CN217405022U - 一种适配多种工业传感器的测控示教平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适配多种工业传感器的测控示教平台，包括采集终端、通信模块、控制主机和实验主机，采集终端具有多路通道，可以同时采集多个工业传感器检测到的数据，再通过通信模块将数据传输至控制主机和实验主机中，最后在控制主机和实验主机上显示工业传感器检测到的数据，能够让学生准确掌握采用工业传感器进行参数测量的工作原理，深刻理解检测数据变化原理；整个平台小巧便捷、成本低。

Description

一种适配多种工业传感器的测控示教平台

技术领域

本实用新型属于教学装置技术领域，尤其涉及一种适配多种工业传感器的测控示教平台。

背景技术

目前，各高校对于传感器原理教学的方式可以分为以下两种：一种是通过现成的一体化数显传感器，例如广州铭鸿自动化仪表有限公司生产的一体化温度变送器，这种数显传感器由传感器、内置测量电路、功能转换电路以及显示电路组成，测量电路和功能转换电路将传感器的输出信号进行滤波、衰减放大、积分、电流(电压)转换后，经液晶屏幕显示所测的值，虽然使用方便，但是对于传感器的测量和标定过程的演示不形象、直观，学生不易理解，更无法参与其中；另外一种是通过教学仪器生产厂商进行开发的传感器应用综合实训台，如温州市亚龙教育装备股份有限公司生产的亚龙YL-332型工业传感器应用与检测综合实训装置，这类设备专门为传感器调试应用的教学开发设计，缩微了工业控制设备，接近真实工业现场传感器调试应用，能较真实地复现工业控制现场，但是这种实验台耗费巨大，体型庞大，学生在进行操作时存在一定的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适配多种工业传感器的测控示教平台，以解决现有数显传感器演示不形象、直观，以及示教实验台成本高、体型大的问题。

本实用新型是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种适配多种工业传感器的测控示教平台，包括：

至少一个采集终端，所述采集终端具有多路输入端、多路输出端以及分别与所述输入端和输出端电气连接的信号转换单元；所述输入端与工业传感器电气连接，所述工业传感器用于检测被监测设备的参数；

通信模块，与所述输出端通讯连接；

控制主机，与所述通信模块通讯连接；

实验主机，与所述通信模块通讯连接。

进一步地，所述输入端包括多路数字量输入端、多路模拟量输入端和多路继电器端。

进一步地，所述输出端包括RS485输出端。

进一步地，所述输出端还包括用于外接外部继电器的多路晶体管输出端。

进一步地，所述通信模块包括RS485-USB模块和5G模块。

进一步地，所述工业传感器为电阻应变式传感器、压阻式传感器、变介质型电容式传感器、电感式传感器、涡流式传感器、压电式传感器、热电偶温度传感器、红外温度传感器、红外测距光电式传感器以及风速传感器中的任意一种或几种。

有益效果

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型所提供的一种适配多种工业传感器的测控示教平台，包括采集终端、通信模块、控制主机和实验主机，采集终端具有多路通道，可以同时采集多个工业传感器检测到的数据，再通过通信模块将数据传输至控制主机和实验主机中，最后在控制主机和实验主机上显示工业传感器检测到的数据，能够让学生准确掌握采用工业传感器进行参数测量的工作原理，深刻理解检测数据变化原理；整个平台小巧便捷、成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例中一种适配多种工业传感器的测控示教平台整体示意图；

图2是本实用新型实施例中采集终端功能框图；

图3是本实用新型实施例中采集终端电路原理图；

图4是本实用新型实施例中数字量输入接线图，其中图(a)是干接点接线图，图(b)是湿接点接线图；

图5是本实用新型实施例中模拟量输入接线图，其中图(a)是0～20mA电流输入接线图，图(b)是二线制4～20mA接线图，经变送器转换；

图6是本实用新型实施例中测控示教平台多点多通道示意图。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实施例所提供的一种适配多种工业传感器的测控示教平台包括采集终端、通信模块、控制主机以及实验主机；采集终端具有多路输入端、多路输出端以及分别与输入端和输出端电气连接的信号转换单元，采集终端的输入端与用于检测被监测设备参数的工业传感器电气连接，其输出端通过通信模块与控制主机、实验主机通讯连接。

