CN204360185U - 工业监测与控制终端设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种工业监控设备。一种工业监测与控制终端设备，包括中央处理单元、数据采集接口、数据传输单元，与中央处理单元连接设有位移传感器或/和图像传感器，所述位移传感器或/和图像传感器输出信号通过数据采集接口接入中央处理单元，数据传输单元采用无线自组网通讯模块，所述无线自组网通讯模块与中央处理单元连接。本实用新型工业监测与控制终端设备，利用现代无线通讯技术，可实现设备局域联网，实现设备物联网的信息共享，采集的数据可以有线或无线方式传送给上位PC 机，便于工业PC机根据采集的参数进行设备的自动化控制。应用简单、使用方便，能够对设备维护、巡检及操作的执行起到很好的控制及反馈作用，为企业节约人力物力。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种工业监控设备，尤其是涉及一种工业监测与控制终端设备，应用于工业自动化控制工程。
背景技术
近年来，随着工厂设备的智能化、网络化的应用，工业设备运行参数的收集和分析与控制以及设备运行信息的快速准确收集，无疑会对生产过程及工艺参数的精确控制起到积极的作用。利用计算机技术对相应的工业设备参数进行采集与控制，目前已被广泛的应用于工业生产的自动化控制过程。工业生产的自动化控制，需要及时掌握设备的运行各种参数，从而为设备的安全、稳定、高效、维护提供相应的控制决策。
但现状是，目前的许多工业控制设备都是被动的接收控制指令与控制信号，即使是设备对控制系统反馈的信号也是源于相同的控制回路，至于设备的执行状态是否与执行的指令一致，则缺少实际的监测手段。目前的多数自动化生产控制工程，由于工业设备的离散布置和单一运行工作，设备采集数据的方式千差万别，自然为设备采集数据带来不便，不能满足精准控制现实的需求。
而且，目前的多数工业控制设备，都是采用有限连接方式，现场安装与布置，需要走线，工程量大，施工成本必然较高，不适应现代化通讯技术的发展需求。
发明内容
本实用新型针对现有技术不足，提出了一种工业监测与控制终端设备，采用可推进设备物联网的终端设备，取代现在市场上的各种单一控制单元的应用。
本实用新型所采用的技术方案：
设计一种工业监测与控制终端设备设备，包括电源单元，中央处理单元，数据采集接口，数据传输单元，电源单元为所述终端设备提供工作电源，与所述中央处理单元连接设有位移传感器或/和图像传感器，所述位移传感器或/和图像传感器输出信号通过数据采集接口接入中央处理单元，数据传输单元采用无线自组网通讯模块，所述无线自组网通讯模块与中央处理单元连接。
所述无线自组网通讯模块为一个RFD/FFD无线网络节点，所述无线自组网通讯模块功能结构包括微处理器以及功率放大模块，所述微处理器模块采用CC2531或CC2533处理器，功率放大模块采用功率放大器CC2591；所述控制终端设备的中央控制单元采用LPC11C22处理器，所述微处理器模块与中央控制单元的处理器通过总线接口交互通讯连接，所述微处理器模块的无线输出接口连接CC2591功率放大器的输入端。
所述中央控制单元设有总线接口与上位机连接，所述中央控制单元设有控制I/O端口连接报警或/和控制接口电路，并通过所述接口电路连接报警电路或/和输出控制接口，所述输出控制接口连接被控执行机构的控制信号输入端。
在所述电源单元中，AC220V经由对应的开关电源转换成12V，并通过JDY12 接口输入电源电路，经过三端稳压器7805 输出+5V 直流，再经过低压差三端稳压器AS2810 输出3.3V，并由对应的双零欧姆电阻R01、R02隔离模拟信号与数字信号。
本实用新型的有益效果：
1．本实用新型工业监测与控制终端设备，利用现代无线通讯技术，可实现设备局域联网，实现设备物联网的信息共享，采集的数据可通过串口以有线或无线方式传送给上位PC 机，便于工业PC机根据采集的参数进行设备的自动化控制，对当今工业生产现代化有十分应用的工业效益和经济意义。应用简单、使用方便，能够对设备维护、巡检及操作的执行起到很好的控制及反馈作用，为企业节约人力物力。
2．本实用新型工业监测与控制终端设备，可通过采用摄像头对工业控制执行部件及现场参数测量仪表如截止阀、调节阀、压力表、温度表或流量表等进行有效监控并传输到监控室进行显示，可及时发现重要的执行元件动作是否到位，输入输出是否对应一致，重要的监测参数现场仪表指示是否与远传监测元件显示一致（有合理误差），使得控制误差可以及早预防，对产品的质量控制及产量提供有效可靠保证。
3．本实用新型工业监测与控制终端设备，因为采用无线局域网技术，因此只需采用主控制器或组建无线数据接收基站，与该终端设备组网通讯，然后将接收到的监控信息传递到工业控制PC机，无需布线，安装施工方便，容易实现，随着通讯科技的发展，电子设备的成本降低，更能降低工程成本。
附图说明 图1是本实用新型工业监测与控制终端设备的结构示意图； 图2是所述工业监测与控制终端设备的无线自组网通讯模块的结构示意图； 图3是所述工业监测与控制终端设备实现组网的主控制器结构示意图；
图4是所述工业监测与控制终端设备电源单元电路原理图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1：一种工业监测与控制终端设备设备，参见图1、图2、图4，包括电源单元，中央处理单元，数据采集接口，数据传输单元，电源单元为所述终端设备提供工作电源，与所述中央处理单元连接设有位移传感器或/和图像传感器，所述位移传感器或/和图像传感器输出信号通过数据采集接口接入中央处理单元，数据传输单元采用无线自组网通讯模块，所述无线自组网通讯模块与中央处理单元连接。所述位移传感器可采用直线位移传感器或/和角位移传感器，位移和角度传感器可采集调节阀的动作行程和截止阀的开启与关闭与否，图像传感器用于采集现场的图像信息，包括调节阀、截止阀的动作以及现场温度表、压力表、流量表的指示参数值；对某些机电设备，也可以采集设备的运行电压、运行电流、运行温度、湿度、故障及设备的远程进行启动和停止等信息。
无线自组网通讯模块是通过中央处理单元的数据汇集和处理，把采集的设备的基本参数（图像）传输到上位机，由上位机操作人员判断进行操作相应设备，知晓设备动作动态。本实用新型传输数据方式可采用有线和无线两种。通用的一般采用CAN总线或RS485，RS232进行数据传输，根据工况的不同采用不同的传输。
PC上位机不属于该设备终端，但通过该PC上位机和主控制器可实现整个工厂或公司设备的网络通讯，也可进行互联网通讯，实现更远距离通讯。主控制器控制整个网络节点与上位机之间数据交换，负责组建网络并把网络内所有节点 ID号码及通信设置发送到上位机监控平台，设置完成后进入全时监控状态。主控制器采用CC2533和CC2591双模块设计，通过自身 USB接口同上位机监控平台相连，通过CC2531射频芯片与其他节点无线通信，主控制器功能结构如图3所示。
在图4所示的电源单元中，通过开关电源将AC220V 转换成12V，通过JDY12 接口输入电源电路，经过三端稳压器7805 输出+5V 直流，再经过低压差三端稳压器AS2810 输出3.3V，图中0欧姆电阻R01、R02用于隔离模拟信号与数字信号，以避免模拟信号受到干扰。
三端稳压器7805 输出+5V直流电为总线接口电路提供工作电源；三端稳压器7805 输出+5V直流再经过低压差三端稳压器AS2810 输出DC3.3V直流电为处理器供电。
实施例2：一种工业监测与控制终端设备，参见图1、图2，其无线自组网通讯模块为一个RFD/FFD无线网络节点，所述无线自组网通讯模块功能结构包括微处理器以及功率放大模块，所述微处理器模块采用CC2531或CC2533处理器，功率放大模块采用功率放大器CC2591；所述控制终端设备的中央控制单元采用LPC11C22处理器，所述微处理器模块与中央控制单元的处理器通过总线接口交互通讯连接，所述微处理器模块的无线输出接口连接CC2591功率放大器的输入端。
实施例3：一种工业监测与控制终端设备，参见图1、图2，其中央控制单元设有总线接口与上位机连接，所述中央控制单元设有控制I/O端口连接报警或/和控制接口电路，并通过所述接口电路连接报警电路或/和输出控制接口，所述输出控制接口连接被控执行机构的控制信号输入端。
本实用新型工业监测与控制终端设备，可用来完成对不同设备的运行基本参数进行监控（基本监控数据包括电压、电流、启动、停止、故障、温度、湿度、压力、有无人员等）、转换、传输等工作，根据不同的传感器配置，监测参数可包括电压、电流、启动、停止、故障、温度、湿度、压力、有无人员等相应参数，这些监测数据的采集使用该终端设备与上位机进行对接，能准确反映设备的运行状态，并可将设备相关信息传递到调度。促使生产过程的自动化控制达到:安全、可靠、准确、实时、全面、快速、高效的目的，具有很高的经济价值和社会效益。
Claims (4)
1.一种工业监测与控制终端设备，包括电源单元、中央处理单元、数据采集接口、数据传输单元，电源单元为所述终端设备提供工作电源，其特征在于：与所述中央处理单元连接设有位移传感器或/和图像传感器，所述位移传感器或/和图像传感器输出信号通过数据采集接口接入中央处理单元，数据传输单元采用无线自组网通讯模块，所述无线自组网通讯模块与中央处理单元连接。
2.根据权利要求1所述的工业监测与控制终端设备，其特征在于：所述无线自组网通讯模块为一个RFD/FFD无线网络节点，所述无线自组网通讯模块功能结构包括微处理器以及功率放大模块，所述微处理器模块采用CC2531或CC2533处理器，功率放大模块采用功率放大器CC2591；所述控制终端设备的中央控制单元采用LPC11C22处理器，所述微处理器模块与中央控制单元的处理器通过总线接口交互通讯连接，所述微处理器模块的无线输出接口连接CC2591功率放大器的输入端。
3.根据权利要求2所述的工业监测与控制终端设备，其特征在于：所述中央控制单元设有总线接口与上位机连接，所述中央控制单元设有控制I/O端口连接报警或/和控制接口电路，并通过所述接口电路连接报警电路或/和输出控制接口，所述输出控制接口连接被控执行机构的控制信号输入端。
4.根据权利要求3所述的工业监测与控制终端设备，其特征在于：AC220V经由对应的开关电源转换成DC12V，并通过JDY12 接口接入所述电源单元，所述电源单元采用两个稳压器；输入的DC12V经过三端稳压器7805 输出+5V直流电为总线接口电路提供工作电源，并采用双零欧姆电阻R01、R02隔离模拟信号与数字信号；三端稳压器7805 输出+5V直流再经过低压差三端稳压器AS2810 输出DC3.3V直流电为处理器供电。
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|---|---|---|---|---|
| WO2017124788A1 (zh) * | 2016-01-22 | 2017-07-27 | 江苏中海昇物联科技有限公司 | 一种多元化工程设备监测系统及监测方法 |
| CN107231418A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-10-03 | 广州市加杰机械设备有限公司 | 工业智能化移动控制终端设备 |
| CN112698636A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-23 | 苏州市坤顺纺织新材料有限公司 | 一种工业自动化控制管理系统 |
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