一種便於實現rs485總線組網的數據採集系統的製作方法
2023-06-14 00:18:41 1
專利名稱:一種便於實現rs485總線組網的數據採集系統的製作方法
技術領域:
本發明涉及一種數據採集系統,尤其是涉及一種便於實現RS485總線組網的數據採集系統。
背景技術:
隨著現在人們對環境的重視,對環境指數監測力度的加大;現場需要採集的各種類型量數目的增加,傳感器的將是一個龐大的數量,如何對傳感器的數據進行精確的採集又是一個很重要的環節,現場中部署的傳感器往往很分散,布設傳感器位置的間隔從幾十米到幾百米不等,這些傳感器輸出的形式模擬量和數字量不等,受到工業場所特殊環境的要求,許多信號的採集距離傳感器位置的距離都有明確的距離要求,而對於準確的測量,一個採集設備往往不能滿足現場的要求,故在現場可能部署了兩個或者更多的採集設備,這樣不但造成成本的增加,最主要的是在部署大量的採集設備之後每個設備採集精度的區別導致採集數據的誤差,這樣就很難準確的監測到各個相應的環境指數。另外有的傳感器布置的位置比較苛刻,如部署在煙 上的傳感器要對其維護和相應的設置在現場施工面臨重重困難,降低現場施工人員的工作難度也很實際。
近年來,隨著工業控制技術的快速發展,現場總線由於其可靠性高、成本低、故障率低等優點得到越來越廣泛的應用。RS485總線採用平衡發送和差分接收,因此具有抑制共模幹擾的能力。加上RS485總線收發具有高靈敏度,能檢測低至200mV的電壓,故傳輸信號能在千米以外得到恢復。要求通信距離為幾十米到上千米時,廣泛採用RS485串行總線標準。RS485總線採用半雙工工作方式,任何時候只能由一點處於發送狀態,因此,發送電路須由使能信號加以控制。RS485總線用於多點互連時非常方便,可以省掉許多信號線。發明內容
本發明所要解決的技術問題在於針對上述現有技術中的不足,提供一種便於實現 RS485總線組網的數據採集系統,其設計合理,使用操作簡便,便於實現RS485總線組網,可減少現場採集設備的部署量,降低現場操作的困難,節省人力物力成本。
為解決上述技術問題,本發明採用的技術方案是一種便於實現RS485總線組網的數據採集系統,其特徵在於包括給系統供電的供電電源和處理器,所述處理器的輸入端接信號分時復用電路,所述信號分時復用電路的輸入端接信號採集及調理電路,所述信號採集及調理電路由模擬量採集及調理電路、數字量採集及調理電路和開關量採集及調理電路構成,所述模擬量採集及調理電路的輸入端接輸出信號為模擬量的傳感器組一,所述數字量採集及調理電路的輸入端接輸出信號為數字量的傳感器組二,所述開關量採集及調理電路的輸入端接輸出信號為開關量的傳感器組三,所述信號分時復用電路由分別與模擬量採集及調理電路、數字量採集及調理電路和開關量採集及調理電路相接的信號分時復用電路一、信號分時復用電路二和信號分時復用電路三構成,所述處理器的輸出端接RS485總線收發器,所述RS485總線收發器的輸出端接用於與RS485總線相接的RS485總線隔離變壓器,所述供電電源分別與信號採集及調理電路、信號分時復用電路、處理器、RS485總線收發器和RS485總線隔離變壓器相接。
上述的一種便於實現RS485總線組網的數據採集系統,其特徵在於所述供電電源為普通乾電池、鋰離子充電電池、鎳氫充電電池或太陽能電池。
上述的一種便於實現RS485總線組網的數據採集系統,其特徵在於所述處理器為51單片機、MSP430單片機或AVR單片機。
上述的一種便於實現RS485總線組網的數據採集系統,其特徵在於所述RS485總線收發器為晶片SN751177N。
本發明與現有技術相比具有以下優點
1、本發明將信號採集及調理電路設計為模擬量採集及調理電路、數字量採集及調理電路和開關量採集及調理電路三類,便於連接布設在現場中的輸出分別為模擬量、數字量和開關量的傳感器,便於系統的擴展。
2、本發明的設計能夠減少RS485組網時現場設備的數量,降低了現場施工人員的工作難度,且能提高系統的採集精度。
3、本發明能夠提高工業場所中由於幹擾所引起的數據傳輸距離的問題,最高傳輸距離可為1200米。
4、本發明能夠解決一個區域中所有量一個設備的分時採集,一個採集設備最多可通過RS485總線連接1 個該系統,實現成本低,使用效果好,便於推廣使用。
下面通過附圖和實施例,對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
圖1為本發明的結構框圖。
附圖標記說明
1-供電電源;
3-1-信號分時復用電
路一;
4-信號採集及調理電
路;
4-3-開關量採集及調
理電路;
5-3-傳感器組三;
8-RS485 總線。
具體實施方式
