CN201984318U - 多功能多通道数据采集现场控制器 - Google Patents
多功能多通道数据采集现场控制器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201984318U CN201984318U CN2011200575087U CN201120057508U CN201984318U CN 201984318 U CN201984318 U CN 201984318U CN 2011200575087 U CN2011200575087 U CN 2011200575087U CN 201120057508 U CN201120057508 U CN 201120057508U CN 201984318 U CN201984318 U CN 201984318U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- plural
- channel
- road
- data acquisition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Abstract
本实用新型涉及一种多功能多通道数据采集现场控制器，由主控CPU卡和采集模块连接组成，其中，采集模块包括：FPGA芯片、复数路A/D输入电路、温度补偿电路、复数路D/A输出电路、复数路继电器输出电路、复数路数字量输入电路及复数路定时/计数器电路，所述复数路A/D输入电路、温度补偿电路、复数路D/A输出电路、复数路继电器输出电路、复数路数字量输入电路及复数路定时/计数器电路分别电性连接至FPGA芯片。本实用新型的多功能多通道数据采集现场控制器可以提供多路模拟量输入通道，并具有针对热电耦应用的独立的温度补偿电路，还具有多路模拟量输出通道可以同时进行电压和电流的输出，具有多路继电器输出，具有多路数字输入及多路计数器输入输出。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种现场控制器，尤其涉及一种多功能多通道数据采集现场控制器。
背景技术
目前伴随着智能测控技术的发展，各种行业应用领域(如化工、石化、机械、冶金、船舶、环境处理及建筑)对智能测控技术的应用要求具有越来越大的相似性。智能测控技术中所应用的现场控制器，通常主要由主控CPU卡和采集模块连接组成，采集模块负责采集对应被控设备的控制参数及向被控设备发送控制指令。目前市面上较为常见的现场控制器，主要为针对特定设备或应用设计，其数据采集的规格较为单一，数据采集通道较少，实现的功能也较单一，不能满足各种现场的采集和控制需求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种可以多功能多通道采集数据的现场控制器，满足各种现场的采集和控制需求。
本实用新型提供一种多功能多通道数据采集现场控制器，由主控CPU卡和采集模块连接组成，其中，采集模块包括：FPGA芯片、复数路A/D输入电路、温度补偿电路、复数路D/A输出电路、复数路继电器输出电路、复数路数字量输入电路及复数路定时/计数器电路，所述复数路A/D输入电路、温度补偿电路、复数路D/A输出电路、复数路继电器输出电路、复数路数字量输入电路及复数路定时/计数器电路分别电性连接至FPGA芯片。
其中，所述复数路A/D输入电路的数字端经由光电隔离电路连接至FPGA芯片。
其中，所述温度补偿电路的数字端经由光电隔离电路连接至FPGA芯片。
其中，所述复数路D/A输出电路的数字端经由光电隔离电路连接至FPGA芯片。
其中，所述复数路继电器输出电路的数字端经由光电隔离电路连接至FPGA芯片。
其中，所述复数路数字量输入电路的数字端经由光电隔离电路连接至FPGA芯片。
其中，所述主控CPU卡通过PC/104工业控制扩展总线与采集模块电性连接。
本实用新型的有益效果：本实用新型的多功能多通道数据采集现场控制器可以提供多量程多变量信号多路模拟量的输入通道，并具有针对热电耦应用的独立的温度补偿电路，还具有多路模拟量输出通道可以同时进行电压和电流的输出，具有多路继电器输出，具有多路数字输入及多路计数器输入输出，可灵活方便的实现多种现场数据采集和控制功能。
为了能更进一步了解本实用新型的特征以及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。
附图说明
下面结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式详细描述，将使本实用新型的技术方案及其他有益效果显而易见。
附图中，
图1为本实用新型多功能多通道数据采集现场控制器的结构示意图；
图2为本实用新型多功能多通道数据采集现场控制器的A/D输入电路的接线端子连接电压信号源的电路图；
图3为本实用新型多功能多通道数据采集现场控制器的A/D输入电路的接线端子连接电流信号源的电路图；
图4为本实用新型多功能多通道数据采集现场控制器的数字量输入电路的接线端子连接输入信号的电路图；
图5为本实用新型多功能多通道数据采集现场控制器的D/A输出电路的接线端子连接负载的电路图；
图6为本实用新型多功能多通道数据采集现场控制器的继电器输出电路的输出逻辑图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型所采取的技术手段及其效果，以下结合本实用新型的优选实施例及其附图进行详细描述。
如图1所示，本实用新型提供的多功能多通道数据采集现场控制器由主控CPU卡1和采集模块2连接组成，其中，采集模块2包括：FPGA(现场可编程门阵列)芯片3、复数路A/D输入电路4、温度补偿电路5、复数路D/A输出电路6、复数路继电器输出电路7、复数路数字量输入电路8及复数路定时/计数器电路9，所述复数路A/D输入电路4、温度补偿电路5、复数路D/A输出电路6、复数路继电器输出电路7、复数路数字量输入电路8及复数路定时/计数器电路9分别电性连接至FPGA芯片3。
