一种新型工业数据采集系统技术方案

本实用新型专利技术涉及工业数据采集技术领域，具体涉及一种数据采集系统。一种新型工业数据采集系统，包括数据采集模块、微型处理器系统、电源模块，微型处理器系统通过网络控制器连接以太网接口。由于采用了上述技术方案，本实用新型专利技术实现了电路的简化、进而降低了成本；同时实现了工业现场数据采集的实时监测与测试，提高了整个工业现场设备的监控性能；还实现了管理层与工业现场的双向信息交互。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及工业数据采集
，具体涉及一种数据采集系统。
技术介绍
随着互联网、物联网的技术得到了飞速发展，以太网技术也从最初的IOMbps的传输速率发展到如今的100Mbps、1000Mbps、IGbps甚至lOGbps。而用于工业控制的CAN技术、PROFIBUS、W0RLDFIP等基于现场总线的数控系统与之无法媲美。更层次的传输速率比传统的CAN、PROFIBUS、W0RLDFIP在同等级的速率上有着质的飞跃。与此同时网络化测量仪器应用得到越来越广泛，这使得基于以太网的工业数据采集操作和实时数据通信变得更加快捷。国内外对用以太网实现数据采集和传输的研究越来越多，其采用的方法也越来越广泛，例如用双处理器分别进行数据采集和实时处理，再将少量的结果数据实时传输给主 机；或是在使用一些中间设备来实现实时数据通信等；这些基于硬件上的改进无疑是不错的选择，也有着重要的意义。虽然与现场总线类似的Profibus、modbus和contronet等仍然随处可见，但他们的重要性随着以太网的普及正在快速地降低。以太网为用户提供的优势显而易见的更高的效率、更多的功能和更高的适应性。这可以使得从管理级到现场级的数据通信采用统一的方式，反之亦然。然而，由于现在对工业现场的监控环境越来越复杂、越来越分散，数据采集难度不断增强，对于实时性更强、速度更快、操作更加容易的采集系统的研制越发的重要。设计各个终端常用小巧、灵活、易于实现简单控制和性价比很高的嵌入式系统构成相对独立的数据采集系统是广大厂家所期待的。传统的数控系统多采用基于单处理器的集中式体系结构，这种体系机构向上不能适应制造环境对数控系统的分散化的要求，向下难以满足高速高精加工对计算能力和数据传输的要求，难以适应未来数控技术的发展。传统基于现场总线的数控系统，如交通上的监控设置、远程工业数据采集(温度、湿度等)，高速高精度的数控加工检测系统，要求数控单元设备中的数据交换媒介能够达到高速实时数据传输，而一般总线式一对一监控设置的传输速度直接影响了加工的速度和精度，也影响了管理层对现场设备的远程监控的效率。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种新型工业数据采集系统，解决以上技术问题。本技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现一种新型工业数据采集系统，包括一用于采集数据的数据采集模块、一与所述数据采集模块连接的微型处理器系统、一用于供电的电源模块，其特征在于，所述微型处理器系统通过一网络控制器连接一以太网接口。本技术采用网络控制器与以太网接口，将经数据采集模块采集、经微型处理器系统处理后的数据接入以太网中，供以太网中的其他网络设备采集与监控。上述设计实现的电路简化、成本低廉，能够同时实现高速、实时、高精度的数据传输要求，达到对复杂的工业现场数据采集设计要求。所述微型处理器系统与所述网络控制器之间采用SPI总线接口连接。以便在串行接口模式下，连接几个简单的引脚就可以进行微型处理器系统与网络控制器直接的数据通f目。所述数据采集模块包括一工业温度数据采集模块。以便采集温度信息。所述微型处理器系统连接一 RS485接口芯片，所述微型处理器系统还连接一 CAN驱动芯片。本技术保证了数据采集模块的调试和通信模式的多样性。所述微型处理器系统连接一 IXD显示模块。以便于保证经处理后的数据的实时显/Jn o·所述微型处理器系统还连接一存储模块。用以存储经处理后的数据。还包括一控制台，所述控制台与所述微型处理器系统通过所述网络控制器无线连接。