CN205750481U - 一种plc前置采集及协议转换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种PLC前置采集及协议转换装置，该装置包括PLC前置机和外置GPRS天线，PLC前置机包括外部采集通信模块、上行传输GPRS模块和CPU控制模块；CPU控制模块控制所述外部采集通信模块和上行传输GPRS模块；外部采集通信模块的输出端通过RS‑485接口或通过以太网口连接PLC；为有效补充PLC的采集，本装置还可以包括外部采集数字量模块、外部采集模拟量模块和继电器输出控制模块。本实用新型结构简单，安装方便，占地小，实现实时采集、控制，可不依赖于中控平台、组态软件、数据库独立工作，使得开发工作量大大降低；在新建设应用中，使得中控室和云平台都能够得到实时的监测和控制数据，有利于现场管理和故障问题快速锁定，显著提升生产自动化。

Description

一种PLC前置采集及协议转换装置

技术领域

本实用新型涉及水务行业、工业控制技术领域，具体涉及自来水厂、污水处理厂以及其它PLC工业控制现场。

背景技术

在水务处理现场以及各种PLC控制应用现场，PLC监测十分重要，PLC需要采集工作现场各种数据，从各种数据来判断工作场所各种工序是否正常工作，PLC也需要根据现场情况或者中控室的指令实施各种动作，保持工作现场工作有序进行。同时，这些数据还需要传送到云平台，便于系统统一规划和管理。

通常，中控室与云平台不是同一个公司开发的。云平台要取得这些数据需要到中控室的数据库中得到，这就要求中控室必须运行，同时数据库也必须运行，如CN102098273A记载的一种PLC网络管理方法及系统即是如此；而且，取得数据双方还需要协商还一定的规约，十分繁琐。另外如果数据库没有及时更新，云平台所得到的数据就不是实时数据。因此，如何保证云平台取得实时数据，不依赖于其它系统的运行和规约限制，是本实用新型要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种PLC前置采集及协议转换装置。

具体地，本实用新型公开了一种PLC前置采集及协议转换装置，该装置包括PLC前置机和外置GPRS天线，所述PLC前置机包括外部采集通信模块、上行传输GPRS模块和CPU控制模块；CPU控制模块控制所述外部采集通信模块和上行传输GPRS模块；外部采集通信模块的输出端通过RS-485接口或通过以太网口连接PLC。

进一步地，所述PLC前置机还包括电源模块，电源采用PLC供电电源或外接电源。

进一步地，所述PLC前置机通过PLC标准协议取得PLC数据，得到采集量；所述PLC前置机通过外置GPRS天线将所述采集量按照所需协议传送到云平台。

所述PLC前置机作为PLC的外设，为有效补充PLC的数据采集和传输，进一步地，所述装置还包括外部采集数字量模块、外部采集模拟量模块和继电器输出控制模块，上述各模块连接至CPU控制模块。

进一步地，所述电源模块包括宽范围的外部输入电源转换模块，提供12-36V的电源输入范围；所述电源模块还包括各工作模块电源转换模块。

进一步地，所述外部采集数字量模块包括现场I/O采集模块。

进一步地，所述外部采集模拟量模块包括现场采集4-20mA以及0-5V模拟量采集模块。

进一步地，所述外部采集通信模块为包括现场采集的CAN、RS485、以太网、USB、RF433的通信模块。

进一步地，所述上行传输GPRS模块是上行通信的GPRS链路层设计。

进一步地，所述取得PLC数据和所述传送到云平台为实时获取和传输。

其中，所述PLC前置机作为PLC的外设，可采用PLC供电电源或外接电源；可以设置于PLC机柜内部或PLC机柜外部。

采用上述技术方案，所述转换装置能够同时实现采集、控制实时获取和传输；且所述转换装置不依赖于中控平台独立工作；不依赖于数据库或者组态软件独立工作。本实用新型的有益效果在于：

本实用新型结构简单，安装方便，所添加PLC前置机可安装于PLC机柜内部，不需要占用新场地；所述PLC前置采集及协议转换装置能够同时实现实时采集、控制，不依赖于数据库或者组态软件独立工作，使得不同厂家开发的云平台和中控室都可以正常运转，特别适合现有厂区和设备改造应用场景，使得开发工作量大大降低，在新建设应用中，使得中控室和云平台都能够得到实时的监测和控制数据，有利于现场管理和故障问题快速锁定，使得生产自动化显著提升。采用上述技术方案，所述转换装置能够同时实现采集、控制实时获取和传输；且所述转换装置不依赖于中控平台独立工作；不依赖于数据库或者组态软件独立工作。