用户可以对FPGA芯片3按照实际需求进行适应性的编程设计，可以使该实用新型的现场控制器同时适用于化工、石化、机械、冶金、船舶、环境处理及建筑等各种行业领域现场的采集和控制，具有较为理想的性价比及较为广泛的适用性。系统高度智能化，全部时序均由系统内部的FPGA芯片3匹配，特别是对模拟量的A/D转换采用自动扫描和存储，只需像操作一般I/O一样简单来读取转换结果，使得用户编程和应用更为简单。
在本实用新型的较佳实施方式中，主控CPU卡1通过PC/104工业控制扩展总线与采集模块2电性连接；A/D输入电路4为17路，其数字端经由光电隔离电路连接至FPGA芯片3；温度补偿电路5的数字端经由光电隔离电路连接至FPGA芯片3；D/A输出电路6为6路，其数字端经由光电隔离电路连接至FPGA芯片3；继电器输出电路7为16路，其数字端经由光电隔离电路连接至FPGA芯片3；数字量输入电路8为24路，其数字端经由光电隔离电路连接至FPGA芯片3。
本实用新型中与FPGA芯片3相连的各种电路都为本领域技术人员所熟知，因此在此不再赘述其具体结构。以下具体说明如何应用本实用新型实现多功能多通道数据采集的功能。
如图2及图3所示，图2为本实用新型的A/D输入电路的接线端子连接电压信号源的电路图，图3为本实用新型的A/D输入电路的接线端子连接电流信号源的电路图。17路A/D输入电路4通过接线端子31(i＝0-16)连接电压信号源312或电流信号源314，从而接收现场的电压或电流信号的输入。17路模拟的输入端都为差动输入，并在数字端采用光电隔离，可直接输入差动、单端、单极性、双极性信号，采用自动扫描的转换方式，转换时间约30us/每路，当输入0-20mV的电压信号时，则转换时间为100us/每路；当输入0-20mA的电流信号时，则按如图3所示需要连接电阻。本实用新型可提供多达17路数字隔离、全差动、多规格模拟量输入通道，支持多量程多变量信号多路模拟量的输入。结合可调节的电位器，17路A/D输入电路4可设置为不同量程不同精度来使用，从而方便用户。温度补偿电路5为针对热电偶应用的独立1路冷端温度补偿传感器，可与A/D输入电路4结合使用。
如图4所示，其为本实用新型多功能多通道数据采集现场控制器的数字量输入电路的接线端子连接输入信号的电路图。24路数字量输入电路8通过接线端子32(i＝0-23)接收输入信号，由外接的24V电源322供电，输入信号为高电平时，输入值为1，输入信号为低电平时，输入值为0，输入值经光电隔离后再经门控信号(TTL)缓冲模块324缓冲。
如图5所示，其为本实用新型多功能多通道数据采集现场控制器的D/A输出电路的接线端子连接负载的电路图。按照用户需要，6路D/A输出电路6的接线端子34(i＝0-5)可以连接不同的负载，如电压负载342及电流负载344。6路D/A输出电路6刷新时间可以为15us/每路，用户可根据需要在每路接入不同的负载，实现控制功能。
如图6所示，其为本实用新型多功能多通道数据采集现场控制器的继电器输出电路的输出逻辑图。16路继电器输出电路7通过接线端子35(i＝0-15)连接外部负载。继电器输出电路7主要包括继电器352、达林顿驱动模块354及门控信号(TTL)驱动模块356，达林顿驱动模块354及门控信号(TTL)驱动模块356之间采用光电隔离。用户可用常开触点控制外部负载，驱动信号为0时，继电器352吸合(触点闭合)，驱动信号为1时，继电器352释放(触点断开)，从而控制外部负载工作。
定时/计数器电路9为3路，可由INTEL82C54构成，提供3个独立的计数器，从而方便用户编程。
综上所述，本实用新型的多功能多通道数据采集现场控制器可以提供多量程多变量信号多路模拟量的输入通道，并具有针对热电耦应用的独立的温度补偿电路，还具有多路模拟量输出通道可以同时进行电压和电流的输出，具有多路继电器输出，具有多路数字输入及多路计数器输入输出，可灵活方便的实现多种现场数据采集和控制功能。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本实用新型后附的权利要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种多功能多通道数据采集现场控制器，由主控CPU卡和采集模块连接组成，其特征在于，所述采集模块包括：FPGA芯片、复数路A/D输入电路、温度补偿电路、复数路D/A输出电路、复数路继电器输出电路、复数路数字量输入电路及复数路定时/计数器电路，所述复数路A/D输入电路、温度补偿电路、复数路D/A输出电路、复数路继电器输出电路、复数路数字量输入电路及复数路定时/计数器电路分别电性连接至FPGA芯片。
2.如权利要求1所述的多功能多通道数据采集现场控制器，其特征在于，所述复数路A/D输入电路的数字端经由光电隔离电路连接至FPGA芯片。
3.如权利要求1所述的多功能多通道数据采集现场控制器，其特征在于，所述温度补偿电路的数字端经由光电隔离电路连接至FPGA芯片。
4.如权利要求1所述的多功能多通道数据采集现场控制器，其特征在于，所述复数路D/A输出电路的数字端经由光电隔离电路连接至FPGA芯片。
5.如权利要求1所述的多功能多通道数据采集现场控制器，其特征在于，所述复数路继电器输出电路的数字端经由光电隔离电路连接至FPGA芯片。
6.如权利要求1所述的多功能多通道数据采集现场控制器，其特征在于，所述复数路数字量输入电路的数字端经由光电隔离电路连接至FPGA芯片。
7.如权利要求1所述的多功能多通道数据采集现场控制器，其特征在于，所述主控CPU卡通过PC/104工业控制扩展总线与采集模块电性连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011200575087U CN201984318U (zh) | 2011-03-07 | 2011-03-07 | 多功能多通道数据采集现场控制器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011200575087U CN201984318U (zh) | 2011-03-07 | 2011-03-07 | 多功能多通道数据采集现场控制器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201984318U true CN201984318U (zh) | 2011-09-21 |
