CN201532564U - 用于可编程控制器plc的自动控制系统的模拟量采集块 - Google Patents
用于可编程控制器plc的自动控制系统的模拟量采集块 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了应用于可编程控制器PLC的自动控制系统的模拟量采集块,其成本低,且在使用过程中不会占用PLC通讯口,保证PLC的正常通讯功能。模拟量采集块与PLC本体通过通讯线连接,其特征在于:其硬件电路中包括两个高速输出口,PLC本体自带高速输入口,所述两个高速输出口,包括时钟信号输出口和数据信号输出口;所述时钟信号输出口通过通讯-时钟线与PLC本体的时钟信号输入口连接;所述数据信号输出口通过通讯-数据线与PLC本体的数据信号输入口连接。
Description
(一)技术领域
本实用新型涉及工业自动化领域,具体为应用于可编程控制器PLC的自动控制系统的模拟量采集块。
(二)背景技术
目前,可编程控制器(PLC)控制系统在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、空调、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。其中,在工业行业应用中,有许多连续变化的量,如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量(Analog),为了使可编程控制器处理模拟量,必须通过模拟量采集模块(A/D转换模块)将模拟量(Analog)转换为数字量(Digital)传送给PLC进行处理;一般PLC制造商生产配套的模拟量采集模块(即A/D转换模块),见图1,模拟量采集块5将采集到的模拟量数据通过PLC内部数据总线12送给PLC本体4,PLC本体4通过内部数据总线12接收模拟量数据,从而使PLC本体4实现对模拟量的采集,但由于PLC制造商配套的A/D转换模块成本很高,基本接近PLC本体的成本,因此使用受到很大的限制。基于成本因素,很多电子产品制造商开发了低成本的A/D转换模块,利用485通讯方式将模拟量采集模块采集到的模拟量数据传送给PLC,见图2,模拟量采集模块5采集到的模拟量数据通过RS485通讯口11传送给PLC本体4,PLC本体4通过RS485通讯口6接收模拟量数据,从而使PLC本体4实现对模拟量的采集,但在这种情况下,采用485通讯方式会占用PLC本体4自带的RS485通讯口,无法将RS485通讯口6用于与其它设备的联网控制,使PLC的通讯功能受到很大限制,12为内部数据线。
(三)发明内容
针对上述问题,本实用新型提供了应用于可编程控制器PLC的自动控制系统的模拟量采集块,其成本低,且在使用过程中不会占用PLC通讯口,保证PLC的正常通讯功能。
其技术方案是这样的:模拟量采集块与PLC本体通过通讯线连接,其特征在于:其硬件电路中包括两个高速输出口,PLC本体自带高速输入口,所述两个高速输出口,包括时钟信号输出口和数据信号输出口;所述时钟信号输出口通过通讯-时钟线与PLC本体的时钟信号输入口连接;所述数据信号输出口通过通讯-数据线与PLC本体的数据信号输入口连接;
所述高速输出口开关频率不低于1khz,PLC本体4的高速输入口其开关频率不低于1khz。
采用上述结构的本实用新型,其成本低,且不会占用PLC本体的RS485通讯口,保证了PLC本体与其它设备的联网控制,增强了PLC的通讯功能。
(四)附图说明
图1为一般PLC制造商配套提供的模拟量采集模块原理图;
图2为采用485通讯口连接的模拟量采集模块原理图;
图3为本实用新型模拟量集体模块原理图。
(五)具体实施方式
见图3,本实用新型模拟量采集块5与PLC本体4通过通讯线连接,模拟量采集块5硬件电路中包括两个高速输出口。两个高速输出口,包括时钟信号输出口9和数据信号输出口10;时钟信号输出口9通过通讯-时钟线2与PLC本体4的时钟信号输入口7连接;数据信号输出口10通过通讯-数据线3与PLC本体4的数据信号输入口8连接。图中,模拟量采集块5与PLC本体4采用同一个直流电流输入1,RS485通讯口6悬空,可用于与其它设备的联网控制。
