CN208092523U - 一种基于多通道adc采集的可编程逻辑控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种基于多通道ADC采集的可编程逻辑控制器，包括：电源模块、主控模块、外部IO模块、ADC采集模块以及通信模块，所述ADC采集模块采用24位多通道的采集芯片，用于对信号的采集，以及模/数转换，采用SPI通信协议与所述主控模块进行通信，所述通信模块可与外部设备实现通信。本实用新型的可编程逻辑控制器具有24位的多通道ADC采集功能，并且具有可编程控制器，方便工业上高精度的数据采集，逻辑控制、过程控制、运动控制等功能；且ADC采集芯片采用增益差动放大器和电压基准芯片，保证了分压的高精密及稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及过程控制领域，尤其涉及一种基于多通道ADC采集的可编程逻辑控制器。
背景技术
PLC：可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等面向用户的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。ADC：模/数转换器(Analog-to-Digital Converter)，是指将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号的器件。
现有技术是采用STM32芯片来仿三菱PLC，其ADC是采用芯片本身的12位，其采样精度比较低；另外，现有24位芯片的采集卡，但没有PLC功能，无法实现工业控制；而且，现有24位芯片的采集卡分压采用电阻分压，导致采样的精度受电阻精度、温度等影响大。
因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于多通道ADC采集的可编程逻辑控制器。
本实用新型的技术方案如下：一种基于多通道ADC采集的可编程逻辑控制器，包括：
电源模块，提供系统使用的电源；
主控模块，与所述电源模块电性连接；
外部IO模块，与所述主控模块电性连接，包括输入单元与输出单元；
ADC采集模块，与所述主控模块电性连接，采用24位多通道的采集芯片，采用SPI通讯协议与所述主控模块通信；
所述电源模块还分别与所述外部IO模块、ADC采集模块电性连接，以提供工作电源。
所述主控模块采用SMT32芯片作为主芯片。
所述ADC采用二通道芯片或八通道芯片，二通道芯片型号为AD7799，八通道芯片型号为ADS1256。
所述ADC采集模块内还包括INA159高速0.2级精密增益差动放大器和电压基准芯片。
所述PLC还包括一与所述主控模块连接的通信模块。
所述通信模块采用RS485转换电路和RS422转换电路与外部设备进行通信。
采用上述方案，本实用新型提供一种基于多通道ADC采集的可编程逻辑控制器，其基于STM32的芯片上，可以兼容三菱FX2N系列的协议，可以采用三菱PLC编程在线编写、监控PLC等功能。该可编程逻辑控制器主要的特点是具有24位的多通道ADC采集功能，并且具有可编程控制器，方便工业上高精度的数据采集，逻辑控制、过程控制、运动控制等功能；而且24位多通道ADC采集芯片采用INA159高速0.2级精密增益差动放大器和电压基准芯片，保证了分压的高精密及稳定性。
附图说明
下面结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式详细描述，将使本实用新型的技术方案及其它有益效果显而易见。
附图中，
图1为本实用新型基于多通道ADC采集的可编程逻辑控制器模块结构示意图；
图2为本实用新型电源模块的电路原理图；
图3为本实用新型主控模块的电路原理图；
图4为本实用新型ADC采集模块的电路原理图；
图5为本实用新型通信模块的电路原理图；
图6为本实用新型输入单元的电路原理图；
图7为本实用新型输出单元的电路原理图。
附图标号说明：
100、电源模块；200、主控模块；300、外部IO模块；400、ADC采集模块；500、通信模块；600、外设模块。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型所采取的技术手段及其效果，以下结合本实用新型的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图1，本实用新型提供一种基于多通道ADC采集的可编程逻辑控制器，包括：电源模块100、主控模块200、外部IO模块300、ADC采集模块400、以及通信模块500。
所述电源模块100用于提供系统使用的电源，对所述主控模块200、外部IO模块300以及ADC采集模块400供电，如图2所示。
所述主控模块200与所述电源模块100电性连接，以获取工作电源。所述主控模块200采用SMT32芯片作为主芯片，如图3所示，可以完全兼容三菱FX2N系列的协议，可以采用三菱PLC编程软件。
所述外部IO模块300与所述主控模块200及所述电源模块100电性连接，包括输入单元与输出单元，如图6与图7所示。所述外部IO模块300用于对信号的输入与输出，同时对输入信号进行滤波。值得一提的是：所述外部IO模块300可以设置成独立的PCB板，便于根据需求灵活增减IO信号，降低使用成本，另外可以有效避免外围信号造成ADC采集的干扰。
