[實用新型]基于信號隔離技術的模擬量和信號量采集模塊及采集系統

有效

• 申請號: 201922497301.0
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN211061889U
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發明（設計）人: 谷洪群
• 申請（專利權）人: 和晟嘉信（北京）科技有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種基于信號隔離技術的模擬量和信號量采集模塊和采集系統，該采集模塊包括第一模擬量信號采集電路；第一模擬量信號輸出電路，其輸入端與CPU電路的模擬量輸出端耦接，并輸出第一模擬量信號發送至PLC；CPU電路；第二模擬量信號輸出電路，其輸入端與CPU電路的模擬量輸出端耦接；第二模擬量信號采集電路，其輸入端與第二模擬量信號輸出電路的輸出端耦接，輸出端耦接至CPU電路；繼電器電路，其用于在CPU電路檢測到模擬量信號異常時，切斷第一模擬量信號采集電路，將傳感器的信號輸出接口直接與PLC連接。本實用新型能夠將不經過PLC直接采集傳感器數據，在采集回路出現異常時，能夠將采集回路隔離，保證PLC的正常工作。

技術領域

本實用新型涉及工控功能模塊的技術領域，尤其是涉及一種基于信號隔離技術的模擬量和信號量采集模塊及采集系統。

背景技術

以推進工業物聯網技術的發展為導向，實現生產制造業產業升級、實現智能制造的大背景下，很多企業投身于工業物聯網的大潮之中。要實現工業現場的智能制造，其中最底層的一環是進行數據采集，目前普遍的做法是通過工業現場中用于控制設備的可編程邏輯控制器，簡稱PLC來進行信號采集；或者另外安裝專門用于數據采集的PLC或IOT等其他功能裝置進行數據采集。

傳統的傳感器數據的采集一般采用獨立的模擬量采集模塊和數字量采集模塊，兩路信號分別接到PLC上，比如工業現場的一個流量計，流量計直接接入到PLC中，以提供給PLC模擬量信號控制設備運行。但是，進入到PLC中的數據是無法從PLC中拿到的，按照傳統的數據采集方式，如果在不想增加新的流量計的情況下采集數據，那么，必須保證采集回路是可靠的，因為一旦采集回路出現問題，那么會影響到給PLC的信號，設備容易發生停機等故障。

實用新型內容

針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的之一是提供一種基于信號隔離技術的模擬量和信號量采集模塊，能夠將傳感器信號發送至PLC，并且不經過PLC直接采集傳感器數據，在采集回路出現異常時，能夠將采集回路隔離，保證PLC的正常工作。

本實用新型的上述實用新型目的之一是通過以下技術方案得以實現的：一種基于信號隔離技術的模擬量和信號量采集模塊，包括：第一模擬量信號采集電路，其輸入端與傳感器的信號輸出接口耦接，輸出端耦接至CPU電路；第一模擬量信號輸出電路，其輸入端與CPU電路的模擬量輸出端耦接，并輸出第一模擬量信號至PLC；CPU電路，其用于對采集的模擬量信號進行數據處理、轉發；第二模擬量信號輸出電路，其輸入端與CPU電路的模擬量輸出端耦接，并輸出第二模擬量信號；第二模擬量信號采集電路，其輸入端與第二模擬量信號輸出電路的輸出端耦接，輸出端耦接至CPU電路；第二模擬量信號采集電路的輸入信號為第二模擬量信號；繼電器電路，其用于在CPU電路檢測到模擬量信號異常時，切斷第一模擬量信號采集電路，將傳感器的信號輸出接口直接與PLC連接；多個數字量信號采集電路，其輸入端與傳感器的信號輸出接口連接，用于不通過PLC從所述傳感器采集數字量信號；RS485總線通訊電路，其與CPU電路連接，用于將數據發送至數據接收裝置；以及以太網通訊電路，其與CPU電路連接，用于將數據發送至數據接收裝置。

本實用新型在一較佳示例中可以進一步配置為：所述CPU電路包括基于ARM的32位微控制器。

本實用新型在一較佳示例中可以進一步配置為：所述第一模擬量信號采集電路和第二模擬量信號采集電路均包括差分運放電路和比例放大電路，所述差分運放電路用于將差分信號轉成共地信號，所述比例放大電路用于調整發送給CPU電路的模擬量信號。

本實用新型在一較佳示例中可以進一步配置為：所述第一模擬量信號采集電路包括4-20mA、0-20mA、±10mA、0-20mV、0-75mV、0-5V、0-10V、±50mV、±100mV、±5V的其中任意一種或者任意兩種及兩種以上的組合的模擬量信號的采集。

本實用新型在一較佳示例中可以進一步配置為：所述數字量采集電路包括支持20kHz及以下的數字量信號的數字量信號的采集電路。