Family
ID=44611774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011200575087U Expired - Lifetime CN201984318U (zh) | 2011-03-07 | 2011-03-07 | 多功能多通道数据采集现场控制器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201984318U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105589384A (zh) * | 2016-01-26 | 2016-05-18 | 株洲南车时代电气股份有限公司 | 一种基于fpga的多通道数字量输入输出装置 |
| CN108761181A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-11-06 | 珠海欧比特宇航科技股份有限公司 | 一种机载36v三相交流信号的采集处理装置及方法 |
| CN111856278A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-10-30 | 贵州电网有限责任公司 | 一种多通道多量程的频响试验信号采集装置及采集方法 |
| CN113916283A (zh) * | 2021-09-08 | 2022-01-11 | 四川轻化工大学 | 一种白酒酿造过程信息化在线监测系统及方法 |
-
2011
- 2011-03-07 CN CN2011200575087U patent/CN201984318U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105589384A (zh) * | 2016-01-26 | 2016-05-18 | 株洲南车时代电气股份有限公司 | 一种基于fpga的多通道数字量输入输出装置 |
| CN105589384B (zh) * | 2016-01-26 | 2018-07-24 | 株洲南车时代电气股份有限公司 | 一种基于fpga的多通道数字量输入输出装置 |
| CN108761181A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-11-06 | 珠海欧比特宇航科技股份有限公司 | 一种机载36v三相交流信号的采集处理装置及方法 |
| CN108761181B (zh) * | 2018-03-07 | 2020-12-08 | 珠海欧比特宇航科技股份有限公司 | 一种机载36v三相交流信号的采集处理装置及方法 |
| CN111856278A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-10-30 | 贵州电网有限责任公司 | 一种多通道多量程的频响试验信号采集装置及采集方法 |
| CN113916283A (zh) * | 2021-09-08 | 2022-01-11 | 四川轻化工大学 | 一种白酒酿造过程信息化在线监测系统及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201984318U (zh) | 多功能多通道数据采集现场控制器 | |
| CN102998512B (zh) | 一种直流高压隔离采样电路 | |
| CN105931595A (zh) | 移位寄存器单元、驱动方法、栅极驱动电路和显示装置 | |
| CN104282283A (zh) | 一种移位寄存器单元、栅极驱动电路及显示装置 | |
| CN203673803U (zh) | 液晶模组测试用信号源切换电路及液晶模组测试工装 | |
| CN102722167A (zh) | 楼层集中控制器 | |
| CN204392216U (zh) | 一种可控硅触发模块 | |
| CN202535337U (zh) | 带配电功能的多通道信号转换隔离模块 | |
| CN203011986U (zh) | 一种直流高压隔离采样电路 | |
| CN204926765U (zh) | 一种自动调节电阻的数字电位器 | |
| CN209513082U (zh) | 一种可模拟总温信息的数控电阻切换模块 | |
| CN202168062U (zh) | 片上终端电阻和校准环路 | |
| CN203025276U (zh) | 电容触摸屏模组测试仪 | |
| CN105892413B (zh) | 一种模块化的多轴运动控制装置 | |
| CN203595740U (zh) | 用于直流系统的电流测量的装置 | |
| CN202735799U (zh) | 楼层集中控制器 | |
| CN203732935U (zh) | 一种将可编程逻辑控制器接入到伺服驱动器的连接单元及伺服驱动器 | |
| CN107612338B (zh) | 一种集成dc/dc电源前端控制系统及控制方法 | |
| CN103744805B (zh) | VxWorks下CPCI总线开关量与模拟量输出模块硬件架构与时序可配置驱动方法 | |
| CN203520836U (zh) | 背光驱动电路及液晶显示装置 | |
| CN203642965U (zh) | 一种多接口温湿度数据采集器 | |
| CN102571074B (zh) | 电压顺序输出电路 | |
| CN204740082U (zh) | 智能压力变送器电路 | |
| CN201312297Y (zh) | 具有状态反馈功能的继电器输出电路 | |
| CN104345716A (zh) | 一种实现卫星功率控制与分配单元模块化即插即用的装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20110921 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |