可自组网可编程的信号采集处理输出装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种可自组网可编程的信号采集处理输出装置，该装置包括开关量采集单元、模拟量采集单元、编码脉冲采集单元、信号处理单元以及信号输出单元。实施本实用新型专利技术具有以下有益效果：（1）同时采集开关量、模拟量和速度反馈信号多种信号量实现对起重机运行中的各种状态进行监控，各输入变量可进行自主编程输出控制，保障起重机的安全稳定运行；（2）通过建立主站单元和从站单元，可以无限制扩展监控对象数量，实现自组网监控。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及工业控制领域，更具体地说，涉及起重机领域的一种可自组网可编程的信号采集处理输出装置。
技术介绍
起重机是一种通过垂直升降或者垂直升降与水平移动来放取重物的机电设备。其电控系统一般包括操控室，配电，主起升，副起升，大车，小车，副小车等；应用于升降平移又存在单电机运行，双电机运行和四电机运行的不同情况。随着技术的不断发展，为保障起重机的安全稳定运行，需要对起重机运行中的各种量进行监控。现有技术主要通过下面三种方式实现对起重机运行过程的监控1、申请号为200620107219. 2的技术专利提供一种开关量采集模块；2、申请号为200920308097. 7的技术专利提供一种16路模拟量数据采集控制盒；3、通过PLC可编程逻辑控制器实现对起重机运行过程的监控。上述两个专利技术方案，只能实现单一信号采集，即开关量信号采集。然而，随着技术的不断发展，需要监控的输入输出变量数量越来越多，而且仅对于监控开关量的输入输出已经不能满足行业要求，对于模拟量的监控以及对速度反馈信号即编码脉冲信号的监控需求也越来越迫切。仅对开关量信号采集不能满足工业现场尤其是起重机行业的监控要求；不能实现自组网逻辑控制，无法处理数据，因此不能广泛的适用于现有的行业现场中，有其局限性。PLC可编程逻辑控制器包括电源、CPU、输入输出模块以及扩展模块，可以实现大量开关量、模拟量的采集。但其功能实现均来自于模块组件化，占用空间体积较大；且存在一个机架最多带8个功能模块的限制，继续增加需要增加扩展模块，针对于起重机行业的电控系统需要采集信号量大的特点来说，采用PLC控制将会导致成本较高，对企业的经济压力较大。不仅如此，随着网络时代的到来，各种信号之间的通信，逻辑控制，资源共享已经是必然趋势。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术缺陷，提供体积小价格低，能够采集多种信号并能够实现自组网可编程的信号采集处理输出的装置和方法，以满足现有行业的需求。本技术提供一种可自组网可编程的信号采集处理输出装置，其特征在于，包括信号采集处理输出装置和选择定位处理装置，其中，信号采集处理输出装置包括采集开关量信号的开关量采集单元，采集电流和电压模拟量信号的模拟量采集单元，采集速度反馈信号的编码脉冲采集单元，分别与开关量采集单元、模拟量采集单元和编码脉冲采集单元连接的信号处理单元，与信号处理单元连接的信号输出单元；选择定位处理装置包括与信号处理单元连接通信的通讯控制模块，与通讯控制模块连接的将信号采集处理输出装置进行主从站定位选址的选址模块，与选址模块连接的供信号采集处理输出装置选择连接DP主站模块和DP从站模块，与DP主站模块和DP从站模块连接的进行组网通信的DP组网通信接口。优选地，当选址模块将信号采集处理输出装置选址定位到DP主站模块时，DP主站模块还通过PC通信接口与上位机连接。优选地，信号处理单元采用FPGA芯片。优选地，还包括对信号处理单元运行状态进行实时监测的看门狗电路，和/或在出现掉电情况时进行数据存储的掉电存储单元，所述看门狗电路和/或掉电存储单元与信号处理单元连接。 优选地，开关量采集单元包括75路开关量采集模块接口，与75路开关量采集模块接口连接的光耦隔离模块，与光耦隔离模块连接的开关量处理电路；模拟量采集单元包括10路模拟量采集模块接口，与10路模拟量采集模块接口连接的磁耦隔离模块，与磁耦隔离模块连接的模拟量处理A/D转换模块；编码脉冲采集单元包括6路编码脉冲采集模块 接口，与6路编码脉冲采集模块接口连接的光耦隔离模块，与光耦隔离模块连接的脉冲信号处理保护电路。