[发明专利]24位采集模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据采集系统，尤其涉及一种为了适用PLC的数据通信和高精度数据采集要求的24位采集模块。

背景技术

PLC：可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。AD转换：AD转换就是模数转换，把模拟信号转换成数字信号。Modbus协议：Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言，当在一Modbus网络上通信时，此协议决定了每个控制器需要知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定要产生何种行动。

随着工业自动化的发展，PLC的应用越来越广泛，需要经常处理模拟量，对模拟量的采集精度也要求越来越精确，目前已有的采集卡多是10位或12位，部分可以达到16位，满足不了更高精度的采集，当前数据采集模块的缺点：

A：采集精度低，西门子现有模数转换模块为12位，满足不了高精度要求；

B：现有采集模块不适用于西门子PLC数据采集和通讯。

本发明的目的是针对西门子PLC S7-200数据采集高精度的要求，采用24位AD转换芯片，通过Modbus协议与西门子PLC进行数据交换。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种专门用于西门子PLC通信要求的高精度的、有效降低成本的24位采集模块。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种24位采集模块，由数据采集处理系统及数据通信系统组成，

所述数据采集处理系统由电压电流传感器信号采集模块、电流-电压转换电路、滤波电路、24位模数转换芯片AD7787、AD转换电压基准模块组成，所述电压电流传感器信号采集模块依次与电流-电压转换电路及滤波电路信号连接，所述滤波电路及AD转换电压基准均与24位数模转换芯片AD7787信号连接；

所述数据通信系统由RS485转换电路和及微处理器ATMEGA16组成，所述微处理器ATMEGA16与RS485转换电路信号连接；

所述24位数模转换芯片AD7787通过SPI端口与微处理器ATMEGA16信号连接。

上述的24位采集模块，所述RS485转换电路与西门子PLC电连接。

本发明24位采集模块的优点是：为了使数据采集模块具有通用性，既可以采集电流信号，也可以采集电压信号，将电流信号经过电流-电压转换电路，转换成电压信号，然后将电压信号调节到AD能转换的范围，所有采集模块上设有三个端子。24位∑-Δ模数转换器AD7787，它利用片内时钟工作，所以不需要提供时钟源，并且AD7787的数据输出速率可以通过软件设置，适合用于需要高分辨率、低功耗的仪器设备，本发明采集精度高，可以适用于高要求系统；专门用于为西门子PLC模数转换，大大降低了设备成本。

附图说明

图1为本发明中数据采集处理系统的结构框图；

图2为本发明中数据通信系统的结构框图；

图3为本发明的整体结构框图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明；

如图1、2、3所示，一种24位采集模块，由数据采集处理系统及数据通信系统组成，

数据采集处理系统由电压电流传感器信号采集模块、电流-电压转换电路、滤波电路、24位模数转换芯片AD7787、AD转换电压基准模块组成，所述电压电流传感器信号采集模块依次与电流-电压转换电路及滤波电路信号连接，所述滤波电路及AD转换电压基准均与24位数模转换芯片AD7787信号连接；数据通信系统由RS485转换电路和及微处理器ATMEGA16组成，所述微处理器ATMEGA16与RS485转换电路信号连接；24位数模转换芯片AD7787通过SPI端口与微处理器ATMEGA16信号连接，RS485转换电路与西门子PLC电连接。