CN103019129B - 防爆型数据采集器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防爆型数据采集器，它包括电路板和防爆盒，电路板封装在防爆盒内。电路板集成了计数功能、条码扫描枪数据读取及封箱机控制功能、激光打码机数据采集通信功能、防爆电子秤数据采集通信功能。通过电路板的按键切换电路板的功能，使电路板可分别用来作计数器、条码扫描枪数据读取及封箱机控制器、激光打码机数据采集器、防爆电子秤数据采集器的使用。电路板输入和输出控制采用光耦隔离，电路板封装在防爆盒内，保证了系统的安全和稳定。本技术能实现一个平台管理多个采集前端，实现综合数据采集处理方案，并采用防爆型产品设计，使产品能安全地应用于各种危险领域，能很好的保证生产过程中生产线数据采集和生产控制功能的安全性。

Description

防爆型数据采集器

技术领域

本发明公开了一种防爆型数据采集器，特别涉及雷管炸药防爆型生产线数据采集和生产控制功能的设计与实现。

背景技术

长期以来对民爆行业的监管，特别是对雷管等高危产品的生产过程的监管一直是个空缺的领域，监管部门无法直接掌握雷管等高危民爆产品的实际生产过程，难以获得生产过程中的实时数据，目前的监管措施主要针对已下线的成品产品，对产品的库存、运输及销售情况进行监管，并且主要依赖于厂家按周或者按月进行报表上报，生产数据的真实性得不到保证。在生产过程中受安全因素的制约，目前没有此类的数据采集设备能达到相应的安全应用等级，不能在这些特定产品的生产环境下进行应用，所以针对以上缺陷设计了专用的防爆

型数据采集器进行生产数据的实时采集和上传来达到相应的管理目标。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供了一种防震、防火、防爆、抗冲击、抗负荷能力的一种防爆型数据采集器，来实现可靠稳定的数据采集处理和生产控制。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：它包括一个电路板和防爆盒，电路板封装在防爆盒内。电路板集成了计数功能、条码扫描枪数据读取及封箱机控制功能、激光打码机数据采集通信功能、防爆电子秤数据采集通信功能。通过电路板的按键切换电路板的功能，设置电路板的地址码，使电路板可分别用来作为计数器、条码扫描枪数据读取及封箱机控制器、激光打码机数据采集器、防爆电子秤数据采集器的使用。电路板输入和输出控制采用光耦隔离，电路板封装在防爆盒内，保证了系统的安全和稳定。本电路设计了PS/2数据通信接口电路，封箱机控制电路，RS232串口通信电路，RS485串口通信电路，按键输入电路，LED数码管显示电路，指示灯接口电路，传感器接口电路，时钟电路，单片机电路，供电电路。

作为本发明的一种优选方案：

所述PS/2数据通信接口电路用于封箱机控制器里的条码扫描枪的通信，接收条码扫描枪传输过来的条码信息。

所述封箱机控制电路由光电耦合电路和继电器控制电路组成，由单片机给出控制信号控制封箱机。

所述RS232串口通信电路采用电平转换芯片MAX232，用于下载程序、激光打码机数据采集通信和防爆电子秤数据采集通信。

所述RS485串口通信电路采用电平转换芯片MAX490，MAX490采用两路485传输通道实现了数据的远距离全双工传输，用于将采集到的数据上传到远端服务器。

所述按键输入电路采用6*6毫米尺寸的轻触按键直接和单片机相连，由单片机采集按键信号，用于对电路板进行功能设置。

所述LED数码管显示电路采用4位共阴极数码管，用来显示相关的信息，数码管阳极用8路总线收发芯片74LS245驱动，阴极用N沟道MOS管AO3400驱动。

所述指示灯接口电路采用光耦隔离控制N沟道MOS管IRFR5410，MOS管驱动指示灯，通过单片机给出控制信号。

所述传感器接口电路采用光耦隔离将传感器信号送入单片机。

所述时钟电路采用专用的时钟芯片DS1302，时钟芯片和单片机之间采用I2C总线通信。

所述单片机采用51单片机STC12C5A56S2，单片机上运行针对此应用编写的专用的控制程序，用于控制和数据的采集处理。

所述供电电路采用开关电源芯片LM2596-5.0将12V的输入电路稳定在5V供给电路工作。

本技术能实现一个平台管理多个采集前端，实现综合数据采集处理方案，并采用防爆型产品设计，使产品能安全地应用于各种危险领域，能很好的保证生产过程中生产线数据采集和生产控制功能的安全性。

附图说明

图1为数据处理电路的总体结构方框图。

图2为数据处理电路的方框图。

图3为数据处理电路的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

1、当电路板设置为计数器使用时，计数器功能由RS485串口通信电路、指示灯接口电路、传感器接口电路、时钟电路、单片机电路、供电电路控制完成。

首先通过电路板上的按键将电路板设置成计数功能，再设置好设备的地址码，然后接上传感器和485通信线，此时程序执行计数器的计数功能。当生产线有货物经过时单片机接收到传感器的信号自动进行计数。

