[实用新型]RJ-45以太网接口的混合I/O数据采集模块有效

专利信息
申请号: 201521016569.3 申请日: 2015-12-09
公开(公告)号: CN205176570U 公开(公告)日: 2016-04-20
发明(设计)人: 蔡崇开 申请(专利权)人: 泉州市冠航达电子科技有限公司
主分类号: G05B19/042 分类号: G05B19/042;G08C19/36
代理公司: 北京同辉知识产权代理事务所(普通合伙) 11357 代理人: 安乔
地址: 362200 福建省泉州*** 国省代码: 福建;35
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摘要:
搜索关键词: rj 45 以太网 接口 混合 数据 采集 模块
【说明书】:

技术领域

本实用新型涉及一种数据采集模块,具体涉及一种适用于采集工业现场的各种电压和电流信号的RJ-45以太网接口的混合I/0数据采集模块。

背景技术

在工业控制过程中,经常需要采集现场的传感器模拟量信号,以便对其分析进行现场设备的控制或者经常需要对现场的数字量输入信号进行采集,并通过分析输出数字量控制现场的执行器或开关设备,目前比较常用的数据采集模块是单一的模拟量信号采集模块或者单一的数字信号采集模块,而功能单一的数据采集模块在工业现场应用的适配性较差,适用存在局限性。

发明内容

针对现有技术的不足,本实用新型旨在提供一种既能用于采集工业现场的传感器模拟量信号又能用于采集工业现场的数字量输入信号的且带模拟量输出和数字量输出辅助功能的适配性好的RJ-45以太网接口的混合I/O数据采集模块。

为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:

RJ-45以太网接口的混合I/O数据采集模块,包括RJ-45以太网接口、第一光电隔离器、微控制器、电源电路、模拟量前端调理电路、模拟数字转换器、第二光电隔离器、第三光电隔离器、数字模拟转换器、模拟量后端调理电路、数字量输入电路、第四光电隔离器、第五光电隔离器和数字量输出电路,所述RJ-45以太网接口通过第一光电隔离器与微控制器连接,微控制器与电源电路电连接,模拟量前端调理电路的信号输出端连接模拟数字转换器的模拟信号输入端,模拟数字转换器的数字信号输出端通过第二光电隔离器与微控制器连接,数字量输出电路通过第五光电隔离器与微控制器连接;数字量输入电路通过第四光电隔离器与微控制器连接,微控制器通过第三光电隔离器连接数字模拟转换器的数字信号输入端,数字模拟转换器的模拟信号输出端与模拟量后端调理电路连接。

进一步的,还包括在出现意外时可以重新启动系统的看门狗电路,所述看门狗电路与微控制器电控连接。

进一步的,所述模拟量前端调理电路包括多路模拟开关通道选择器、增益调整电路和抗混叠滤波电路,多路模拟开关通道选择器的信号输出端与增益调整电路的电路输入端连接,增益调整电路的电路输出端与抗混叠滤波电路的电路输入端连接,抗混叠滤波电路的电路输出端与模拟数字转换器的模拟信号输入端连接;微控制器通过第二光电隔离器分别与模拟量前端调理电路的多路模拟开关通道选择器和增益调整电路连接。

进一步的,所述微控制器的控制芯片是32位RISC的ARM芯片。

进一步的,所述多路模拟开关通道选择器包括四路模拟量差分输入通道,每一路差分输入通道又可配置为两路的模拟量单端输入通道。

进一步的,所述第三光电隔离器连接有两路数字模拟转换器和模拟量后端调理电路。

进一步的,所述模拟量后端调理电路包括放大器电路和电压信号转换电路,所述放大器电路和电压信号转换电路的信号输入端并联连接在数字模拟转换器的模拟信号输出端。

进一步的,所述数字量输入电路包括有两路数字量输入通道,数字量输出电路采用集电极开路输出,具有两路数字量输出通道。

进一步的,所述模拟量差分输入通道和模拟量单端输入通道采集的电压信号范围为-10V~+10V。

进一步的,所述模拟数字转换器分辨率为16位。

本实用新型具有如下有益效果:

本实用新型RJ-45以太网接口的混合I/O数据采集模块,既能用于采集工业现场的传感器模拟量信号又能用于采集工业现场的数字量输入信号,且带有模拟量输出和数字量输出辅助功能,具有适配性好、适用范围广的优点;同时其RJ-45以太网接口及各信号输入、输出电路与微控制器之间通过光电隔离器连接,可极大地降低工业现场干扰对本实用新型混合I/O数据采集模块运行的影响,运行稳定、可靠性好。

附图说明

图1为本实用新型RJ-45以太网接口的混合I/O数据采集模块的简单组成示意图。

图中:1、RJ-45以太网接口;21、第一光电隔离器;22、第二光电隔离器;23、第三光电隔离器;24、第四光电隔离器;25、第五光电隔离器;3、微控制器;4、电源电路;5、模拟量前端调理电路;51、多路模拟开关通道选择器;52、增益调整电路;53、抗混叠滤波电路;61、模拟数字转换器;62、数字模拟转换器;7、模拟量后端调理电路;71、放大器电路;72、电压信号转换电路;8、数字量输入电路;9、数字量输出电路;10、看门狗电路。

具体实施方式

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