CN205080426U - 一种工业现场数据采集控制及数字化显示装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种工业现场数据采集控制及数字化显示装置，包括主控制器、与主控制器分别连接的数据采集模块、存储模块、显示模块以及通信模块，所述数据采集模块通过采集接口与主控制器连接，所述数据采集模块包括环境传感器、工作电源传感器、现场设备传感器以及设置在环境传感器、工作电源传感器、现场设备传感器与采集接口之间的AD模块。本实用新型不仅可以采集工业现场环境参数以及现场设备的各个工作参数，还可以通过通信模块将采集到的数据采用有线或无线传输方式上传至远程监控系统，并接收远程监控系统所下发的控制指令对现场设备进行控制，从而实现现场设备的远程监控与管理。
Description
技术领域
本实用新型属于工业数据采集技术领域，具体涉及一种工业现场数据采集控制及数字化显示装置。
背景技术
目前，对于大部分制造业企业，测量仪器的自动数据采集一直是个令人烦恼的事情，即使仪器已经具有RS232/485等接口，但仍然在使用一边测量，一边手工记录到纸张，最后再输入到PC中处理的方式，不但工作繁重，同时也无法保证数据的准确性，常常管理人员得到的数据已经是滞后了一两天的数据；而对于现场的不良产品信息及相关的产量数据，如何实现高效率、简洁、实时的数据采集更是一大难题。
中国专利文献中，公开号CN104637283A、名称是一种基于stm32的工业数据无线采集终端(参见该申请说明书具体实施方式部分)，公开了一种基于stm32的工业数据无线采集终端，包括中央处理器、数据采集模块、本地存储模块、无线传输模块及电源模块等五大模块；所述中央处理器采用stm32单片机，可对数据采集模块、本地存储模块及无线传输模块进行控制完成数据的采集、中间处理及远程传输功能；所述数据采集模块提供与外部工业现场合适的通信接口；所述本地存储模块提供能够本地存储的存储设备，如SD卡；所述无线传输模块提供多种无线传输方式，如GPRS、3G等。该现有技术可以在无人控制的偏远工业现场实现工业数据的实时采集、本地存储、远程传输，但无法对采集到的数据进行数字化显示，而且该采集终端无法实现工业现场工作电源以及现场设备工作参数的采集，从而无法实现对现场设备的控制。
因此，为了解决现有技术中存在的问题，研究一种能够实时采集、显示、并且能够将采集到的数据进行无线传输的工业现场数据采集控制及数字化显示装置已经成为一项重要任务。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题是提供一种工业现场数据采集控制及数字化显示装置，目的是通过通信模块将数据采集模块所采集的数据进行上传，并接收远程控制系统下发的采集与控制信息，通过主控制器对现场设备进行控制，从而实现工业现场设备的远程监控与管理。
本实用新型的技术方案为：
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种工业现场数据采集控制及数字化显示装置，包括主控制器、与主控制器分别连接的数据采集模块、存储模块、显示模块以及通信模块，所述数据采集模块通过采集接口与主控制器连接，所述数据采集模块包括环境传感器、工作电源传感器、现场设备传感器以及设置在环境传感器、工作电源传感器、现场设备传感器与采集接口之间的AD模块。
与现有技术相比，数据采集模块不仅可以采集现场环境中的温度、湿度、烟雾等信息，还可以通过工作电源传感器采集工业现场交流电源以及现场设备电源模块的电压及电流信号，并通过现场设备传感器采集工业现场设备的各个工作参数，比如现场设备的温度、水流量、水压、工作次数、工作时间等参数，由于环境传感器、工作电源传感器和现场设备传感器所采集的数据均是模拟信号，所以需要接入AD模块将采集到的模拟量转换成数字量，以便主控制器进行数据存储与分析处理；主控制器则通过存储模块对采集到的数据进行存储并调用显示模块对采集到的数据进行实时数字化显示，主控制器还可以通过通信模块将采集到的数据采用有线或无线传输方式上传至远程监控系统，并接收远程监控系统所下发的控制指令，从而通过主控制器对现场设备进行控制，比如IO开关量的控制、PWM占空比输出以及DA电压输出等，此外，主控制器还可以对采集到的数据进行分析与处理，通过图标、图形显示采集到的设备参数，从而实现采集控制装置的数字化显示功能。
