[发明专利]一种多通道通信采集系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种多通道通信采集系统。

背景技术

现有的通信采集装置存在于现有电源屏系统中，其架构基于单CPU的板内总线方式。如图1所示，上述现有的通信采集装置包括CPU及其外围电路、交直流调理电路、AD采样切换电路、开关量输入隔离电路、通信隔离电路和电源管理电路。

请参阅图1所示，当对模拟量采集时，首先需要区分信号类型，以判断选择交流信号调理电路还是直流信号调理电路；其次，当模拟量的采集通道过多时（对于64通道），单CPU架构决定了此时只能采取通道切换来实现同时采集，从而使采集时效大打折扣。而对于开关量采集而言，因单CPU架构的外部IO口数量有限，通道的增加也将导致其无法扩容。

在长期使用过程中，现有的通信采集装置常出现一些问题，如采集响应慢，数据不准，模拟量或者开关量通道数量不够时无法满足现场需求等。因此，亟待对现有的通信采集装置做出改进，尤其是针对系统总体架构上的改进，可以从根本上解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种配置灵活、扩展方便、响应快速的多通道通信采集系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种多通道通信采集系统，为基于总线通信的模块化结构，包括电源模块、总线主设备和总线从设备，且所述总线主设备和从设备分别设置有对应的主CPU和从CPU，其中：所述电源模块，用于给所述系统供电；所述总线主设备，即通信控制模块，用于响应外部主机的请求命令，同时用于管理所述总线从设备，并对总线从设备响应数据进行解析和封装；所述总线从设备，包括模拟量采集模块，用于对输入电压信号进行调理并采样；和开关量采集模块，用于对输入开关量进行隔离滤波检测。

进一步地，所述主CPU和从CPU均采用ARM处理器。

进一步地，所述电源模块采用DC-DC隔离电源。

进一步地，所述主CPU设置有用于与外部主机通信连接的RS485接口和/或以太网接口。

进一步地，所述模拟量采集模块包括与从CPU连接的调理电路，所述调理电路采用双电源运放电路。

进一步地，所述模拟量采集模块还包括与从CPU连接的地址拨码开关及模拟调节电位器。

进一步地，所述总线从设备还包括模拟量输出模块、开关量输出模块和/或频率与相位检测模块。

进一步地，所述开关量采集模块包括与从CPU连接的开关量光隔离电路。

进一步地，所述开关量采集模块还包括与从CPU连接的地址拨码开关。

进一步地，所述电源模块、总线主设备和总线从设备安装于DIN35工业导轨之上。

由于采用上述技术方案，本发明至少具有以下优点：

（1）由于本发明采用的方法架构是基于多CPU的高速抗扰能力强的板外总线，该架构更适合系统级的功能模块的扩展。

（2）由于采用基于总线通信的模块化结构，本发明的多通道通信采集系统具备了配置灵活、扩展方便、采集准确、实时性强、通信响应速度快等特点，更适于广泛推广使用。

附图说明

上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是现有通信采集装置的电路连接示意图。

图2是本发明的多通道通信采集系统的组成示意图。

图3是基于RS485总线的通信接口电路示意图。

图4是基于以太网的通信接口电路示意图。

图5是本发明的模拟量采集模块的内部电路示意图。

具体实施方式

请参阅图2所示，本发明的一种多通道通信采集系统，为基于总线通信的模块化结构，包括电源模块、总线主设备和总线从设备，且所述总线主设备和从设备分别设置有对应的主CPU和从CPU，其中：电源模块，用于给所述系统供电；总线主设备，即通信控制模块，用于响应外部主机的请求命令，同时用于管理所述总线从设备，并对总线从设备响应数据进行解析和封装；所述总线从设备，包括模拟量采集模块，用于对输入电压信号进行调理并采样；和开关量采集模块，用于对输入开关量进行隔离滤波检测。

其中，电源模块为DC-DC隔离电源。