[發明專利]一種多功能模擬量采集模塊及其信息傳輸方法

無效

• 申請號: 201110419230.8
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN102566484A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 朱杰;沈智廣
• 申請（專利權）人: 無錫科思電子科技有限公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明涉及一種多功能模擬量采集模塊，適合于可編程控制器(PLC)自動控制系統使用，屬于工業自動化領域。

背景技術

目前，可編程控制器（PLC）控制系統在國內外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、空調、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業。

其中，在工業行業應用中，有許多連續變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實現模擬量（Analog）和數字量（Digital）之間的A/D轉換。

PLC制造商都生產配套的A/D轉換模塊（即模擬量采集模塊），通過PLC與轉換模塊之間內部數據總線，將A/D轉換模塊采集的數據傳送至PLC，使PLC實現模擬量采集。但由于PLC制造商配套的A/D轉換模塊成本很高，基本接近PLC本體的成本，因此使用受到很大的限制。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對背景技術的缺陷，提出一種多功能模擬量采集模塊，適合于可編程控制器(PLC)自動控制系統使用。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

一種多功能模擬量采集模塊，用于將采集的模擬量信號發送給PLC本體，所述模擬量采集模塊與PLC本體采用同一個直流電流輸入，所述模擬量采集模塊包括兩個高速輸出接口：第一高速輸出接口、第二高速輸出接口；其中，所述第一高速輸出接口通過通訊-時鐘線發送時鐘信號給PLC本體的第一高速輸入接口，所述第二高速輸出接口通過通訊-數據線發送數據信號給PLC本體的第二高速輸入接口。

進一步的，作為本發明的一種多功能模擬量采集模塊的優化方案，還包括RS485總線接口，所述RS485總線接口采用MODBUS-RTU協議向PLC本體發送數據。

本發明還提供一種基于多功能模擬量采集模塊的信息傳輸方法，包括以下步驟：

步驟A，采用模擬量采集模塊的第一高速輸出接口向PLC發送一個時鐘信號；同時，采用模擬量采集模塊的第二高速輸出接口向PLC發送一個數據信號，所述數據信號由通道地址及該通道地址所對應通道的數據組成；

步驟B，PLC接收到時鐘信號后執行外部中斷步驟，在產生的時鐘信號中斷時間內讀取數據信號的值；

步驟C，模擬量采集模塊再次將同一個數據信號發送給PLC，以備PLC校驗；

步驟D，PLC本體在接收到步驟C所述同一個數據信號后立即執行定時中斷步驟，在定時中斷的時間內對所述兩次接受到的數據信號進行校驗，對通過校驗的數據包使用邏輯運算獲得通道地址及其對應的通道數據。

進一步的，作為本發明的一種多功能模擬量采集模塊的信息傳輸方法的優化方案，步驟D所述數據信號中各個通道的數據包在傳輸時需要一定時間間隔，定時中斷的時間小于各個通道數據包傳輸的時間間隔。

本發明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

本發明不使用PLC制造商生產配套的A/D轉換模塊（即模擬量采集模塊），本發明既可以采用基于RS485總線和標準MODBUS-RTU協議方式傳送數據，又可以通過模擬量模塊內置高速輸出接口按照特定的通訊協議傳送數據，具體如下：

1.模擬量采集模塊與PLC之間通過485通訊方式，按照MODBUS-RTU協議進行數據上傳；

2.模擬量采集模塊與PLC之間通過高速輸出接口進行通訊，PLC通過內置高速輸入接口接收數據，從而實現PLC對模擬量數據的采集。

附圖說明

圖1是采用485通訊的模擬量采集模塊。

圖2是PLC制造商配套提供的模塊量模塊。

圖3是本發明的多功能模擬量采集模塊。

圖中標號解釋：1-直流電流輸入；2-通訊-時鐘線；3-通訊-數據線；4-PLC本體；5-模擬量采集模塊；6-PLC端RS485通訊口；7-第一高速輸入接口；8-第二高速輸入接口；9-第一高速輸出接口；10-第二高速輸出接口；11-模擬量采集模塊端RS485通訊口；12-內部數據總線。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的技術方案做進一步的詳細說明：

如圖1所示，為現有采用485通訊的模擬量采集模塊，其中模擬量采集模塊5采集到的模擬量數據通過RS485通訊口11按照標準MODBUS-RTU協議傳送給PLC本體4，PLC本體4通過RS485通訊口6按照標準MODBUS-RTU協議接收模擬量數據，從而使PLC本體4實現對模擬量的采集。