一種基於plc的可控數據流多點數據採集裝置的製作方法
2024-02-08 18:10:15
專利名稱：一種基於plc的可控數據流多點數據採集裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型公開一種可用於工業場合多點採集數據的且要求數據流可控的數據採集裝置。
背景技術：
PLC是工業領域數據採集常用到的設備，PLC具有可編程、穩定性好等特點。基於PLC的數據採集裝置或者方法也屢見不鮮。但是這些方法或裝置往往是數據流向固定，如流向控制室的主控上位機，在沒有上位機的情況下，往往流向某臺重要性高的PLC，再由這臺上位機或者PLC統一處理數據。這種傳統的方式數據流向不可控，缺乏靈活性，不能適應新的工業場合數據採集日益複雜的需求。
實用新型內容針對現有技術中存在的上述不足之處，本實用新型要解決的技術問題是提供一種基於PLC的數據流向可控的可控數據流多點數據採集裝置。本實用新型為實現上述目的所採用的技術方案是:一種基於PLC的可控數據流多點數據採集裝置，包括一臺工控機，通過交換機連接至少一臺PLC，為每一臺PLC編號，且編號唯一，作為區分不同PLC的標誌；能夠識別編號的至少一臺PLC，每一臺PLC編號唯一，每臺PLC有兩個埠:數據發送埠和數據接收埠。所述PLC之間沒有主從的分別。所述PLC掛接數字量輸入模塊、模擬量輸入模塊、計數器模塊、脈衝發生器模塊、RS232模塊、RS485模塊。本實用新型具有以下優點:1.數據流向可控，具有較高的靈活性，可滿足數據採集點分布規律性較差的場合；2.工控機可顯示所有終端設備的實時數據，方便觀測者隨時掌握各點數據採集情況和數據值；3.可採集乙太網類型數據、串口類型數據等，可連接各種類型的傳感器，能夠滿足大多數數據採集要求。
圖1是本實用新型裝置電路原理圖；圖2是數據流控制方法。
具體實施方式
[0015]
以下結合附圖及實施例對本實用新型做進一步的詳細說明。如圖1-2所示，本實用新型一種基於PLC的可控數據流多點數據採集裝置，包括:一臺工控機和若干臺PLC，PLC掛接數字量輸入模塊、模擬量輸入模塊、計數器模塊、脈衝發生器模塊、RS232模塊、RS485模塊。為每一臺PLC編號，且編號唯一，在工控機內為每一臺PLC開闢線程池用於處理不同的PLC的數據通訊，將這些編號記錄在工控機內作為區分不同PLC的標誌。每臺PLC都識別自己的編號和其他PLC的編號，在通訊時編號在PLC內部被解析為IP位址。每臺PLC開通兩個不同的埠，一個作為數據發送埠，一個作為數據接收埠。每臺PLC地位相同，沒有主從的分別，以便不同PLC之間的數據互傳。工控機作為通訊的狀態顯示和控制設備，可以顯示每一臺PLC的通訊狀態和是否出現故障以及故障類型等，還可以通過工控機控制數據流向，如A點的PLC需要讀取B點數據時，就可以通過工控機進行控制，使A點數據傳向B點，工控機還可以實時顯示所有點的數據值。直流穩壓電源選用上海穩華電源設備有限公司的WYJ600直流穩壓電源。工控機選用西門子SIMATIC IPC847C工控機，SIMATIC IPC847C是一款堅固和極具擴展性的工業PC，採用19英寸的設計(4HM)。它具有突出的長期可用性，因此可以提供高投資保護，尤其是可以確保在惡劣的工業環境(例如具有高粉塵濃度、高溫和高撞擊荷載的環境)中的可靠操作。網線採用普通雙頭RJ45網線，網線長度小於100米。網絡交換機選用思科Express 500交換機,Cisco Catalyst Express 500交換機提供雙層網絡管理，可管理快速乙太網和千兆乙太網，提供無阻塞的線速性能以及一個專為數據、無線和IP通信而優化的安全網絡平臺。Cisco Catalyst Express500還提供了多個乙太網供電(PoE)選項，來幫助降低IP通信的成本和複雜度，並支持乙太網的新用途。PLC選用WAGO現場總線控制器，該現場總線控制器適合10/100 Mbits/s的數據傳輸速率，符合IEC 61131-3編程標準。