所述通信模块包括以太网模块、GPRS模块、WIFI模块以及RS485通信模块；所述通信模块能够实现数据的远程传输，可以将采集到的数据通过有线或无线方式传输到远程监控系统，针对具体的环境和位置可方便的选择合适的通信方式，比如通过RS485、以太网有线传输方式或GPRS、WIFI等无线网络传输方式进行数据传输，同时也能接收远程监控系统所发送的控制信息，进而通过主控制器来对现场设备进行控制；所述GPRS模块通过GPRS网络接入因特网；采用GPRS模块进行数据通讯传输，可以使系统运行维护更加方便，综合成本较低；通过GPRS网络与移动服务，便能建立快速连接，GPRS将数据打包以分组方式传送，用户可以直接连接到互联网上并处于永远在线的状态，而无须频繁使用拨号方式进行连接，使系统运行维护更加方便；目前GPRS可支持53.6Kbps的峰值传输速率，理论蜂值传输可达100余Kbps，提高了数据传输速度及传输量，GPRS可将数据分组传送，最高传输率可达171.2K，是现有GSM的10倍以上，其巨大的数据吞吐量使图片、视频的高速传送得以实现，使得数据实现高速传输，系统运行更加快捷；由于GPRS采用分组传送方式，用户只有在其他进行数据传输时才占有系统资源，在没有数据传输时，该用户原先占用的系统资源就会动态地分配给其他的多个用户，这样便减少了无线资源的浪费；此外，GPRS服务只有产生通信流量时才计费，比较实惠。
所述环境传感器包括温度传感器、湿度传感器和烟雾传感器，所述工作电源传感器包括电流互感器和电压互感器，所述现场设备传感器包括风扇温度传感器、压缩机温度传感器、压力传感器、流量传感器、频率计、功率计和转速计；环境传感器用于实时采集所处环境的温度、湿度、烟雾等信息，工作电源传感器用于实时采集现场设备工作电源以及交流电源的电流以及电压信息，现场设备传感器则用于实时采集工业现场设备的温度、水流量、水压以及工作次数、工作时间等工作参数。
所述显示模块采用7寸液晶屏；所述液晶屏为用于工控领域的触摸屏，可以通过图标、图形显示采集到的设备参数，并可以对工业现场各个设备的运行参数进行详细设置，从而实现采集控制装置的数字化显示功能。
所述主控制器芯片采用STM32F103，STM32F103采用Cortex-M3内核；主控制器通过数据采集模块实时采集各种传感器信息，调用存储模块保存实时采集的数据，并调用显示模块将实时采集的数据进行数字化显示，同时主控制器还将采集到的数据通过以太网或GPRS网络传输到远程监控系统，远程监控系统根据实时采集的数据对现场设备进行控制，主控制器通过通信模块接收远程监控系统发送的控制信息并对现场设备进行控制，从而实现对现场设备的远程监控与管理。
所述主控制器还包括IO开关量输出端口、PWM占空比输出端口以及输出电压端口，主控制器通过IO开关量输出端口、PWM占空比输出端口以及输出电压端口输出控制信号，进而通过RS485通信模块对现场设备进行有效的控制。
本实用新型的技术效果为：
本实用新型提供了一种工业现场数据采集控制及数字化显示装置，通过通信模块将数据采集模块所采集的数据进行上传，并接收远程控制系统下发的采集与控制信息，通过主控制器对现场设备进行控制，从而实现工业现场设备的远程监控与管理。本实用新型不仅可以采集现场环境中的温度、湿度和烟雾等信息，还可以采集工业现场交流电源、现场设备电源模块的电压及电流信号以及工业现场设备的各个工作参数，比如现场设备的温度、水流量、水压以及工作次数、工作时间等参数；并可以调用显示模块对采集到的数据进行实时数字化显示，此外，主控制器还可以通过通信模块将采集到的数据采用有线或无线传输方式上传至远程监控系统，并接收远程监控系统所下发的控制指令对现场设备进行控制，从而实现现场设备的远程监控与管理。
附图说明
图1为本实用新型工业现场数据采集控制及数字化显示装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式：
如图1所示，本实用新型提供了一种工业现场数据采集控制及数字化显示装置，包括主控制器、与主控制器分别连接的数据采集模块、存储模块、显示模块以及通信模块，所述数据采集模块通过采集接口与主控制器连接，所述数据采集模块包括环境传感器、工作电源传感器、现场设备传感器以及设置在环境传感器、工作电源传感器、现场设备传感器与采集接口之间的AD模块。所述主控制器芯片采用STM32F103，STM32F103采用Cortex-M3内核；主控制器还包括IO开关量输出端口、PWM占空比输出端口以及输出电压端口。所述显示模块采用7寸液晶屏。通信模块包括以太网模块、GPRS模块、WIFI模块以及RS485通信模块。环境传感器包括温度传感器、湿度传感器和烟雾传感器，工作电源传感器包括电流互感器和电压互感器，现场设备传感器包括风扇温度传感器、压缩机温度传感器、压力传感器、流量传感器、频率计、功率计和转速计。