系统工作时,模拟量采集块5每发送一个时钟信号的同时向PLC本体4改善一位数据信号,PLC本体4每收到一个时钟信号的同进接收一位数据信号,从而实现模拟量采集模块5向PLC本体4的数据传送。模拟量采集模块5向PLC本体4发送的每一个数据包均包括通道地址及其对应通道的数据(例温度值,压力值等),在PLC本体4内通过内置程序对接收到的数据进行解析,即可得到所需通道数据,其解析的方法需由模拟量采集模块发送的数据包格式来确定,各个通道的数据包传输之间需要一定时间间隔。
高速输出口开关频率不低于1khz,由于PLC本体4均自带高速输入口,其开关频率不低于1khz。
当模拟量采集模块采集多通道数据信息时,比如一个模拟量采集模块采集24通道模拟量数据,则在模拟量采集模块向PLC本体发送的数据信息中叠加24路地址信息,分别对应0B00000~~0B10111,PLC通过对接收到的地址信息进行解析,使PLC本体能识别24通道模拟量数据,从而实现多通道模拟量数据的采集。为了正确、可靠的解析模拟量采集模块上传给PLC的数据信息,PLC需要编写一个专门的接收程序,该接收程序包括接收模块(外部中断)以及解析模块(定时中断),接收模块主要负责在模拟量采集模块给PLC产生的时钟信号中断中读取数据信号的值,由于一个完整的数据包包括通道地址及其对应通道的数据,24路的通道地址是5位二进制数,如果通道数据约定为16位整型数据,则一个完整的数据包的位数应该是21位,如果进一步约定数据包格式为先通道地址,后通道数据,则PLC所得前5位就是通道地址,后16位就是对应通道数据,模拟量采集模块5需要把同一个数据包上传两次,以备解析模块校验。考虑到PLC本体4和模拟量采集模块5由于上电先后顺序等原因,不能保证PLC本体4开机即接收到模拟量采集模块5的第一位数据,即通道地址的第一位数据,故设计在PLC本体4的定时中断中完成对接收数据的解析,PLC本体4在接收完两次同一个数据包(42位)后立即开启定时中断。在定时中断中对所接受到得数据包进行校验,对通过校验的数据包使用逻辑运算便可获得通道地址及其通道数据,注意,定时中断的时间应小于各个通道数据包传输的时间间隔。以下举例说明,假设每一位数据传输时间设置为1ms,每个数据包(传输两次)之间间隔10ms,定时中断设置为6ms,则可知21位数据包传输两次时间为42ms,进一步假设PLC本体4在模拟量采集模块5传输第7位的时候上电,则PLC经过6次数据校验判断即可获得正确的数据包。通过实践证明,无论PLC在何时上电,经过多次数据校验均可快速获得正确的数据信息。
Claims (2)
1.用于可编程控制器PLC的自动控制系统的模拟量采集块,模拟量采集块与PLC本体通过通讯线连接,其特征在于:其硬件电路中包括两个高速输出口,PLC本体自带高速输入口,所述两个高速输出口,包括时钟信号输出口和数据信号输出口;所述时钟信号输出口通过通讯-时钟线与PLC本体的时钟信号输入口连接;所述数据信号输出口通过通讯-数据线与PLC本体的数据信号输入口连接。
2.根据权利要求1所述用于可编程控制器PLC的自动控制系统的模拟量采集块,其特征在于:所述高速输出口开关频率不低于1khz,PLC本体(4)的高速输入口其开关频率不低于1khz。
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CN2009202565171U CN201532564U (zh) | 2009-11-13 | 2009-11-13 | 用于可编程控制器plc的自动控制系统的模拟量采集块 |
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CN102566484A (zh) * | 2011-12-15 | 2012-07-11 | 无锡科思电子科技有限公司 | 一种多功能模拟量采集模块及其信息传输方法 |
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