該控制器提供512KB程序內存、256KB數據內存和24KB保持內存。32位CPU具有多任務處理功能及後備電池實時時鐘。該控制器提供多種不同的應用協議，用於數據採集及控制(MODBUS，ETHERNET/IP)或用於系統管理及診斷(HTTP, BootP, DHCP, DNS, SNTP, FTP, SNMP及SMTP)。PLC現場總線控制器需要掛接數據功能模塊，包括模擬量輸入模塊、數字量輸入模塊、RS232通訊模塊、RS485模塊。具體連接如下:西門子工控機IPC847C和思科Express 500交換機通過雙頭RJ45網線連結，交換機通過網線和遠端的PLC相連，PLC控制器包括控制器750-881，模擬量輸入模塊750-476，數字量輸入模塊750-400，計數器模塊750-638，脈衝發生器模塊750-635，RS232通訊模塊750-650，RS485通訊模塊750-653，終端模塊750-600，上述各模塊一次連接。這些模塊分別連接各類傳感器，採集所需數據。數字量輸入模塊750-400可檢測24VDC的上升沿電壓，將其和溫度報警器連接，溫度報警器當溫度達到預設溫度時發出報警；模擬量輸入模塊750-476可採集模擬量輸入信號，連接壓力計，壓力計將壓力數值轉換成(TlOVDC電壓輸出；計數器模塊750-638連接計數器，脈衝發生器模塊750-635連接脈衝發生器，RS232通訊模塊750-650連接RS232類型的串行通訊設備，RS485通訊模塊750-653連接RS485類型的通訊設備。控制數據流是通過工控機和PLC共同實現的。首先在工控機內輸入需要讀取數據的PLC編號、數據起始區地址、偏移量、目標PLC編號。輸入這寫信息後，工控機根據輸入的信息向數據源PLC和目標PLC發送通訊命令，目標PLC通過tcp/ip協議的read方法讀取據起始區至偏移量內的數據，完成數據流控制。數據流控制還可以通過定時器周期性的控制某臺PLC的數據定期的傳向另一臺PLC。本實用新型的數據流控制方法:在工控機內將PLC編號與IP位址對應；指定數據源PLC編號；指定數據源PLC欲讀取數據的起始地址和偏移量；指定數據流向目標PLC ;工控機和目標PLC嘗試建立連接；如果連接成功，則工控機向目標PLC發送數據流控制命令，如果連接不成功則重新嘗試連接；目標PLC通過tcp/ip協議的read方法讀取數據；重新等待數據流控制命令。
權利要求1.一種基於PLC的可控數據流多點數據採集裝置，其特徵在於，包括一臺工控機，通過交換機連接至少一臺PLC，為每一臺PLC編號，且編號唯一，作為區分不同PLC的標誌； 能夠識別編號的至少一臺PLC，每一臺PLC編號唯一，每臺PLC有兩個埠:數據發送埠和數據接收埠。
2.根據權利要求1所述的一種基於PLC的可控數據流多點數據採集裝置，其特徵在於，所述PLC之間沒有主從的分別。
3.根據權利要求1所述的一種基於PLC的可控數據流多點數據採集裝置，其特徵在於，所述PLC掛接數字量輸入模塊、模擬量輸入模塊、計數器模塊、脈衝發生器模塊、RS232模塊、RS485模塊。
專利摘要本實用新型公開一種基於PLC的可控數據流多點數據採集裝置。包括一臺工控機，通過交換機連接至少一臺PLC，為每一臺PLC編號，且編號唯一，作為區分不同PLC的標誌；為每一臺PLC開闢線程池，用於處理不同的PLC的數據通訊；控制工控機和PLC之間的數據流向；至少一臺PLC，每臺PLC都識別自己的編號和其他PLC的編號，在通訊時編號在PLC內部被解析為IP位址；每臺PLC開通兩個不同的埠，一個作為數據發送埠，一個作為數據接收埠。本實用新型數據流向可控，具有較高的靈活性，可滿足數據採集點分布規律性較差的場合。
文檔編號G05B19/418GK202939476SQ20122065223
公開日2013年5月15日 申請日期2012年11月30日 優先權日2012年11月30日
發明者孫凱, 李智剛, 秦寶成 申請人:中國科學院瀋陽自動化研究所