如圖1所示,本發明包括給系統供電的供電電源1和處理器2,所述處理器2的輸入端接信號分時復用電路3,所述信號分時復用電路3的輸入端接信號採集及調理電路4, 所述信號採集及調理電路4由模擬量採集及調理電路4-1、數字量採集及調理電路4-2和開關量採集及調理電路4-3構成,所述模擬量採集及調理電路4-1的輸入端接輸出信號為模2-處理器;3-2-信號分時復用電路二 ;4-1-模擬量採集及調理電路;5-1-傳感器組一;6-RS485總線收發器;3-信號分時復用電路;3-3-信號分時復用電路三;4-2-數字量採集及調理電路;5-2-傳感器組二;7-RS485總線隔離變壓器;擬量的傳感器組一 5-1,所述數字量採集及調理電路4-2的輸入端接輸出信號為數字量的傳感器組二 5-2,所述開關量採集及調理電路4-3的輸入端接輸出信號為開關量的傳感器組三5-3,所述信號分時復用電路3由分別與模擬量採集及調理電路4-1、數字量採集及調理電路4-2和開關量採集及調理電路4-3相接的信號分時復用電路一 3-1、信號分時復用電路二 3-2和信號分時復用電路三3-3構成,所述處理器2的輸出端接RS485總線收發器 6,所述RS485總線收發器6的輸出端接用於與RS485總線8相接的RS485總線隔離變壓器 7,所述供電電源1分別與信號採集及調理電路4、信號分時復用電路3、處理器2、RS485總線收發器6和RS485總線隔離變壓器7相接。
如圖1所示,本實施例中,所述供電電源1為普通乾電池、鋰離子充電電池、鎳氫充電電池或太陽能電池。所述處理器2為51單片機、MSP430單片機或AVR單片機。所述 RS485總線收發器6為晶片SN751177N。
由於本發明將信號採集及調理電路4設計為模擬量採集及調理電路4-1、數字量採集及調理電路4-2和開關量採集及調理電路4-3三類,便於連接布設在現場中的輸出分別為模擬量、數字量和開關量的傳感器,所以,採用本發明進行RS485總線組網,只需要一臺總的採集設備,將系統中的RS485總線隔離變壓器7通過RS485總線8連接至總的採集設備,便能實現現場中各種傳感器信號的採集。降低現場操作的困難,節省人力物力成本。
以上所述,僅是本發明的較佳實施例,並非對本發明作任何限制,凡是根據本發明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化,均仍屬於本發明技術方案的保護範圍內。
權利要求
1.一種便於實現RS485總線組網的數據採集系統,其特徵在於包括給系統供電的供電電源(1)和處理器O),所述處理器O)的輸入端接信號分時復用電路(3),所述信號分時復用電路C3)的輸入端接信號採集及調理電路G),所述信號採集及調理電路(4)由模擬量採集及調理電路(4-1)、數字量採集及調理電路(4- 和開關量採集及調理電路(4-3)構成,所述模擬量採集及調理電路的輸入端接輸出信號為模擬量的傳感器組一(5-1), 所述數字量採集及調理電路G-2)的輸入端接輸出信號為數字量的傳感器組二(5-2),所述開關量採集及調理電路G-3)的輸入端接輸出信號為開關量的傳感器組三(5-3),所述信號分時復用電路(3)由分別與模擬量採集及調理電路G-1)、數字量採集及調理電路 (4-2)和開關量採集及調理電路(4-3)相接的信號分時復用電路一(3-1)、信號分時復用電路二(3- 和信號分時復用電路三(3- 構成,所述處理器O)的輸出端接RS485總線收發器(6),所述RS485總線收發器(6)的輸出端接用於與RS485總線(8)相接的RS485總線隔離變壓器(7),所述供電電源(1)分別與信號採集及調理電路G)、信號分時復用電路 (3)、處理器(2)、RS485總線收發器(6)和RS485總線隔離變壓器(7)相接。
2.按照權利要求1所述的一種便於實現RS485總線組網的數據採集系統,其特徵在於 所述供電電源(1)為普通乾電池、鋰離子充電電池、鎳氫充電電池或太陽能電池。
3.按照權利要求1所述的一種便於實現RS485總線組網的數據採集系統,其特徵在於 所述處理器(2)為51單片機、MSP430單片機或AVR單片機。
4.按照權利要求1所述的一種便於實現RS485總線組網的數據採集系統,其特徵在於 所述RS485總線收發器(6)為晶片SN751177N。
全文摘要
本發明公開了一種便於實現RS485總線組網的數據採集系統,包供電電源和處理器,處理器的輸入端接信號分時復用電路,信號分時復用電路的輸入端接信號採集及調理電路,信號採集及調理電路由模擬量採集及調理電路、數字量採集及調理電路和開關量採集及調理電路構成,模擬量採集及調理電路的輸入端接傳感器組一,數字量採集及調理電路的輸入端接傳感器組二,開關量採集及調理電路的輸入端接傳感器組三,處理器的輸出端接RS485總線收發器,RS485總線收發器的輸出端接用於與RS485總線相接的RS485總線隔離變壓器。本發明設計合理,使用操作簡便,便於實現RS485總線組網,可減少現場採集設備的部署量,降低現場操作的困難,節省人力物力成本。
文檔編號H04L12/40GK102546333SQ201010596468
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月19日 優先權日2010年12月19日
發明者沙曉崗, 趙永, 高濤 申請人:西安迅騰科技有限責任公司