專利名稱：一種plc控制器使用的模擬量采集模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種PLC控制器使用的模擬量采集模塊，屬于自動(dòng)化控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，由于PLC控制具有開發(fā)周期短，編程語(yǔ)言直觀、 簡(jiǎn)單，可靠性強(qiáng)以及性能穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn)，被廣大生產(chǎn)廠家作為系統(tǒng)的控制核心使用。各廠家的小型PLC都集成了較多的數(shù)字量1/0，在用到模擬量較多而數(shù)字量較少的場(chǎng)合時(shí)，要么使用PLC廠家提供的模擬量擴(kuò)展模塊，這樣不僅成本較高，甚至較小類型的PLC根本不能進(jìn)行擴(kuò)展，影響使用效果；要么采用市面現(xiàn)有的使用標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議傳輸?shù)哪M量采集模塊， 不僅占據(jù)了 PLC較少的通訊端口資源，還經(jīng)常會(huì)遇到僅有一個(gè)通訊端口的PLC，通訊端口已被其它資源占用的情況，從而嚴(yán)重影響了后期使用，甚至造成系統(tǒng)無(wú)法使用。而這兩種方法中，PLC自帶的數(shù)字量則被經(jīng)常閑置，無(wú)法充分發(fā)揮其作用，造成了資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。如何利用閑置的數(shù)字量輸入端口，特別是為模擬量采集模塊提供一個(gè)有效的接入端口，就成為本實(shí)用新型所要解決的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型旨在提供一種在PLC控制環(huán)境下，利用閑置數(shù)字量輸入端口進(jìn)行模擬量采集的模擬量采集模塊，以充分挖掘現(xiàn)有數(shù)字量端口資源的使用效率，保證使用效果。本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種PLC控制器使用的模擬量采集模塊，包括通訊電路和電源電路，還包括前端電路、放大器、多通道AD轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)和電源轉(zhuǎn)換電路，前端電路的輸出端通過(guò)放大器與多通道AD轉(zhuǎn)換器連接；多通道AD轉(zhuǎn)換器的輸出端連接在單片機(jī)的輸入端上；電源轉(zhuǎn)換電路和通訊電路分別連接在單片機(jī)的輸出端上，電源轉(zhuǎn)換電路的兩個(gè)輸出端與PLC控制下的兩個(gè)數(shù)字量輸入端口連通；電源電路連接在PLC自帶電源上。所述電源轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換后的高脈沖信號(hào)通過(guò)兩個(gè)高速數(shù)字口傳送到PLC控制下的任意兩個(gè)數(shù)字量輸入端口上。所述多通道AD轉(zhuǎn)換器也可與單片機(jī)為一體結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型所述的一種PLC控制器使用的模擬量采集模塊，利用多通道AD轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、電源轉(zhuǎn)換電路等的協(xié)調(diào)配合產(chǎn)生高脈沖信號(hào)，通過(guò)兩個(gè)高速數(shù)字口傳送到PLC 控制下的任意兩個(gè)高速數(shù)字量輸入端口上，實(shí)現(xiàn)了利用數(shù)字量輸入端口完成PLC控制下的模擬信號(hào)采集和傳送。該模擬量采集模塊僅占用了所有PLC都自帶的、資源較豐富的兩個(gè)高速數(shù)字量輸入端口，克服了現(xiàn)有PLC中模擬量端口不足或超小型PLC根本無(wú)法進(jìn)行擴(kuò)展連接的缺陷，保證了模擬量采集模塊的有效連接，以及模擬信息的有效采集和可靠傳送。成本低廉，使用方便，充分利用和挖掘了現(xiàn)有PLC的端口資源，提高了產(chǎn)品的利用率，特別適于PLC控制下模擬量應(yīng)用較多、對(duì)成本控制較嚴(yán)格的系統(tǒng)中。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖1對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述本實(shí)用新型所述的一種PLC控制器使用的模擬量采集模塊，包括前端電路1、放大器2、多通道AD轉(zhuǎn)換器3、單片機(jī)4、電源轉(zhuǎn)換電路5、電源電路6和通訊電路7。其中，多通道AD轉(zhuǎn)換器3采用10通道AD轉(zhuǎn)換電路，相應(yīng)的，前端電路1的輸出端通過(guò)放大器2與10 通道AD轉(zhuǎn)換器連接，10通道AD轉(zhuǎn)換器的輸出端連接在單片機(jī)4的輸入端上。