[发明专利]一种多功能模拟量采集模块及其信息传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多功能模拟量采集模块，适合于可编程控制器(PLC)自动控制系统使用，属于工业自动化领域。

背景技术

目前，可编程控制器（PLC）控制系统在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、空调、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。

其中，在工业行业应用中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D转换。

PLC制造商都生产配套的A/D转换模块（即模拟量采集模块），通过PLC与转换模块之间内部数据总线，将A/D转换模块采集的数据传送至PLC，使PLC实现模拟量采集。但由于PLC制造商配套的A/D转换模块成本很高，基本接近PLC本体的成本，因此使用受到很大的限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的缺陷，提出一种多功能模拟量采集模块，适合于可编程控制器(PLC)自动控制系统使用。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种多功能模拟量采集模块，用于将采集的模拟量信号发送给PLC本体，所述模拟量采集模块与PLC本体采用同一个直流电流输入，所述模拟量采集模块包括两个高速输出接口：第一高速输出接口、第二高速输出接口；其中，所述第一高速输出接口通过通讯-时钟线发送时钟信号给PLC本体的第一高速输入接口，所述第二高速输出接口通过通讯-数据线发送数据信号给PLC本体的第二高速输入接口。

进一步的，作为本发明的一种多功能模拟量采集模块的优化方案，还包括RS485总线接口，所述RS485总线接口采用MODBUS-RTU协议向PLC本体发送数据。

本发明还提供一种基于多功能模拟量采集模块的信息传输方法，包括以下步骤：

步骤A，采用模拟量采集模块的第一高速输出接口向PLC发送一个时钟信号；同时，采用模拟量采集模块的第二高速输出接口向PLC发送一个数据信号，所述数据信号由通道地址及该通道地址所对应通道的数据组成；

步骤B，PLC接收到时钟信号后执行外部中断步骤，在产生的时钟信号中断时间内读取数据信号的值；

步骤C，模拟量采集模块再次将同一个数据信号发送给PLC，以备PLC校验；

步骤D，PLC本体在接收到步骤C所述同一个数据信号后立即执行定时中断步骤，在定时中断的时间内对所述两次接受到的数据信号进行校验，对通过校验的数据包使用逻辑运算获得通道地址及其对应的通道数据。

进一步的，作为本发明的一种多功能模拟量采集模块的信息传输方法的优化方案，步骤D所述数据信号中各个通道的数据包在传输时需要一定时间间隔，定时中断的时间小于各个通道数据包传输的时间间隔。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

本发明不使用PLC制造商生产配套的A/D转换模块（即模拟量采集模块），本发明既可以采用基于RS485总线和标准MODBUS-RTU协议方式传送数据，又可以通过模拟量模块内置高速输出接口按照特定的通讯协议传送数据，具体如下：

1.模拟量采集模块与PLC之间通过485通讯方式，按照MODBUS-RTU协议进行数据上传；

2.模拟量采集模块与PLC之间通过高速输出接口进行通讯，PLC通过内置高速输入接口接收数据，从而实现PLC对模拟量数据的采集。

附图说明

图1是采用485通讯的模拟量采集模块。

图2是PLC制造商配套提供的模块量模块。

图3是本发明的多功能模拟量采集模块。

图中标号解释：1-直流电流输入；2-通讯-时钟线；3-通讯-数据线；4-PLC本体；5-模拟量采集模块；6-PLC端RS485通讯口；7-第一高速输入接口；8-第二高速输入接口；9-第一高速输出接口；10-第二高速输出接口；11-模拟量采集模块端RS485通讯口；12-内部数据总线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

如图1所示，为现有采用485通讯的模拟量采集模块，其中模拟量采集模块5采集到的模拟量数据通过RS485通讯口11按照标准MODBUS-RTU协议传送给PLC本体4，PLC本体4通过RS485通讯口6按照标准MODBUS-RTU协议接收模拟量数据，从而使PLC本体4实现对模拟量的采集。