附图说明

图1为本实用新型的安装结构示意图；

图2为本实用新型组网示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的一种PLC前置采集及协议转换装置的具体实施方式做详细说明。

如图1所示，将外置开关电源、PLC前置机安装在PLC机柜内部，将GPRS外置天线引出到PLC机柜顶部。PLC前置机安装在PLC机柜内部，在PLC供电电源功率允许范围内，可以连接PLC供电电源，PLC供电电源功率不够的情况下，可以单独配置外置兵装电源，配置的兵装电源也安装在PLC机柜里。

PLC前置机硬件组成包括：电源模块、外部采集数字量模块、外部采集模拟量模块、外部采集通信模块、上行传输GPRS模块、继电器输出控制模块、CPU控制模块。所述电源模块包括宽范围的外部输入电源转换模块以及各工作模块所需电源转换模块，宽范围的外部输入电源转换模块可以适应12-36V电源输入范围；工作模块所需电源转换模块包括CPU、外围、通信等模块所需的电源发生模块。所述外部采集数字量模块包括现场I/O采集模块。外部采集模拟量模块包括现场采集4-20mA以及0-5V模拟量采集模块。所述外部采集通信模块包括现场采集的CAN、RS485、以太网、USB、RF433等各种通信模块。所述上行传输GPRS模块是上行通信的GPRS链路层设计。所述继电器输出控制模块是继电器控制输出设计。所述CPU控制模块是采集、计算、通信、指示的核心处理单元。PLC前置机通过外置GPRS天线连接与平台传输数据。

如图2所示，PLC前置机通过RS-485接口连接PLC，在这个应用中，根据PLC的实际情况，选择是不是需要添加PLC的外置通信模块。

PLC前置机也可以通过以太网口连接PLC。通常，PLC外置以太网模块配备有2个以太网口，其中一个是PLC自身组网用，另外一个闲置，可以使用闲置的网口。外置天线连接到PLC前置机，引出到PLC机柜外部，保持移动信号强度满足应用要求。

配置PLC，将PLC前置机配置成PLC的外设。配置PLC相应的通信模块为某种需要的模式，例如MODBUS。通过PLC配置好的标准协议，在PLC内部集中的数据单元区，以通信的方式取得PLC数据，得到采集量，包括开关量和模拟量；通过PLC标准协议，向PLC控制数据区写入相应的控制数据，控制PLC的控制量，达到远端命令现场控制的目的。

PLC前置机所取得的数据按照所需协议传送到云平台。这个协议是事先规划好的云平台通信协议，无须再经过转换。云平台下发的控制指令也是按照这个协议实现，这就实现了采集、控制双向通信。实现采集、控制实时获取和传输。

以上所述仅为本实用新型的优选实施范例而已，在上述说明书的描述中提到的数值及数值范围并不用于限制本实用新型，只是为本实用新型提供优选的实施方式，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 (10)

1.一种PLC前置采集及协议转换装置，其特征在于，该装置包括PLC前置机和外置GPRS天线，所述PLC前置机包括外部采集通信模块、上行传输GPRS模块和CPU控制模块；CPU控制模块控制所述外部采集通信模块和上行传输GPRS模块；外部采集通信模块的输出端通过RS-485接口或通过以太网口连接PLC。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述PLC前置机还包括电源模块，电源采用PLC供电电源或外接电源。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述PLC前置机通过PLC标准协议取得PLC数据，得到采集量；所述PLC前置机通过外置GPRS天线将所述采集量按照所需协议传送到云平台。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括外部采集数字量模块、外部采集模拟量模块和继电器输出控制模块，上述各模块连接至CPU控制模块。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述电源模块包括宽范围的外部输入电源转换模块，提供12-36V的电源输入范围；所述电源模块还包括各工作模块电源转换模块。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述外部采集数字量模块包括现场I/O采集模块。

7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述外部采集模拟量模块包括现场采集4-20mA以及0-5V模拟量采集模块。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述外部采集通信模块为包括现场采集的CAN、RS485、以太网、USB、RF433的通信模块。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述上行传输GPRS模块是上行通信的GPRS链路层设计。

10.根据权利要求3所述PLC前置采集及协议转换装置，其特征在于，所述取得PLC数据和所述传送到云平台为实时获取和传输。