所述控制台优选采用一客户端PC机。以便本技术能够实现管理层与现场设置之间的信息交互与监控。所述电源模块包括一用于与外部电源连接的电源接口，还包括一蓄电池。以便电源模块为微型处理器系统供电时，一点电源接口处掉电时，蓄电池能为微型处理器系统的时钟和备份寄存器提供电能，保存备份寄存器的内容和维持RTC的功能。有益效果由于采用了上述技术方案，本技术实现了电路的简化、进而降低了成本；同时实现了工业现场数据采集的实时监测与测试，提高了整个工业现场设备的监控性能；还实现了管理层与工业现场的双向信息交互。附图说明图I为本技术的整体电路连接示意图。具体实施方式为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本技术。参照图1，一种新型工业数据采集系统，包括一用于采集数据的数据采集模块I、一与数据采集模块I连接的微型处理器系统2、一用于供电的电源模块3，微型处理器系统2通过一网络控制器4连接一以太网接口。本技术采用网络控制器4与以太网接口，将经数据采集模块I采集、经微型处理器系统2处理后的数据接入以太网中，供以太网中的其他网络设备采集与监控。上述设计实现的电路简化、成本低廉，能够同时实现高速、实时、高精度的数据传输要求，达到对复杂的工业现场数据采集设计要求。微型处理器系统2与网络控制器4之间采用SPI总线接口连接。以便在串行接口模式下，连接几个简单的引脚就可以进行微型处理器系统2与网络控制器4直接的数据通f目。数据采集模块包括一工业温度数据采集模块。以便采集温度信息。 微型处理器系统2连接一 RS485接口芯片5，微型处理器系统2还连接一 CAN驱动芯片6。本技术保证了数据采集模块I的调试和通信模式的多样性。微型处理器系统2连接一 IXD显示模块7。以便于保证经处理后的数据的实时显/Jn o微型处理器系统2还连接一存储模块8。用以存储经处理后的数据。还包括一控制台，控制台与微型处理器系统2通过网络控制器4无线连接。控制台优选采用一客户端PC机9。以便本技术能够实现管理层与现场设置之间的信息交互与监控。电源模块3包括一用于与外部电源连接的电源接口，还包括一蓄电池。以便电源模块3为微型处理器系统2供电时，一点电源接口处掉电时，蓄电池能为微型处理器系统2的时钟和备份寄存器提供电能，保存备份寄存器的内容和维持RTC的功能。本技术的各个模块可以采用如下配置I)微型处理器系统2优选采用ST公司的STM32F107VCT的ARM7芯片，外部扩张一个8K的EEPROM芯片AT24C08，JTAG调试接口的设计，以便保证整个系统的可扩展性。 2)工业温度数据采集模块优选采用精度更高，更加适合工业环境的PT100温度传感器，其测量范围-50 550°C。同时采用ARM7中自带的AD转化模块，速度到达Ius/次。保证了数据采集模块的在恶劣的工业现场的测量范围与精度。3)电源模块3主要采用AMSl 117输出3. 3V的供电电源为主MCU供电，采用MC7805产生5V电源为一些外围电路供电。保证了本技术的供电需求。电源模块3的辅助电源采用蓄电池。4)网络控制器4优选采用W5100，采用25M的晶振，保证了远程网络通信的要求。 5) RS485接口芯片5优选采用ATmel公司的SP485EEP芯片。6) CAN驱动芯片6优选采用ATmel公司的SN65HVD230芯片。7) LCD显示模块7优选采用TS1620B模块。实施例一本技术的电源主要由外部电源提供，经电源接口输入，分别经过MC7805和AS1117芯片稳压转换输出5V和3. 3V，这样3. 3V、5V电压即能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型工业数据采集系统，包括一用于采集数据的数据采集模块、一与所述数据采集模块连接的微型处理器系统、一用于供电的电源模块，其特征在于，所述微型处理器系统通过一网络控制器连接一以太网接口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王广维，张浩然，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：实用新型
国别省市：