优选地，还包括与开关量采集单元连接，在将所采集的开关量信号发送至信号处理单元的同时，将所采集的开关量通过LED灯进行状态显示的显示单元；与模拟量采集单元连接，在将所采集的模拟量信号发送至信号处理单元的同时，将所采集的电流和电压模拟量信号通过显示界面进行显示的显示单元；与编码脉冲采集单元连接，在将所采集的速度脉冲信号处理发送至信号处理单元的同时，将所采集的速度脉冲信号通过显示界面进行显示的显示单元。优选地，信号输出单元包括电平转换电路，与电平转换电路连接的继电器驱动电路和与继电器驱动电路连接的30路开关量输出电路。实施本技术的可自组网可编程的信号采集处理输出装置，具有以下有益效果(1)同时采集开关量、模拟量和速度反馈信号多种信号量实现对起重机运行中的各种量进行监控，各输入变量可进行自主编程输出控制，保障起重机的安全稳定运行；(2)通过建立主站单元和从站单元，可以无限制扩展监控对象数量，实现自组网监控。例如，当实际需要监控的开关量大于75路开关量，或者实际需要监控的模拟量大于10路模拟量，或者实际需要监控的速度反馈信号大于6路速度反馈信号量时，可以采用一个主站单元和一个从站单元，则信号量的采集量增加一倍。附图说明图I是本技术的可自组网可编程的信号采集处理输出装置的结构示意图；图2是本技术一实施例的主站单元结构图；图3是本技术一实施例的从站单元的结构图；图4是本技术的可自组网可编程的信号采集处理输出装置的拓扑结构图；图5是本技术的可自组网可编程的信号采集处理输出装置的组网结构示意图。具体实施方式起重机行业的电控系统主要包括操控室，配电，主起升，副起升，大车，小车等控制系统；运行方式又存在单电机运行，双电机运行以及四电机运行的情况。这就带来需要采集监控的状态变量数量比较庞大；随着技术的发展，对电机运行的稳定性，实时性的监控也逐步被用户所重视，这就要求需要监控电机运行速度编码反馈，以及模拟信号定子电压电流等。图I是本技术的可自组网可编程的信号采集处理输出装置的结构示意图，如图所示。本技术的可自组网可编程的信号采集处理输出装置包括信号采集处理输出装置和选择定位处理装置，其中，信号采集处理输出装置包括采集开关量信号的开关量采集单元，采集电流和电压模拟量信号的模拟量采集单元，采集速度反馈信号的编码脉冲采集单元，分别与开关量采集单元、模拟量采集单元和编码脉冲采集单元连接的信号处理单元，与信号处理单元连接的信号输出单元。信号处理单元采用FPGA芯片，与PLC相比，FPGA芯片速度具有明显优势。选择定位处理装置包括与信号处理单元连接通信的通讯控制模块，与通讯控制模块连接的将信号采集处理输出装置进行主从站定位选址的选址模块，与选址模块连接的供信号采集处理输出装置选择连接DP主站模块和DP从站模块，与DP主站模块和DP从站模块连接的进行组网通信的DP组网通信接口。当选址模块将信号采集处理输出装置选址定位到DP主站模块时，即选择定位处理装置将该装置选择为主站单元，此时，将该装置定义为第一装置，第一装置的DP主站模块还通过PC通信接口与上位机连接。选址模块与DP主站模块和DP从站模块二路连接，DP主站模块与DP从站模块二路与DP组网通信接口连接。在整个可组网可编程的信号采集输出系统中，第一装置中选择定位处理装置的选择模块接通DP主站模块，DP组网通信接口连接上位机。其他装置中选择定位处理装置的选择模块接通DP从站模块，DP组网通信接口通过现场总线与主站单元连接。在一个可自组网可编程的信号采集处理输出装置中仅存在一个主站单元，可以同时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可自组网可编程的信号采集处理输出装置，其特征在于，包括信号采集处理输出装置和选择定位处理装置，其中，信号采集处理输出装置包括：采集开关量信号的开关量采集单元，采集电流和电压模拟量信号的模拟量采集单元，采集速度反馈信号的编码脉冲采集单元，分别与开关量采集单元、模拟量采集单元和编码脉冲采集单元连接的信号处理单元，与信号处理单元连接的信号输出单元；选择定位处理装置包括：与信号处理单元连接通信的通讯控制模块，与通讯控制模块连接的将信号采集处理输出装置进行主从站定位选址的选址模块，与选址模块连接的供信号采集处理输出装置选择连接DP主站模块和DP从站模块，与DP主站模块和DP从站模块连接的进行组网通信的DP组网通信接口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：滕波，
申请(专利权)人：大连美恒时代科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：