所述ADC采集模块400与所述电源模块100电性连接。所述ADC采集模块400采用24位多通道的采集芯片，用于对信号的采集，以及模/数转换。所述ADC采集模块400采用二通道芯片或八通道芯片，二道通芯片型号为AD7799，八通道芯片型号为ADS1256，如图4所示。所述ADC采集模块400采用SPI通讯协议与所述主控模块200通信，通过SPI保证可以实现多通道时的处理速度；同时采用INA159高速0.2级精密增益差动放大器和电压基准芯片，保证分压的高精密及稳定性。为了减少干扰，在电路布局上，所述ADC采集模块400与其它电路可以进行隔离，以达到避免干扰的效果。
所述可编程逻辑控制器还包括一与所述主控模块200连接的通信模块500。所述通信模块500采用RS485转换电路和RS422转换电路与外部设备进行通信，如图5所示。通过所述通信模块500可以将采集到的数据上传到服务器。所述外部设备包括PLC编辑器以及触摸屏等设备。
具体的工作原理：本实用新型可编程逻辑控制器主要采用顺序扫描，不断循环的方式，对于外部通信也可采用中断方式进行工作。工作时，主芯片根据用户编辑并存储于用户存储器中的程序，按指令步序号(或地址号)作周期性循环扫描，如无跳转指令或中断指令，则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至程序结束。然后重新返回第一条指令，开始下一轮新的扫描。在每个周期循环中，会对24位的AD芯片数据进行采样，并存储到存储器中；还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。整个工作过程为上电后所述主控模块200进行初始化，初始化结束后所述ADC采集模块400采集到模拟信号，同时将模拟信号转换成数字信号并发送给所述主控模块200，所述主控模块200接收到数字信号后进行数据的I/O操作，接着进行用户程序扫描、最后通过所述通信模块500与所述外部设备进行通信服务。
综上所述，本实用新型提供一种基于多通道ADC采集的可编程逻辑控制器，其基于STM32的芯片上，可以兼容三菱FX2N系列的协议，可以采用三菱PLC编程在线编写、监控PLC等功能。该可编程逻辑控制器主要的特点是具有24位的多通道ADC采集功能，并且具有可编程控制器，方便工业上高精度的数据采集，逻辑控制、过程控制、运动控制等功能；而且24位多通道ADC采集芯片采用INA159高速0.2级精密增益差动放大器和电压基准芯片，保证了分压的高精密及稳定性。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于多通道ADC采集的可编程逻辑控制器，其特征在于，包括：
电源模块，提供系统使用的电源；
主控模块，与所述电源模块电性连接；
外部IO模块，与所述主控模块电性连接，包括输入单元与输出单元；
ADC采集模块，与所述主控模块电性连接，采用24位多通道的采集芯片，采用SPI通讯协议与所述主控模块通信；
所述电源模块还分别与所述外部IO模块、ADC采集模块电性连接，以提供工作电源。
2.根据权利要求1所述的一种基于多通道ADC采集的可编程逻辑控制器，其特征在于，所述主控模块采用SMT32芯片作为主芯片。
3.根据权利要求1所述的一种基于多通道ADC采集的可编程逻辑控制器，其特征在于，所述ADC采用二通道芯片或八通道芯片，二通道芯片型号为AD7799，八通道芯片型号为ADS1256。
4.根据权利要求3所述的一种基于多通道ADC采集的可编程逻辑控制器，其特征在于，所述ADC采集模块内还包括INA159高速0.2级精密增益差动放大器和电压基准芯片。
5.根据权利要求1所述的一种基于多通道ADC采集的可编程逻辑控制器，其特征在于，还包括一与所述主控模块连接的通信模块。
6.根据权利要求5所述的一种基于多通道ADC采集的可编程逻辑控制器，其特征在于，所述通信模块采用RS485转换电路和RS422转换电路与外部设备进行通信。
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|---|---|---|---|
| CN201820631343.1U CN208092523U (zh) | 2018-04-28 | 2018-04-28 | 一种基于多通道adc采集的可编程逻辑控制器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113093631A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-07-09 | 珠海广浩捷科技股份有限公司 | 一种Auto-Test-Handler-System-AD-V1板卡 |
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2018
- 2018-04-28 CN CN201820631343.1U patent/CN208092523U/zh not_active Expired - Fee Related
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