2、当电路板设置为条码扫描枪数据读取及封箱机控制器使用时，由PS/2，当收到服务器的数据请求命令时将计数值上传给服务器。数据通信接口电路、封箱机控制电路、RS485串口通信电路、指示灯接口电路、传感器接口电路、时钟电路、单片机电路、供电电路控制完成。首先通过电路板上的按键将电路板设置成条码扫描枪数据读取及封箱机控制功能，再设置好地址码，然后接上条码扫描枪、传感器、485通信线、封箱机控制线，此时电路板执行封箱机控制功能，当包装箱放到封箱机前端时条码扫描枪将自动扫描贴在箱子侧面的条码然后将条码值通过PS/2通信接口传给单片机，单片机接收到条码数据并将条码数据通过485通信总线上传到服务器，再通过485总线接收服务器下发的条码解析结果根据结果来判断是否封箱，如果允许封箱则单片机给出封箱控制信号，控制信号通过光耦隔离传输到MOS管IRFR5410导通，MOS管导通后给继电器供电，然后继电器吸合接通封箱机的电源，封箱机开始封箱，当封箱机末端传感器探测到封箱结束时将信号通过传感器接口电路传输给单片机，单片机接收到封箱结束的信号之后撤掉封箱机控制信号，封箱流程结束。

3、当电路板设置为激光打码机数据采集器使用时，由RS232串口通信电路、RS485串口通信电路、指示灯接口电路、时钟电路、单片机电路、供电电路控制完成。首先通过电路板上的按键将电路板设置成激光打码机数据采集功能，再设置好设备地址，接上打码机串口通信线，485通信线，此时程序执行打码机数据采集和上传功能，单片机通过RS232串口通信接口和电平转换电路接收激光打码机传输过来的雷管编码，然后将雷管数据包打包通过485通信总线上传到服务器。

4、当电路板设置为防爆电子秤数据采集器使用时，由RS232串口通信电路、RS485串口通信电路、指示灯接口电路、时钟电路、单片机电路、供电电路控制

完成。首先通过电路板上的按键将电路板设置成电子秤数据采集功能，再设置好设备地址，接上电子秤串口通信线，485通信线，单片机通过RS232串口通信

接口和电平转换电路接收电子称的雷管称重数据，然后将数据打包通过485通信总线上传到服务器。

Claims (5)

1.一种防爆型数据采集器，它包括电路板和防爆盒，通过电路板的按键切换电路板的功能，使电路板可分别用来作为计数器、条码扫描枪数据读取及封箱机控制器、激光打码机数据采集器、防爆电子秤数据采集器的使用；其特征在于：电路板包括PS/2数据通信接口电路、封箱机控制电路、RS232串口通信电路、RS485串口通信电路、按键输入电路、LED数码管显示电路、指示灯接口电路、传感器接口电路、时钟电路、单片机电路、供电电路；首先通过电路板上的按键将电路板设置成条码扫描枪数据读取及封箱机控制功能，再设置好地址码，然后接上条码扫描枪、传感器、485通信线、封箱机控制线，此时电路板执行封箱机控制功能，当包装箱放到封箱机前端时条码扫描枪将自动扫描贴在箱子侧面的条码然后将条码值通过PS/2通信接口传给单片机，单片机接收到条码数据并将条码数据通过485通信线上传到服务器，再通过485通信线接收服务器下发的条码解析结果根据结果来判断是否封箱，如果允许封箱则单片机给出封箱控制信号，控制信号通过光耦隔离传输到MOS管IRFR5410导通，MOS管导通后给继电器供电，然后继电器吸合接通封箱机的电源，封箱机开始封箱，当封箱机末端传感器探测到封箱结束时将信号通过传感器接口电路传输给单片机，单片机接收到封箱结束的信号之后撤掉封箱机控制信号，封箱流程结束。

2.根据权利要求1所述的一种防爆型数据采集器，其特征在于计数器功能由RS485串口通信电路、指示灯接口电路、传感器接口电路、时钟电路、单片机电路、供电电路控制完成。

3.根据权利要求1所述的一种防爆型数据采集器，其特征在于条码扫描枪数据读取及封箱机控制器功能由PS/2数据通信接口电路、封箱机控制电路、RS485串口通信电路、指示灯接口电路、传感器接口电路、时钟电路、单片机电路、供电电路控制完成。

4.根据权利要求1所述的一种防爆型数据采集器，其特征在于激光打码机数据采集器功能由RS232串口通信电路、RS485串口通信电路、指示灯接口电路、时钟电路、单片机电路、供电电路控制完成。

5.根据权利要求1所述的一种防爆型数据采集器，其特征在于防爆电子秤数据采集器由RS232串口通信电路、RS485串口通信电路、指示灯接口电路、时钟电路、单片机电路、供电电路控制完成。