主控制器通过通信模块接收远程监控系统发来的采集指令并对指令进行解析，通过数据采集模块的各个传感器采集工业现场的环境温度、湿度和烟雾等信息、工作电源的电流、电压信息以及工业现场设备的温度、水流量、水压、工作次数、工作时间等工作参数，主控制器通过调用存储模块保存实时采集的数据，同时调用显示模块的液晶屏将采集到的数据通过图形、图标等形式进行数字化显示，以便监控人员对现场设备工作状况进行更加直观的观察。此外，主控制器还可以通过有线或无线通讯方式将采集到的数据传输到远程监控系统，比如可以通过以太网或GPRS网络将数据传送到因特网上，远程监控系统就可以通过因特网获取现场数据采集控制装置实时采集的数据，从而实现现场数据采集控制装置与远程监控中心的信息交互。主控制器通过通信模块接收控制信息，并对现场设备进行控制，通过输出I/O开关量、PWM占空比以及DA电压等控制信号来控制现场设备的工作状态或工作模式；从而实现对现场设备的远程监控与管理。
Claims (6)
1.一种工业现场数据采集控制及数字化显示装置，包括主控制器、与主控制器分别连接的数据采集模块、存储模块、显示模块以及通信模块，其特征在于：所述数据采集模块通过采集接口与主控制器连接，所述数据采集模块包括环境传感器、工作电源传感器、现场设备传感器以及设置在环境传感器、工作电源传感器、现场设备传感器与采集接口之间的AD模块。
2.如权利要求1所述的工业现场数据采集控制及数字化显示装置，其特征在于：所述通信模块包括以太网模块、GPRS模块、WIFI模块以及RS485通信模块。
3.如权利要求1所述的工业现场数据采集控制及数字化显示装置，其特征在于：所述环境传感器包括温度传感器、湿度传感器和烟雾传感器，所述工作电源传感器包括电流互感器和电压互感器，所述现场设备传感器包括风扇温度传感器、压缩机温度传感器、压力传感器、流量传感器、频率计、功率计和转速计。
4.如权利要求1所述的工业现场数据采集控制及数字化显示装置，其特征在于：所述显示模块采用7寸液晶屏。
5.如权利要求1所述的工业现场数据采集控制及数字化显示装置，其特征在于：所述主控制器芯片采用STM32F103，STM32F103采用Cortex-M3内核。
6.如权利要求1所述的工业现场数据采集控制及数字化显示装置，其特征在于：所述主控制器还包括IO开关量输出端口、PWM占空比输出端口以及输出电压端口。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201520826470.3U CN205080426U (zh) | 2015-10-22 | 2015-10-22 | 一种工业现场数据采集控制及数字化显示装置 |
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Publications (1)
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|---|---|
| CN205080426U true CN205080426U (zh) | 2016-03-09 |
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ID=55432821
Family Applications (1)
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| CN201520826470.3U Active CN205080426U (zh) | 2015-10-22 | 2015-10-22 | 一种工业现场数据采集控制及数字化显示装置 |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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