電源轉(zhuǎn)換電路5和通訊電路7分別連接在單片機(jī)4的輸出端上，電源轉(zhuǎn)換電路5用于最終產(chǎn)生高脈沖電壓信號(hào)，電源轉(zhuǎn)換電路5轉(zhuǎn)換后的高脈沖信號(hào)通過(guò)兩個(gè)高速數(shù)字口傳送到PLC8控制下的任意兩個(gè)高速數(shù)字量輸入端口上，利用數(shù)字量輸入端口完成PLC8控制下的信號(hào)傳送。由于模擬量采集模塊自身耗電量極小，故電源電路6可直接連接在PLC8自帶的電源上，保證了安裝的靈活性，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，選用的單片機(jī)4中也可包含多通道AD轉(zhuǎn)換器3，這樣，多通道AD轉(zhuǎn)換器3就與單片機(jī)4為一體結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步縮小了模擬量采集模塊的體積。工作中，模擬信號(hào)通過(guò)前端電路1和放大器2放大處理后，經(jīng)10通道AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后被輸入到單片機(jī)4中，在單片機(jī)4內(nèi)濾波轉(zhuǎn)換成12位分辨率的數(shù)據(jù)位數(shù)字量，同時(shí)，將10個(gè)通道編成4位分辨率地址位數(shù)字量，12位的數(shù)據(jù)和4位的地址組合成一個(gè)16位的二進(jìn)制碼，再通過(guò)單片機(jī)4和電源轉(zhuǎn)換電路5將該二進(jìn)制碼逐一通過(guò)高脈沖信號(hào)傳送到其中一個(gè)高速數(shù)字口，并將每一位傳輸后的確認(rèn)脈沖信號(hào)傳送至另外一個(gè)高速數(shù)字口，在每次傳完后加上一個(gè)脈沖信號(hào)作為結(jié)束信號(hào)，完成一次數(shù)據(jù)傳輸。兩個(gè)高速脈沖輸出到PLC8自帶的兩個(gè)數(shù)字量輸入端口上，通過(guò)PLC8高速運(yùn)算和高速中斷，以及外部端口中斷指令分解帶有地址位和數(shù)據(jù)位的二進(jìn)制碼后，按相應(yīng)地址分別存儲(chǔ)，即可得到10個(gè)模擬量值，至此，模擬信號(hào)采集過(guò)程完成。由于模擬量采集模塊自身耗電量極小，PLC8自帶的電源可有效保證模擬量采集模塊的用電需求，保證了信號(hào)采集過(guò)程的順利進(jìn)行。
權(quán)利要求1.一種PLC控制器使用的模擬量采集模塊，包括通訊電路和電源電路，其特征在于，還包括前端電路、放大器、多通道AD轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)和電源轉(zhuǎn)換電路，所述前端電路的輸出端通過(guò)放大器與多通道AD轉(zhuǎn)換器連接；所述多通道AD轉(zhuǎn)換器的輸出端連接在單片機(jī)的輸入端上；所述電源轉(zhuǎn)換電路和通訊電路分別連接在單片機(jī)的輸出端上，電源轉(zhuǎn)換電路的兩個(gè)輸出端與PLC控制下的兩個(gè)數(shù)字量輸入端口連通；所述電源電路連接在PLC自帶電源上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PLC控制器使用的模擬量采集模塊，其特征在于，所述電源轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換后的高脈沖信號(hào)通過(guò)兩個(gè)高速數(shù)字口傳送到PLC控制下的任意兩個(gè)數(shù)字量輸入端口上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種PLC控制器使用的模擬量采集模塊，其特征在于，所述多通道AD轉(zhuǎn)換器也可與單片機(jī)為一體結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種PLC控制器使用的模擬量采集模塊，包括前端電路、放大器、多通道AD轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、電源轉(zhuǎn)換電路、通訊電路和電源電路，利用多通道AD轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、電源轉(zhuǎn)換電路等的協(xié)調(diào)配合產(chǎn)生高速脈沖信號(hào)，通過(guò)兩個(gè)高速數(shù)字口傳送到PLC控制下的任意兩個(gè)高速數(shù)字量輸入端口上，實(shí)現(xiàn)了PLC控制下的模擬信號(hào)采集和傳送。該模擬量采集模塊僅占用了所有PLC都自帶的、資源較豐富的兩個(gè)高速數(shù)字量輸入端口，保證了模擬量采集模塊連接的可靠性和有效性，成本低廉，使用方便，特別適于PLC控制下模擬量應(yīng)用較多、對(duì)成本控制較嚴(yán)格的系統(tǒng)中。
文檔編號(hào)G05B19/05GK202205069SQ20112028533
公開日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月8日
發(fā)明者楊金紅 申請(qǐng)人:楊金紅