[实用新型]多功能信号采集与控制云端设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种工业级设备,具体的说,本实用新型是自动化行业中专用的一种集模拟量信号及数字量信号采集处理并通过上位机的辅助数据处理,执行数字量输出，最终实现控制现场设备，以及通过芯片数据处理及云总线数据传输，来实现对其他云端设备的监控、管理与一体的采集、控制设备（以下简称：多功能信号采集与控制云端设备）。 

背景技术

以本实用新型可涉及到的预拌混凝土亦称商品混凝土为例，预拌混凝土其实质就是把混凝土这种主要建筑材料，通过自动化控制设备高度专业化，集生产，材料管理，参数测量，运输从传统的现场施工中脱离出来，成为一个独立核算生产的建材商品。因其在保障工程质量、降低能耗、节省施工用地、改善劳动条件、减少环境污染等方面益处颇多，受到了政府有关部门的高度重视，于2003年10月16日我国政府商务部、公安部、建设部、交通部联合颁布了商改发[2003]341号文件：《关于限期禁止在城市城区现场搅拌混凝土的通知》以来，我国混凝土的发展正式进入了高速发展期，尤其在2009年世界金融危机，我国政府投入4万亿资金拉动内需以来，各地混凝土行业发展更是呈迅猛不跌之势，大批投资商进入了混凝土行业，在混凝土产量方面一举突破了世界之巅。 

在行业高速发展的背景下，出现了各种类型针对的混凝土搅拌生产的自动化控制设备。虽各生产单位技术水平参差不齐，但在相互借鉴之下大体的控制方式都较为雷同。但都存在控制环节繁多复杂且死板，设备配件零散多样，控制线路复杂维护困难。故障率高，且维修复杂。设备的生产必须根据客户定制，通用性差，时效慢。定制功能和各种接口死板，现场修改程序和节点都非常复杂，专业性高。由于混凝土施工技术复杂，工艺、以及对混凝土质量的控制手段和设备维护等方面存在风险和隐患，这种风险和隐患超过一定限值就会造成质量事故。由于混凝土的不可修复性，一旦发生质量事故，就会给国家和人民的生命财产造成具大的损失。这样的例子在全国时有发生，教训深刻。

主要有以下几个方面的原因:由于以往生产单位技术水平有限，控制方式都是以上位机，PLC，仪表的三大块环节，各个环节之间互有通讯线路，互相连接的繁琐的端子接线，生产控制设备的复杂对工地普通的日常维护人员甚至是厂家专业人员的要求极高。往往一个细微的线头松动出现各种连锁问题影响到整个搅拌设备的正常使用，稳定性差且日常维护非常复杂。

以往生产的设备都是根据客户情况定制，受PLC 的IO和仪表的功能局限，不利于后期搅拌站的设备扩展和功能变更。定制时，设备接线就必须实现与PLC内部程序一一对应且无法随意修改，只有最基本的搅拌站生产环节的功能，功能单一且缺乏灵活性和通用性。缺乏对材料进场，车辆管理等相关环节的控制扩展功能，有悖于现今搅拌站管理统一化的大趋势。而且在后期维护中，由于有输入或者输出设备的死板和唯一性，万一有某一个点故障，如若修理就必须要有专业人员进入设备内部程序，专业性高，技术难度大，有悖于简单化人性化的发展方向。而且施工时间长，很容易影响到正在施工的工程，甚至造成工程质量问题。

以往的计量仪表功能单一，只能采集称重模拟信号。对于混凝土相关的其他的湿度，温度，设备电流等信号无法采集。极大的限制其他很多混凝土技术参数的采集测算等扩展功能。搅拌站往往需要建立独立的实验室，需要人工去测量各种参数，速度慢，时效性差，无法做到实时的数据监控，而且极大地浪费人力物力，无谓的加大企业成本压力。通讯方面，以往仪表和PLC的通讯互相独立不能兼顾，无法实现与其他终端的联通，实时通讯能力差。也是极大的限制了诸多扩展功能的发展。

综上述，以往传统的控制设备已经无法适应预拌混凝土企业对设备稳定性要求高，企业管理数据信息网络化，设备功能多样化的大的发展趋势。其他自动化控制特别是涉及到称重采集行业更是如此。

发明内容