CN204009488U - 一种数据采集器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种数据采集器，包括电源电路，所述电源电路与转换电路DC/DC连接，且连接处设有微控制器ARM，所述微控制器ARM通过电气隔离分别将信号传输到RS-485收发器，模数转换电路ADC以及三极管，所述微控制器ARM还与看门狗电路，所述模数转换电路ADC与抗混叠滤波电路连接，所述抗混叠滤波电路与可编程增益放大器PGA连接，所述可编程增益放大器PGA与多路选择器连接。本实用新型针对工业应用设计，在内部输入输出单元与控制单元之间采用光电隔离，并对输入信号采取滤波措施，极大降低了工业现场干扰对模块正常运行的影响，使模块具有良好的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型属于通信领域，具体涉及一种数据采集器。
背景技术
EM584为8路模拟量输入4路模拟量输出的数据采集模块，可采集各种标准电压、电流、毫伏、以及各种类型热电偶温度信号，输入通道类型可以随意组合。模块采用 RS485 通讯接口，支持通用 MODBUS-RTU。通过工具软件随意设置，可以直接连接 PLC、DCS 以及国内外各种组态软件。输入通道采用双端差动输入。输入、电源、通信及通道之间电气隔离，独立 AD 芯片采样和转换，保证数据的精确度，有效抑制各类共模干扰，消除通道间的相互影响。每个通道的信号类型可以任意设置。
热电偶输入有断路检测功能，采集结果为温度值，热电偶输入自动进行冷端温度补偿。
此模块具有一阶数字滤波、50Hz工频抑制功能，对抑制工业现场的工频干扰十分有效，保证微弱信号的采集精度，同时，此模块采用修正零点和斜率方式校正每个通道数据保证数据的准确性，随时修正由于环境温度变化引起的测量误差，保证模块在整个工作温度范围内的采集精度。
由于标准的模拟量扩展模块通道比较少，价格也很昂贵，不同的模拟量信号需要不同的专用模拟量扩展模块；市场一些通用的模拟量采集板一般采用RS232或RS485接口，协议多为MODBUS RTU标准通讯。PLC的串口资源比较少，一般主要用于连接HMI或组网。所以，一般的模拟量采集模块存在的缺点:占有PLC的通讯接口，RS232通讯共模干扰严重，抗干扰性比较差，通讯距离比较短；RS485接口对PLC是否支持设备间MODBUS主从通讯有比较高的要求，对PLC的通讯编程也比较繁杂，一般编程人员对通讯编程有困难。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种数据采集器。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种数据采集器，包括电源电路，所述电源电路与转换电路DC/DC连接，且连接处设有微控制器ARM，所述微控制器ARM通过电气隔离分别将信号传输到RS-485收发器，模数转换电路ADC以及三极管，所述微控制器ARM还与看门狗电路，所述模数转换电路ADC与抗混叠滤波电路连接，所述抗混叠滤波电路与可编程增益放大器PGA连接，所述可编程增益放大器PGA与多路选择器连接。
优选的，所述多路选择器为8选1多路转换开关，通过所述开关将8路模拟量输入，且通过三极管以4路模拟量输出。
进一步的，所述微控制器ARM还通过电气隔离将信号直接传输到所述多路选择器和所述可编程增益放大器PGA。
进一步的，所述微控制器ARM采用32位的RISC的ARM芯片。
优选的，所述看门狗电路可以在出现意外时将系统重新启动。
本实用新型的有益效果:
本实用新型针对工业应用设计，在内部输入输出单元与控制单元之间采用光电隔离，并对输入信号采取滤波措施，极大降低了工业现场干扰对模块正常运行的影响，使模块具有良好的可靠性。
附图说明
图1是本实用新型的数据采集器的原理框图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。
参照图1所示，一种数据采集器，包括电源电路，所述电源电路与转换电路DC/DC连接，且连接处设有微控制器ARM，所述微控制器ARM通过电气隔离分别将信号传输到RS-485收发器，模数转换电路ADC以及三极管，所述微控制器ARM还与看门狗电路，所述模数转换电路ADC与抗混叠滤波电路连接，所述抗混叠滤波电路与可编程增益放大器PGA连接，所述可编程增益放大器PGA与多路选择器连接。
优选的，所述多路选择器为8选1多路转换开关，通过所述开关将8路模拟量输入，且通过三极管以4路模拟量输出。
进一步的，所述微控制器ARM还通过电气隔离将信号直接传输到所述多路选择器和所述可编程增益放大器PGA。
进一步的，所述微控制器ARM采用32位的RISC的ARM芯片。
实施例1：
本实用新型的模拟量采集模块，与PLC配套使用，可以采集8路模拟量输入信号（标准电压信号、标准电流信号、热电偶和热电阻）和4路模拟量输出信号。此模块的成本是标准模拟量模块的二分之一，不仅扩充了PLC的模拟量通道数量，也打破了模拟量通道的对PLC的CPU型号的限制，在满足技术要求情况，大大降低了PLC的成本，既保证了产品质量，也降低PLC的成本。
模拟量采集模块通过信号调理电路转换成A/D转换芯片采集的标准电压信号，采集板输出通信信号和地址信号，选通1片8选1多路转换开关，将8路信号分时连接到ADC转换模块进行采集。
模拟量采集模块通过高速脉冲和西门子S7-200的晶体管型的CPU通讯，接口线有5根组成，分别连接I0.0、I0.1、I0.2、I0.3和Q0.0，接口线由时钟线和数据线组成，时钟信号和数据信号由模拟量采集模块输出，时钟线收发双方的同步信号，数据线将模块的串行数据逐位输出。所以，此模块不占用PLC的串口接口。高速脉冲也可以远距离传输，抗干扰你能力强。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种数据采集器，包括电源电路，其特征在于，所述电源电路与转换电路DC/DC连接，且连接处设有微控制器ARM，所述微控制器ARM通过电气隔离分别将信号传输到RS-485收发器，模数转换电路ADC以及三极管，所述微控制器ARM还与看门狗电路，所述模数转换电路ADC与抗混叠滤波电路连接，所述抗混叠滤波电路与可编程增益放大器PGA连接，所述可编程增益放大器PGA与多路选择器连接。
2.根据权利要求1所述的数据采集器，其特征在于，所述多路选择器为8选1多路转换开关，通过所述开关将8路模拟量输入，且通过三极管以4路模拟量输出。
3.根据权利要求1所述的数据采集器，其特征在于，所述微控制器ARM还通过电气隔离将信号直接传输到所述多路选择器和所述可编程增益放大器PGA。
4.根据权利要求1所述的数据采集器，其特征在于，所述微控制器ARM采用32位的RISC的ARM芯片。
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