一种用于水电PLC的多通道数字量采集板卡结构制造技术

本实用新型专利技术涉及水力发电控制技术领域，具体为一种用于水电PLC的多通道数字量采集板卡结构，通过相互连接的母板组件和子板组件，其中母板组件负责信号的处理和与外部的中央处理器进行数据交互，子板组件负责现场信号的采集；信号采样类型切换模块与第二底座连接器及外部电源相连接，通过信号采样类型切换模块的通断，以选择板卡支撑的信号类型，即有源信号及无源信号的接入，板卡选择有源时，板卡可以根据外部电源的接入，接入不高于板卡供电电源的不同电平信号。该板卡结构简单，使用方便，能够满足不同类型信号的接入，同时具备数字信号测量和脉冲计数功能。测量和脉冲计数功能。测量和脉冲计数功能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于水电PLC的多通道数字量采集板卡结构


[0001]本技术涉及水力发电控制
，具体为一种用于水电PLC的多通道数字量采集板卡结构。

技术介绍

[0002]多通道数字量采集板卡应用于水力发电，在电厂实际应用时，多通道数字量采集板卡将通道采集信号经过处理通过通信总线与水力控制器进行交互，是水力系统控制的重要信息来源。多通道数字量采集板卡在接入信号时，基于每个电厂接入的信号电平和接入的信号类型可能不一样，需要测量的信号方式也不一样，一般情况下，是采用不同的多通道数字量采集板卡接入不同类型及不同电平的信号，但此方法成本较高，而且设计板卡种类较多，不便于后期维护升级；电厂输入信号复杂，板卡输入信号在施工误接串入强电，会损坏板卡测量通道。基于满足现场48V的信号测量，多通道板卡集成BOOST升压电路，无需外部升压模块，既满足了板卡的实际应用要求，也降低了成本。为了能够满足复杂的电厂信号测量，设计一种多通道数字量采集板卡，以满足现场不同类型信号的采集，然而现有技术中并没有给出类似的公开。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的问题，本技术提供一种用于水电PLC的多通道数字量采集板卡结构，该板卡结构简单，使用方便，能够满足不同类型信号的接入，同时具备数字信号测量和脉冲计数功能。
[0004]本技术是通过以下技术方案来实现：
[0005]一种用于水电PLC的多通道数字量采集板卡结构，包括相互连接的母板组件和子板组件；
[0006]所述母板组件包括第一底座连接器、电源线路、串口芯片、CAN协议芯片、 MCU芯片和数据接口；第一底座连接器的输出端分别通过电源线路、串口芯片和CAN协议芯片与MCU芯片连接；数据接口连接至MCU芯片的数据传输端；
[0007]所述子板组件包括第二底座连接器、16路DI输入模块、信号采样类型切换模块和第一电源监测模块；所述第二底座连接器的输出端分支路设置，一支路经16路DI输入模块与数据接口连接，一支路经信号采样类型切换模块连接至16路DI输入模块，一支路经第一电源监测模块连接至数据接口。
[0008]优选的，电源线路包括保险丝、隔离电源和线性电源，所述第一底座连接器的一路输出端依次经保险丝、隔离电源和线性电源连接至MCU芯片。
[0009]优选的，第一底座连接器的一路输出端与串口芯片之间设有第一防护模块。
[0010]优选的，第一底座连接器的一路输出端与CAN协议芯片之间设有第二防护模块。
[0011]优选的，母板组件还包括看门狗、母板指示灯和下载调试模块，所述看门狗、母板指示灯和下载调试模块分别连接至MCU芯片的连接端口。
[0012]优选的，第二底座连接器的一路输出端与16路DI输入模块的输入端之间依次设有过压防护模块和过流防护模块。
[0013]优选的，第二底座连接器一路输出端与第一电源监测模块之间设有升压模块。
[0014]进一步的，升压模块上还设有第二输出端，第二输出端连接至16路DI输入模块。
[0015]进一步的，第二底座连接器一路输出端与升压模块之间线路设有分支线路，其中分支线路经第二电源监测模块连接至数据接口。
[0016]优选的，子板组件还包括子板指示灯，所述子板指示灯连接至数据接口的输出端。
[0017]与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：
[0018]本技术提供了一种用于水电PLC的多通道数字量采集板卡结构，通过相互连接的母板组件和子板组件，其中母板组件负责信号的处理和与外部的中央处理器进行数据交互，子板组件负责现场信号的采集；信号采样类型切换模块与第二底座连接器及外部电源相连接，通过信号采样类型切换模块的通断，以选择板卡支撑的信号类型，即有源信号及无源信号的接入，板卡选择有源时，板卡可以根据外部电源的接入，接入不高于板卡供电电源的不同电平信号。
