[實用新型]工業(yè)大數(shù)據(jù)驅(qū)動的多模態(tài)過程控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420665389.7
• 申請日: 2014-11-07
• 公開（公告）號: CN204166375U
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李臣明;劉智慧;徐立中;李瑜斌;仇蕾
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 南京同澤專利事務(wù)所(特殊普通合伙) 32245
• 代理人: 蔣全強

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于工程控制領(lǐng)域，尤其涉及一種工業(yè)大數(shù)據(jù)驅(qū)動的多模態(tài)過程控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著自動控制系統(tǒng)的發(fā)展，工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備的種類越來越智能化，種類越來越多樣化，在進行控制時，往往依賴于多種傳感器進行同時檢測，以達到多模態(tài)控制的目的，但是現(xiàn)有的控制系統(tǒng)往往存在數(shù)據(jù)采集效率低的缺點，并且由于某些傳感器的輸出模擬量數(shù)值不同，造成在數(shù)據(jù)采集時，單一的調(diào)整電路模塊無法處理，引起控制故障。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種工業(yè)大數(shù)據(jù)驅(qū)動的多模態(tài)過程控制系統(tǒng)，以解決多種模擬量傳感器數(shù)據(jù)采集的技術(shù)問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種工業(yè)大數(shù)據(jù)驅(qū)動的多模態(tài)過程控制系統(tǒng)，包括：傳感器陣列接口、用于獲得傳感器陣列接口輸入數(shù)據(jù)的多路采集卡，該多路采集卡與多選一轉(zhuǎn)換開關(guān)相連，該多選一轉(zhuǎn)換開關(guān)的輸出端與一調(diào)整電路模塊的輸入端相連，該調(diào)整電路模塊的輸出端與一AD模塊的輸入端相連，該AD模塊的輸出端與處理器模塊相連，該處理器模塊的控制信號輸出端與一通訊接口相連，且通過該通訊接口將控制信號發(fā)送至上位機以控制現(xiàn)場工業(yè)設(shè)備；所述處理器模塊的控制輸出端與多選一轉(zhuǎn)換開關(guān)的控制端相連。

優(yōu)選的，為了提高調(diào)整電路模塊的通用性，使對外部多種電壓范圍的數(shù)據(jù)均能進行調(diào)理，所述調(diào)整電路模塊包括：第一、第二通道單元，通道選擇單元，所述通道選擇單元包括：比較器，該比較器的同相端作為調(diào)整電路模塊的輸入端，反相端接入一基準電壓，該比較器的輸出端分別與NPN三極管、PNP三極管的基極相連，所述NPN三極管的集電極、PNP三極管的發(fā)射極分別與電源端相連，所述NPN三極管的發(fā)射極、PNP三極管的集電極分別與第一通道單元、第二通道單元的供電端相連；所述比較器的同相端還分別與第一、第二通道單元的輸入端相連，第一通道單元包括：用于對輸入信號進行降壓的分壓電路，分壓電路的輸出端與第一電壓跟隨器的輸入端相連；第二通道單元包括：第二電壓跟隨器，所述第一、第二電壓跟隨器的輸出端相連作為調(diào)整電路模塊的信號輸出端。

進一步，為了解決數(shù)據(jù)存儲的技術(shù)問題，所述處理器模塊還連接有用于存儲采集數(shù)據(jù)的存儲器。

進一步，為了實現(xiàn)遠距離數(shù)據(jù)傳輸，節(jié)約布線成本，所述處理器模塊還與一無線模塊相連，該無線模塊采用ZigBee無線模塊。

本實用新型的有益效果是，本實用新型通過傳感器陣列接口、多路采集卡、多選一轉(zhuǎn)換開關(guān)、調(diào)整電路模塊和AD模塊將模擬量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量輸入至處理器模塊進行處理，實現(xiàn)了多種傳感器數(shù)據(jù)采集、處理并進行相應(yīng)控制的效果，并且本控制系統(tǒng)具有集成度高，采集速度快的優(yōu)點。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1示出了工業(yè)大數(shù)據(jù)驅(qū)動的多模態(tài)過程控制系統(tǒng)的原理框圖；

圖2示出了調(diào)整電路模塊的原理框圖；

圖3示出了通道選擇單元的原理框圖。

圖中：比較器U1A、NPN三極管T1、PNP三極管T2、第一集成運算放大器U1A、第二集成運算放大器U1B、第三集成運算放大器U1C。

具體實施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。

圖1示出了工業(yè)大數(shù)據(jù)驅(qū)動的多模態(tài)過程控制系統(tǒng)的原理框圖。

如圖1所示，本實用新型的工業(yè)大數(shù)據(jù)驅(qū)動的多模態(tài)過程控制系統(tǒng)，包括：傳感器陣列接口、用于獲得傳感器陣列接口輸入數(shù)據(jù)的多路采集卡，該多路采集卡與多選一轉(zhuǎn)換開關(guān)相連，該多選一轉(zhuǎn)換開關(guān)的輸出端與一調(diào)整電路模塊的輸入端相連，該調(diào)整電路模塊的輸出端與一AD模塊的輸入端相連，該AD模塊的輸出端與處理器模塊相連，該處理器模塊的控制信號輸出端與一通訊接口相連，且通過該通訊接口將控制信號發(fā)送至上位機以控制現(xiàn)場工業(yè)設(shè)備；所述處理器模塊的控制輸出端與多選一轉(zhuǎn)換開關(guān)的控制端相連。

其中，處理器模塊可以采用51系列單片機，也可以采用STC系列或者PIC系列單片機。所述通訊接口例如但不限于采用10M/100M以太網(wǎng)接口，其支持標準MODBUS?TCP/IP協(xié)議，優(yōu)選的，所述10M/100M以太網(wǎng)接口采用2個，以及通訊接口還可以采用RS232/RS485串口通訊接口。

所述傳感器陣列接口可以在多規(guī)模數(shù)據(jù)處理時，連接多種傳感器，也可以在添加另一傳感器陣列接口用于信號的反饋控制，即在多模態(tài)過程控制系統(tǒng)的技術(shù)方案基礎(chǔ)上添加反饋控制電路。