[发明专利]多路模拟量采集卡

说明书

技术领域

本发明涉及自动化技术领域，尤其涉及一种多路模拟量采集卡。

背景技术

在自动化技术领域，经常需要将电流、电压模拟量信号转换为数字信号进行后续处理，模拟量采集卡的作用主要是负责模拟量信号的采集。例如，申请号为申请号为201420821148的专利公开了一种模拟量输入板卡，所要解决技术问题是提供一种能采集高压的模拟量采集卡，包括高压隔离电源电路、高压差分电路、隔离采集电路、低压信号处理电路、处理器、控制器局域网驱动电路，其中，所述处理器为STM32F103单片机和局域网协议控制芯片。申请号为201210477281在专利公开了一种基于双积分的万能模拟量采集模块，包括：上位机、CPU控制电路、双积分采样电路、模拟量采集调理电路和信号接口。采用技术方案是：基于双积分的万能模拟量采集模块，采集到信号经过码制转换，并通过串口与上位机通讯，其中，所述处理器为STC12C4052。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下技术问题：

现有的模拟量采集卡存在安全系数低、实时性不强的缺陷。

发明内容

本发明提供的多路模拟量采集卡，采用EtherCAT协议的从站微处理器与基于EtherCAT协议的从站控制器来实现多路模拟量的采集，其具有较高的安全系数和良好的实时性。

第一方面，本发明提供一种多路模拟量采集卡，包括现场侧处理模块、光耦隔离器和系统侧处理模块，其中，所述现场侧处理模块包括I/V切换单元、滤波单元、数模转换单元和过流保护单元，所述系统侧处理模块包括基于EtherCAT协议的从站微处理器、基于EtherCAT协议从站控制器和存储器；

所述I/V切换单元，与所述滤波单元连接，用于配置所要采集的模拟量的信号类型，以通过多路采集通道同时采集多路模拟量信号，并将采集的多路模拟量信号发送至所述滤波单元；

所述滤波单元，与所述采集转换单元连接，用于对所述采集的多路模拟量信号进行滤波，并将滤波后的多路模拟量信号发送至所述数模转换单元；

所述数模转换单元，与所述光耦隔离器连接，用于对所述滤波后的模拟量信号进行模数转换，并将数模转换后的模拟量信号发送至所述光耦隔离器；

所述过流保护电路，用于对所述采集的多路模拟量信号进行过流保护；

所述光耦隔离器，通过SPI总线与所述基于EtherCAT协议的从站微处理器和所述基于EtherCAT协议从站控制器连接，用于实现现场侧与系统侧电气隔离；

所述基于EtherCAT协议从站控制器，用于处理与转发EtherCAT数据帧，以实现主站与从站之间的数据交换；

所述基于EtherCAT协议的从站微处理器，用于读取主站发送给从站的EtherCAT数据帧，以控制所述多路模拟量采集卡各个功能模块的操作；

所述存储器，通过IIC总线与所述基于EtherCAT协议的从站控制器连接，用于存储所述基于EtherCAT协议的从站控制器的配置信息。

本发明实施例提供的多路模拟量采集卡，包括现场侧处理模块、光耦隔离器和系统侧处理模块，其中，所述现场侧处理模块包括I/V切换单元、滤波单元、数模转换单元和过流保护单元，所述系统侧处理模块包括基于EtherCAT协议的从站微处理器、基于EtherCAT协议从站控制器和存储器，与现有技术相比，本发明采用EtherCAT协议的从站微处理器与基于EtherCAT协议的从站控制器来实现多路模拟量的采集，因此具有较高的安全系数和良好的实时性。

附图说明

图1为本发明一实施例多路模拟量采集卡的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种多路模拟量采集卡，如图1所示，包括现场侧处理模块、光耦隔离器和系统侧处理模块，其中，所述现场侧处理模块包括I/V切换单元、滤波单元、数模转换单元和过流保护单元，所述系统侧处理模块包括基于EtherCAT协议的从站微处理器、基于EtherCAT协议从站控制器和存储器。