CN104820408A - 多输入端模拟量采集控制系统 - Google Patents

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胥天龙
刘洋
余帅
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4185—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the network communication
    • G05B19/41855—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the network communication by local area network [LAN], network structure
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Abstract

为了增强多输入端模拟量采集控制系统的兼容度并降低其对总线协议的依赖，本发明提供了一种多输入端模拟量采集控制系统，包括控制单元、多个模拟量采集模块、多个信号预处理模块和多个通信模块，所述电源模块为各个模块提供电源，模拟量采集模块同步采集各输入端的模拟量，所述信号预处理模块对所述模拟量采集模块采集到的信号进行预处理，模拟量采集模块的数量与信号预处理模块以及通信模块的数量相同且所述信号预处理模块与控制单元通过通信模块实现数据传输。

Description

多输入端模拟量采集控制系统
技术领域
本发明涉及数据采集技术领域，更具体地，涉及一种多输入端模拟量采集控制系统。
背景技术
随着工业化进程的发展，工业自动化程度也越来越高。数据采集是工业领域最为常见的一种技术手段，数据采集为技术分析和控制策略提供了依据。温度、压力、流量等各种传感器在工业现场十分常见，采集到的温度、压力、流量等信号也均为模拟量信号。在工业自动化控制应用时，往往需要将模拟信号转换成数字信号进行传输、储存，从而有利于对所控对象进行监视、控制。
现有技术中，这种多输入通道的采集都需要使用不同设备的总线或者需要兼容各种不同通信协议的插接板。例如，申请号为CN 201310091741.0的发明专利申请公开了一种可配置的多路模拟和数字信号采集系统，主要由基于PSoC芯片的以太网通信板和通过I2C总线连接的一个或多个基于PSoC芯片的传感器采集板所组成；该以太网通信板通过I2C总线控制传感器采集板进行数据采集，通过I2C总线读取传感器采集板的采集结果，并通过以太网使用TCP协议将采集的传感器数据实时上传，从而完成对多路传感器的远程监测。
然而，这种采用总线的方案需要依赖于总线协议，不利于不兼容已有总线协议的设备或输入量加入到已有的多输入端模拟量采集控制系统。
发明内容
为了增强多输入端模拟量采集控制系统的兼容度并降低其对总线协议的依赖，本发明提供了一种多输入端模拟量采集控制系统，包括控制单元、多个模拟量采集模块、多个信号预处理模块和多个通信模块，所述电源模块为各个模块提供电源，模拟量采集模块同步采集各输入端的模拟量，所述信号预处理模块对所述模拟量采集模块采集到的信号进行预处理，模拟量采集模块的数量与信号预处理模块以及通信模块的数量相同且所述信号预处理模块与控制单元通过通信模块实现数据传输。
进一步地，所述模拟量采集模块包括时钟信号产生模块。
进一步地，所述时钟信号产生模块包括数字脉冲发生器。
进一步地，所述预处理模块包括滤波器、放大器和A/D转换器。
进一步地，所述通信模块为基于ZigBee的通信模块。
进一步地，所述时钟信号产生模块还包括存储单元，所述存储单元存储该时钟信号产生模块的时钟脉冲的数字化信息。
进一步地，所述控制单元采用ARM9处理器。
进一步地，所述存储单元包括铁电存储器。
本发明的有益效果是：将采集到的数据分别进行数字化处理后再进行数据处理，并通过无线通信方式实现数据采集端与处理端之间的链路，省却了对数据总线的依赖。此外，通过数字脉冲发生器发出可控脉冲，提高了模拟量采集端对模拟量产生设备的兼容性。
附图说明
图1示出了根据本发明的多输入端模拟量采集控制系统的结构框图。
具体实施方式
如图1所示，多输入端模拟量采集控制系统包括：ARM9处理器、多个模拟量采集模块、多个信号预处理模块和多个通信模块，所述电源模块为各个模块提供电源，模拟量采集模块同步采集各输入端的模拟量，所述信号预处理模块对所述模拟量采集模块采集到的信号进行预处理，模拟量采集模块的数量与信号预处理模块以及通信模块的数量相同且所述信号预处理模块与控制单元通过通信模块实现数据传输。
进一步地，所述模拟量采集模块电流传感器，用于检测待采集对象的电流输出值。此外，模拟量采集模块还包括时钟信号产生模块，且优选地包括数字脉冲发生器和存储单元。该存储单元优选地为铁电存储器。所述铁电存储器存储该时钟信号产生模块的时钟脉冲的数字化信息，以便于时钟信号产生模块能够根据该数字化信息产生时钟脉冲，作为采样时钟适应于不同的模拟量产生装置。
根据本发明的优选实施例，所述预处理模块包括滤波器、放大器和A/D转换器。所述滤波器为带通滤波器，所述放大器包括OP777芯片，所述A/D转换器为AD7856。所述通信模块为基于ZigBee的通信模块。
上面以文字和附图说明的方式阐释了本发明一些具体实施方式的结构，并非详尽无遗或限制于上述所述具体形式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种多输入端模拟量采集控制系统，包括控制单元、多个模拟量采集模块、多个信号预处理模块和多个通信模块，所述电源模块为各个模块提供电源，其特征在于，模拟量采集模块同步采集各输入端的模拟量，所述信号预处理模块对所述模拟量采集模块采集到的信号进行预处理，模拟量采集模块的数量与信号预处理模块以及通信模块的数量相同且所述信号预处理模块与控制单元通过通信模块实现数据传输。
2.根据权利要求1所述的多输入端模拟量采集控制系统，其特征在于，所述模拟量采集模块包括时钟信号产生模块。
3.根据权利要求1所述的多输入端模拟量采集控制系统，其特征在于，所述时钟信号产生模块包括数字脉冲发生器。
4.根据权利要求1所述的多输入端模拟量采集控制系统，其特征在于，所述预处理模块包括滤波器、放大器和A/D转换器。
5.根据权利要求1所述的多输入端模拟量采集控制系统，其特征在于，所述通信模块为基于ZigBee的通信模块。
6.根据权利要求2所述的多输入端模拟量采集控制系统，其特征在于，所述时钟信号产生模块还包括存储单元，所述存储单元存储该时钟信号产生模块的时钟脉冲的数字化信息。
7.根据权利要求1所述的多输入端模拟量采集控制系统，其特征在于，所述控制单元采用ARM9处理器。
8.根据权利要求6所述的多输入端模拟量采集控制系统，其特征在于，所述存储单元包括铁电存储器。
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