新型中，對工控設備進行編號，使每個工控設備具有相應的設備號，并且相應地編寫每個工控設備的接口數據，其中，接口數據包括工控設備的信號接口的輸出信號的通道數量，輸出信號的類型等信息。將編寫的所有工控設備的接口數據存儲在智能終端內，通過安裝在智能終端上的APP來調用對應設備號的接口數據，而相應地提取相關數據或者發送相應的控制指令至數據采集卡。
[0024]結合圖2所示的本實用新型的數據采集卡的結構示意圖；數據采集卡包括信號接口和內部電路，信號接口與內部電路電連接。信號接口上設置有一個電源端口和至少三個信號端口，信號接口與工控設備電連接并通過電源端口為內部電路供電。
[0025]具體的，內部電路包括處理器、電信號處理單元和通信單元；處理器分別與電信號處理單元和通信單元電連接，每個信號端口對應與電信號處理單元或處理器電連接，處理器處理電信號處理單元或信號端口傳輸的數據，并通過通信單元發送至智能終端。
[0026]結合圖3所示的本實用新型的電信號處理單元的結構示意圖；其中，電信號處理單元包括電流采集電路、電壓采集電路和A/D轉換電路。其中，電流采集電路和電壓采集電路的每個輸入通道分別與一個信號端口電連接。
[0027]電流采集電路和電壓采集電路的輸出通道分別與A/D轉換電路的輸入通道電連接，A/D轉換電路的輸出通道與處理器電連接，并由處理器處理電信號處理單元傳輸的數據。
[0028]具體地，信號端口與處理器呈雙向數據傳輸連接，處理器通過信號端口接收工控設備傳輸的數據或者根據通信單元發送的控制指令控制工控設備的工作。
[0029]以電源波形為例，將與電壓采集電路的輸入通道對應連接的信號端口連接至工控設備的電源波形檢測輸出端，通過電壓采集電路采集電源波形，并將其采集的電源波形信號傳輸至處理器，而轉換成相應的電壓波形數據，將電壓波形數據通過通信單元傳輸至智能終端后，智能終端對其接收的電壓波形數據進行解析并在其顯示器上進行顯示。
[0030]同時，根據實際情況，通過智能終端上的APP發送調整工控設備的電源波形的占空比的控制信號至處理器，處理器根據該控制信號并通過與處理器呈雙向數據傳輸連接的信號端口控制該工控設備的電源產生相應占空比的電源輸入。
[0031]結合圖4所示的本實用新型的另一種結構的示意圖；其中，在內部電路中增加一個存儲器，存儲器與處理器電連接，存儲器用于存儲處理器未通過通信單元成功發送至智能終端的數據。
[0032]智能終端與數據采集卡沒有通信連接的情況下，數據采集卡將采集的數據存儲在存儲器中，當智能終端與數據采集卡恢復通信連接后，可通過終端應用APP調用數據采集卡存儲器中存儲的數據，從而保證對工控設備的全方位的監測。
[0033]本實用新型中，智能終端是智能手機、平板電腦等手持智能終端，數據采集卡在與工控設備連接時，信號端口的輸入輸出的信號需要相互匹配，避免采集的信號失真。
[0034]本實用新型采用的無線通信網絡是基于藍牙、紅外、Wif1、ZigBee、2.4G等無線通訊技術構建的無線通信網絡。
[0035]需要注意的是，上述具體實施例是示例性的，本領域技術人員可以在本實用新型公開內容的啟發下想出各種解決方案，而這些解決方案也都屬于本實用新型的公開范圍并落入本實用新型的保護范圍之內。本領域技術人員應該明白，本實用新型說明書及其附圖均為說明性而并非構成對權利要求的限制。本實用新型的保護范圍由權利要求及其等同物限定。
【主權項】
1.一種工業近場數據采集系統，其特征在于，所述數據采集系統包括數據采集卡和智能終端，所述數據采集卡與所述智能終端連接在同一個無線通信網絡中；其中， 所述數據采集卡包括信號接口和內部電路，所述信號接口與所述內部電路電連接；所述信號接口上設置有一個電源端口和至少三個信號端口，所述信號接口與工控設備電連接并通過所述電源端口為所述內部電路供電； 所述內部電路包括處理器、電信號處理單元和通信單元；所述處理器分別與所述電信號處理單元和所述通信單元電連接，每個所述信號端口對應與所述電信號處理單元或所述處理器電連接，所述處理器處理所述電信號處理單元或所述信號端口傳輸的數據，并通過所述通信單元發送至所述智能終端。2.如權利要求1所述的工業近場數據采集系統，其特征在于，所述電信號處理單元包括電流采集電路、電壓采集電路和A/D轉換電路；其中， 所述電流采集電路和所述電壓采集電路的每個輸入通道分別與一個所述信號端口電連接； 所述電流采集電路和所述電壓采集電路的輸出通道分別與所述A/D轉換電路的輸入通道電連接，所述A/D轉換電路的輸出通道與所述處理器電連接，并由所述處理器處理所述電信號處理單元傳輸的數據。3.如權利要求1所述的工業近場數據采集系統，其特征在于，所述信號端口與所述處理器呈雙向數據傳輸連接，所述處理器通過所述信號端口接收所述工控設備傳輸的數據或者根據所述通信單元發送的控制指令控制工控設備的工作。4.如權利要求1所述的工業近場數據采集系統，其特征在于，所述內部電路還包括存儲器，所述存儲器用于存儲所述處理器處理后的數據。5.如權利要求1?4之一所述的工業近場數據采集系統，其特征在于，所述智能終端接收所述數據采集卡發送的數據，并將接收的數據相應地在所述智能終端的顯示屏上顯示。
【專利摘要】本實用新型涉及一種工業近場數據采集系統，其包括數據采集卡和智能終端，數據采集卡與智能終端連接在同一個無線通信網絡中；其中，數據采集卡包括信號接口和內部電路，信號接口與內部電路電連接；信號接口上設置有一個電源端口和至少三個信號端口，信號接口與工控設備電連接并通過電源端口為內部電路供電；內部電路包括處理器、電信號處理單元和通信單元；處理器分別與電信號處理單元和通信單元電連接，每個信號端口對應與電信號處理單元或處理器電連接，處理器處理電信號處理單元或信號端口傳輸的數據，并通過通信單元發送至智能終端。本實用新型不僅減少了硬件成本，還提高了數據采集系統的通用性。
【IPC分類】G08C23/04, G08C17/02
【公開號】CN204884144
【申請號】CN201520663744
【發明人】王軍
【申請人】四川英杰電氣股份有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年8月28日