CN202205069U - 一种plc控制器使用的模拟量采集模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种PLC控制器使用的模拟量采集模块,包括前端电路、放大器、多通道AD转换器、单片机、电源转换电路、通讯电路和电源电路,利用多通道AD转换器、单片机、电源转换电路等的协调配合产生高速脉冲信号,通过两个高速数字口传送到PLC控制下的任意两个高速数字量输入端口上,实现了PLC控制下的模拟信号采集和传送。该模拟量采集模块仅占用了所有PLC都自带的、资源较丰富的两个高速数字量输入端口,保证了模拟量采集模块连接的可靠性和有效性,成本低廉,使用方便,特别适于PLC控制下模拟量应用较多、对成本控制较严格的系统中。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种PLC控制器使用的模拟量采集模块,属于自动化控制领域。
背景技术
当前,在电气自动化控制系统中,由于PLC控制具有开发周期短,编程语言直观、简单,可靠性强以及性能稳定等诸多优点,被广大生产厂家作为系统的控制核心使用。各厂家的小型PLC都集成了较多的数字量I/O,在用到模拟量较多而数字量较少的场合时,要么使用PLC厂家提供的模拟量扩展模块,这样不仅成本较高,甚至较小类型的PLC根本不能进行扩展,影响使用效果;要么采用市面现有的使用标准通讯协议传输的模拟量采集模块,不仅占据了PLC较少的通讯端口资源,还经常会遇到仅有一个通讯端口的PLC,通讯端口已被其它资源占用的情况,从而严重影响了后期使用,甚至造成系统无法使用。而这两种方法中,PLC自带的数字量则被经常闲置,无法充分发挥其作用,造成了资源的严重浪费。
如何利用闲置的数字量输入端口,特别是为模拟量采集模块提供一个有效的接入端口,就成为本实用新型所要解决的问题。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足,本实用新型旨在提供一种在PLC控制环境下,利用闲置数字量输入端口进行模拟量采集的模拟量采集模块,以充分挖掘现有数字量端口资源的使用效率,保证使用效果。
本实用新型是通过以下技术方案来实现的:
一种PLC控制器使用的模拟量采集模块,包括通讯电路和电源电路,还包括前端电路、放大器、多通道AD转换器、单片机和电源转换电路,前端电路的输出端通过放大器与多通道AD转换器连接;多通道AD转换器的输出端连接在单片机的输入端上;电源转换电路和通讯电路分别连接在单片机的输出端上,电源转换电路的两个输出端与PLC控制下的两个数字量输入端口连通;电源电路连接在PLC自带电源上。
所述电源转换电路转换后的高脉冲信号通过两个高速数字口传送到PLC控制下的任意两个数字量输入端口上。
所述多通道AD转换器也可与单片机为一体结构。
本实用新型所述的一种PLC控制器使用的模拟量采集模块,利用多通道AD转换器、单片机、电源转换电路等的协调配合产生高脉冲信号,通过两个高速数字口传送到PLC控制下的任意两个高速数字量输入端口上,实现了利用数字量输入端口完成PLC控制下的模拟信号采集和传送。该模拟量采集模块仅占用了所有PLC都自带的、资源较丰富的两个高速数字量输入端口,克服了现有PLC中模拟量端口不足或超小型PLC根本无法进行扩展连接的缺陷,保证了模拟量采集模块的有效连接,以及模拟信息的有效采集和可靠传送。成本低廉,使用方便,充分利用和挖掘了现有PLC的端口资源,提高了产品的利用率,特别适于PLC控制下模拟量应用较多、对成本控制较严格的系统中。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图1对本实用新型做进一步的描述:
本实用新型所述的一种PLC控制器使用的模拟量采集模块,包括前端电路1、放大器2、多通道AD转换器3、单片机4、电源转换电路5、电源电路6和通讯电路7。其中,多通道AD转换器3采用10通道AD转换电路,相应的,前端电路1的输出端通过放大器2与10通道AD转换器连接,10通道AD转换器的输出端连接在单片机4的输入端上。电源转换电路5和通讯电路7分别连接在单片机4的输出端上,电源转换电路5用于最终产生高脉冲电压信号,电源转换电路5转换后的高脉冲信号通过两个高速数字口传送到PLC8控制下的任意两个高速数字量输入端口上,利用数字量输入端口完成PLC8控制下的信号传送。由于模拟量采集模块自身耗电量极小,故电源电路6可直接连接在PLC8自带的电源上,保证了安装的灵活性,简化了结构。
当然,选用的单片机4中也可包含多通道AD转换器3,这样,多通道AD转换器3就与单片机4为一体结构,进一步缩小了模拟量采集模块的体积。
工作中,模拟信号通过前端电路1和放大器2放大处理后,经10通道AD转换器转换成数字信号后被输入到单片机4中,在单片机4内滤波转换成12位分辨率的数据位数字量,同时,将10个通道编成4位分辨率地址位数字量,12位的数据和4位的地址组合成一个16位的二进制码,再通过单片机4和电源转换电路5将该二进制码逐一通过高脉冲信号传送到其中一个高速数字口,并将每一位传输后的确认脉冲信号传送至另外一个高速数字口,在每次传完后加上一个脉冲信号作为结束信号,完成一次数据传输。两个高速脉冲输出到PLC8自带的两个数字量输入端口上,通过PLC8高速运算和高速中断,以及外部端口中断指令分解带有地址位和数据位的二进制码后,按相应地址分别存储,即可得到10个模拟量值,至此,模拟信号采集过程完成。由于模拟量采集模块自身耗电量极小,PLC8自带的电源可有效保证模拟量采集模块的用电需求,保证了信号采集过程的顺利进行。
Claims (3)
1.一种PLC控制器使用的模拟量采集模块,包括通讯电路和电源电路,其特征在于,还包括前端电路、放大器、多通道AD转换器、单片机和电源转换电路,所述前端电路的输出端通过放大器与多通道AD转换器连接;所述多通道AD转换器的输出端连接在单片机的输入端上;所述电源转换电路和通讯电路分别连接在单片机的输出端上,电源转换电路的两个输出端与PLC控制下的两个数字量输入端口连通;所述电源电路连接在PLC自带电源上。
2.根据权利要求1所述的一种PLC控制器使用的模拟量采集模块,其特征在于,所述电源转换电路转换后的高脉冲信号通过两个高速数字口传送到PLC控制下的任意两个数字量输入端口上。
3.根据权利要求1所述的一种PLC控制器使用的模拟量采集模块,其特征在于,所述多通道AD转换器也可与单片机为一体结构。
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