[0019]进一步的，板卡可以根据实际现场信号灵活进行配置，灵活性高，另外，在工作时，通过MCU芯片对采集到的数字量信号进行测量，且MCU芯片与外部的中央处理器相连接，以具备数字信号测量的功能，结构简单，操作方便，应用灵活，实用性极强，便于推广及应用。
[0020]进一步的，通过第一过压防护模块、第二过压防护模块及第一过流防护模块对通信芯片、隔离器件和测量通道进行过压、过流防护，防止现场误接强电，过流损坏板卡，提高系统的稳定性及安全性。
[0021]进一步的，MCU芯片对采集到的数字量信号进行处理和上送，有效的提高了数据处理和传输工作。
[0022]进一步的，信号采样类型切换模块可以实现外部对外部有源可无源信号的测量。
[0023]进一步的，板卡可以通过第一电源监测模块和第二电源监测模块的输出端通过数据接口与MCU芯片相连接，实现子板电源的实时监视。
附图说明
[0024]图1为本技术中用于水电PLC的多通道数字量采集板卡结构示意图。
[0025]图中：1
‑
第一底座连接器；2
‑
保险丝；3
‑
隔离电源；4
‑
线性电源；5
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看门狗； 6
‑
母板指示灯；7
‑
串口芯片；8第一防护模块；9
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第二防护模块；10
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CAN协议芯片；11
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MCU芯片；12
‑
下载调试模块；13
‑
数据接口；14
‑
第二底座连接器；15
‑
过压防护模块；16
‑
过流防护模块；17
‑
16路DI输入模块；18
‑
子板指示灯； 19
‑
信号采样类型切换模块；20
‑
升压模块；21
‑
第一电源监测模块；22
‑
第二电源监测模块；23
‑
母板组件；24
‑
子板组件。
具体实施方式
[0026]为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应
当属于本技术保护的范围。
[0027]需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于水电PLC的多通道数字量采集板卡结构，其特征在于，包括相互连接的母板组件(23)和子板组件(24)；所述母板组件(23)包括第一底座连接器(1)、电源线路、串口芯片(7)、CAN协议芯片(10)、MCU芯片(11)和数据接口(13)；第一底座连接器(1)的输出端分别通过电源线路、串口芯片(7)和CAN协议芯片(10)与MCU芯片(11)连接；数据接口(13)连接至MCU芯片(11)的数据传输端；所述子板组件(24)包括第二底座连接器(14)、16路DI输入模块(17)、信号采样类型切换模块(19)和第一电源监测模块(21)；所述第二底座连接器(14)的输出端分支路设置，一支路经16路DI输入模块(17)与数据接口(13)连接，一支路经信号采样类型切换模块(19)连接至16路DI输入模块(17)，一支路经第一电源监测模块(21)连接至数据接口(13)。2.根据权利要求1所述的一种用于水电PLC的多通道数字量采集板卡结构，其特征在于，所述电源线路包括保险丝(2)、隔离电源(3)和线性电源(4)，所述第一底座连接器(1)的一路输出端依次经保险丝(2)、隔离电源(3)和线性电源(4)连接至MCU芯片(11)。3.根据权利要求1所述的一种用于水电PLC的多通道数字量采集板卡结构，其特征在于，所述第一底座连接器(1)的一路输出端与串口芯片(7)之间设有第一防护模块(8)。4.根据权利要求1所述的一种用于水电PLC的多通道数字量采集板卡结构，其特征在于，所述第一底座连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡波，管磊，高少华，王鑫，王珩，陈映喜，金威，郭豪，王叶枢，杨定祥，金岩磊，唐元霖，王长清，汤炳章，杜明伟，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：