[實用新型]一種以太網數據采集傳輸系統

無效

• 申請號: 200720016327.3
• 申請日: 2007-11-30
• 公開（公告）號: CN201134815Y
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 孫凱;李智剛;秦寶成;郭威;劉開周;崔勝國
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: H04L12/28
• 分類號: H04L12/28;H04L29/06
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司
• 代理人: 許宗富;周秀梅

技術領域

本實用新型涉及實時數據采集技術，具體地說是一種基于以太網和可編程控制器PLC技術的分布式、網絡化、可擴展、實時采集和傳輸數據的數據采集傳輸系統，適用于在復雜的工業監控中多點信號的實時采集。

技術背景

由于現場應用環境的復雜多樣，致使對數據采集裝置的要求也不盡相同，綜觀已知技術領域中的數據采集裝置，普遍存在著信號處理速度有限，集成化水平低，不能實現分布式數據采集和遠程數據綜合處理，不能滿足復雜工礦要求，數據吞吐量有限等問題。

以太網(Ethernet)是當今現有局域網采用的最通用的通信協議標準，組建于七十年代早期。以太網是一種傳輸速率為10Mbps的常用局域網(LAN)標準。以太網由共享傳輸媒體，如雙絞線電纜或同軸電纜和多端口集線器、網橋或交換機構成。可編程控制器具有高可靠性、I/O接口豐富、模塊化結構、編程簡單易學、安裝簡單、維修方便、具有通信和聯網功能等的特點，目前廣泛應用于各種工業控制場合。目前，有關數據采集技術的實用新型和實用新型專利層出不窮，但很多實用新型和實用新型在許多方面存在一定的問題。例如：名稱為“一種計算機實時數據采集與處理系統”(專利號為98124514)的實用新型專利，涉及應用計算機進行實時數據采集與處理。該實用新型由微機ISA擴展槽、通道選擇接口卡。帶有IEEE-488接口的數字多用表及IEEE-488接口卡組成硬件部分。軟件用Visual?C++編寫，用中文平臺支持，在Win95或WinNT下運行。該實用新型具有32通道，可以與帶有IEEE-488接口的數字多用表組成多通道測量與處理系統，在軟件支持下實現后臺實時采集數據時，前臺仍可處理其它事務的實時數據采集與處理系統。但該實用新型所涉及的系統只能與帶有IEEE-488接口的數字多用表組成多通道測量與處理系統，應用范圍有限。名稱為“數據采集器”(專利號為200520091109)的實用新型專利公開一種應用于建筑節能檢測領域中的數據采集器。包括：CPU、時鐘芯片、存儲單元、信號采集部分。CPU端口分別接時鐘芯片及存儲單元的端口，依次提供通訊所需串行時鐘信號及數據通訊信號；所述信號采集部分接CPU的端口，以實現采集信號的數據通訊。所述信號采集部分為溫度信號采集部分、流量采集部分及熱流密度采集部分；所述流量采集部分及熱流密度采集部分的數據信號經A/D轉換后送入CPU。該實用新型專利只能應用于建筑節能檢測領域，應用領域有限，不具有通用性。名稱為“遠程數據采集傳輸系統”(專利號為01278706)的實用新型專利包括一個數據采集終端，通過RS232串口/通用串行總線接口連接主處理器，該處理器連接、接收并對數據采集終端采集的數據進行壓縮處理，然后將處理的數據發送給傳輸模塊。其特點是實現數據的無線傳輸。但無線傳輸成本高，且因天氣等因素影響，數據傳輸穩定性差。該專利產品有一個數據采集終端，所以不能實現長距離內的多點數據采集。綜上所述，現有相關專利及實用新型產品的不足之處主要表現在：

1)對信號或接入儀表的類型有強制性的要求，限制了應用的范圍和領域，不能適應復雜工況的要求。

2)采集點單一，無法滿足要求大范圍多點，據采集，對復雜工況的適應能力不強，且處理速度不高，可擴展性不強。

3)通信能力不強。控制領域對實時性的要求越來越高，所以通訊能力的好壞是數據采集系統是否具有實時性的重要標志。傳統的485或者232通訊速度有限，在某種程度上限制了數據采集系統的實時性。綜上所述，通訊能力強、適應范圍廣、采集點多、能適應復雜工況要求的數據采集系統是工業現場的迫切要求。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種以太網數據采集傳輸系統，它通訊能力強、適應范圍廣、采集點多、能適應復雜工況要求的數據采集系統是工業現場的迫切要求。

本實用新型的技術解決方案如下：以太網數據采集傳輸系統：以可編程控制器作為數據采集、通訊的控制設備，自身帶有以太網控制器，采用Ethernet/IP通訊模式及Modbus傳輸協議與上位機進行以太網通訊；還包括I/O模塊，與所述以太網控制器連接，通過最后一級數字量輸出模塊與終端模塊連接；可編程控制器通過I/O模塊接收來自采集點傳感器的數字量或模擬量信號，通過系統程序與上位機通訊，選擇工作模式，將數字量或模擬量信號至受控設備。

其中：如果只有一個采集點(IP地址)，則上位機與可編程控制器采取直接通過交叉網線相連的方法進行以太網通訊；如果上位機通過集線器連接多個可編程控制器，為每個可編程控制器分配一個獨立的IP地址。

本實用新型具有如下有益效果：