如图2和3所示，采集终端包括核心模块、以及分别与核心模块连接的模拟量输入模块、开关量输入模块、继电器模块、LED指示灯、RTC模块、看门狗模块、RS485模块和电源模块。模拟量输入模块用于接入模拟信号传感器，开关量输入模块用于接入数字信号传感器，继电器模块用于接入继电器信号传感器。其中，核心模块的主芯片型号为ATMEGA328P。

采集终端的输入端包括数字量输入端(D1～D16)、模拟量输入端(I1+～I16+)和继电器端(NO0～NO16、NC1～NC16、CM1～CM16)；采集终端的输出端包括RS485输出端(RS485-A端、RS485-B端)和晶体管输出端(O1～O16)；各端子具体定义如表1所示：

表1采集终端各端子定义

采集终端可实现多通道模拟量、数字量以及继电器输出复合功率，采用宽供电范围：

+9VDC～+36VDC，配备500kbps的通信速率选择范围。采集终端的输入端采集工业传感器的数据，该数据经信号转换单元滤波、AD转换等处理后由RS485-A端和RS485-B端传输给通信模块。根据工业传感器输出信号的类型选择不同的接线方式，当输出信号是模拟信号时，选择模拟量输入端(I1+～I16+)；当输出信号是数字信号时，选择数字量输入端(D1～D16)；当输出信号是继电器信号时，可以根据继电器开关类型选择继电器常开端(NO0～NO16)和继电器常关端(NC1～NC16)，同时也可以实现外接外部继电器驱动(O1～O16)。输出信号为数字量的传感器接线方式如图4所示，输出信号为模拟量的传感器接线方式如图5所示。如图6所示，本实用新型的采集终端可以同时演示两个模拟信号传感器、两个数字信号传感器和两个继电器信号传感器，六个传感器信号之间互不影响。

本实用新型适用于所有输出为4～20mA的工业级传感器，同时如果传感器的输出不是4～20mA，可以通过变送器将传感器的输出转换成4～20mA，例如蚌埠启励传感系统有限公司的高精度平行梁单点式称重传感器可以通过QL-BSQ-8称重传感器变送器将输出转换为4～20mA。本实施例中，工业传感器为电阻应变式传感器、压阻式传感器、变介质型电容式传感器、电感式传感器、涡流式传感器、压电式传感器、热电偶温度传感器、红外温度传感器、红外测距光电式传感器、风速传感器等中的任一种或几种。

本实施例中，通信模块包括RS485-USB模块和5G模块，既可以实现数据传输至实验主机和控制主机，又可以实现数据的远距离传输。RS485-USB模块和5G模块均为现有产品，可以选用市面上已有的产品。例如RS485-USB模块选用德开物联公司的型号为DKI-COMM-101的RS485-USB模块，RS485-USB模块可以将采集终端采集的数据通过USB接口传输到实验主机和控制主机上；5G模块采用华为的MW600G通信模块，将5G模块连接到RS485通讯线上，采用5G技术可以大大提高数据传输的速度和质量，确保采集终端采集的数据能够实时在控制主机(即实验电脑)和实验主机(即学生电脑)上显示，同时通过5G技术可以使所有连接的设备都能够实时相互通信并交换信息。

以上所揭露的仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或变型，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种适配多种工业传感器的测控示教平台，其特征在于，包括：

至少一个采集终端，所述采集终端具有多路输入端、多路输出端以及分别与所述输入端和输出端电气连接的信号转换单元；所述输入端与工业传感器电气连接，所述工业传感器用于检测被监测设备的参数；

通信模块，与所述输出端通讯连接；

控制主机，与所述通信模块通讯连接；

实验主机，与所述通信模块通讯连接。

2.如权利要求1所述的适配多种工业传感器的测控示教平台，其特征在于，所述输入端包括多路数字量输入端、多路模拟量输入端和多路继电器端。

3.如权利要求1所述的适配多种工业传感器的测控示教平台，其特征在于，所述输出端包括RS485输出端。

4.如权利要求3所述的适配多种工业传感器的测控示教平台，其特征在于，所述输出端还包括用于外接外部继电器的多路晶体管输出端。

5.如权利要求1所述的适配多种工业传感器的测控示教平台，其特征在于，所述通信模块包括RS485-USB模块和5G模块。

6.如权利要求1所述的适配多种工业传感器的测控示教平台，其特征在于，所述工业传感器为电阻应变式传感器、压阻式传感器、变介质型电容式传感器、电感式传感器、涡流式传感器、压电式传感器、热电偶温度传感器、红外温度传感器、红外测距光电式传感器以及风速传感器中的任意一种或几种。

Images