由于許多不同的傳感器安裝在工業現場環境中,存在限制問題,許多傳感器信号,如壓力傳感器輸出的電壓或電流信号無法遠程傳輸,或者傳感器布線複雜,或者傳感器布線複雜。因此,在傳感器布線複雜的情況下,會有許多傳感器信号采集模塊在現場傳輸數據,然後通過各種遠程傳輸技術進行處理。
至于模拟量信号采集模塊則就是将遠程現場的模拟量信号采集至計算機的一種設備,其利用RS-485總線作為數據通信線路,提供模拟量轉485功能,能夠同時将八路模拟量輸入至模塊,并通過RS-485總線傳輸至計算機。
應用場景
信号采集模塊一般按照總線來規劃的,包含PXI數據采集模塊,CPCI數據采集模塊,PCI數據采集卡,PCIe數據采集模塊,PC104數據采集模塊,USB數據采集模塊,RS232/485及網絡化接口等等。信号采集模塊具備實時采集、自動存儲、即時顯示、即時反饋、自動處理、自動傳輸等功能。
信号采集模塊的主要作用包含了,對信号進行調理,如放大、濾波、隔離等。還有AD轉換,此處涉及采樣時鐘等等概念。經過計算機接口總線傳輸至計算機,如USB總線、以太網線、串口等。在數據傳輸至上位機後,通過軟件進行處理。
像模拟量采集模塊采用的就是RS485通訊網路,将分散的現場數據點的模拟量經AD變換傳輸到主機或由PC控制遠程主站點。具有獨特的雙看門狗安全設計。同時模拟量采集模塊還具有計量數據采集、測量數據采集、設備開關狀态采集和對外邏輯控制等多項功能,主要用作各種測控終端的數據采集、控制和顯示設備,适用于各行業的自動化、信息化系統,模拟量采集模塊還分為輸入模塊與輸出模塊。
模拟量采集模塊
而信号采集模塊,絕大多數集中在采集模拟量、數字量、熱電阻、熱電偶,其中熱電阻可以認為是非電量,其實本質上還是要用電流驅動來采集。其中模拟量采集卡和數字量采集卡用的是比較廣泛的。因為信号采集模塊對環境的适應能力更強,可以應對各種惡劣的工業環境。假如在比較好的現場或者實驗室,就像是在學校的實驗室,就可以使用USB/PCI這種采集卡了。和常見的内置信号采集模塊不同,外置信号采集模塊一般采用USB接口和1394接口。
信号隔離采集模塊,可以用來測量一路電壓或電流信号,十二位采集精度,産品出廠前所有信号輸入範圍已全部校準。在使用時,用戶也可以自行編程校準,當然具體電流或電壓輸入量程請看産品選型。一路标準的RS-485通訊接口或一路标準的RS-232通訊接口,訂貨選型時注明。支持兩種協議,命令集定義的字符協議和MODBUS RTU通訊協議。可通過編程設定使用哪種通訊協議,能實現與多種品牌的PLC、RTU或計算機監控系統進行網絡通訊。通訊地址和波特率均可設定,通訊網絡最長距離可達一千兩百米,通過雙絞屏蔽電纜連接。通訊接口高抗幹擾設計,通信響應時間小于100mS。還可根據需要設置校驗,模塊内部有瞬态抑制二極管,可以有效抑制各種浪湧脈沖,保護模塊,内部的數字濾波,也可以很好地抑制來自電網的工頻幹擾。
在這個時候,IO信号采集模塊就可以使用了,這是一個應用于工業自動化領域的産品,可以實現遠程遙測,遙控,遙信等功能。
氣體傳感器配合聚英雲平台智能聯動
利用RS485通信總線和MODBUS-RTU标準通用協議,實現IO采集模塊的報文界面,方便第三方應用系統的整合。也可以通過AD采樣芯片對采集到的傳感器信号進行相關處理,然後轉換成相應的數字,通過485等方式與上位機進行通信。象征信号采集模塊大多集中在采集模拟量、數字量、熱阻、熱電偶等方面,其中熱阻可視為電量,實際上還是要用電流驅動,模拟量采集卡和數字量采集卡應用較為廣泛。因為信号采集模塊對環境的适應性較強,所以能适應各種惡劣的工業環境。
與普通内置信号采集模塊不同,外置信号采集模塊一般采用USB接口和1394接口,所以外部信号采集模塊主要是USB采集卡和1394采集卡。IO信号采集模塊主要是功能調節信号,如放大、濾波、隔離等。還有AD轉換,涉及采樣時鐘、FIFO等概念。通過電腦接口總線傳輸到電腦,如USB總線、以太網線、串行端口等。
應用場景
通過軟件傳輸到上位機後,進行數據處理。事實上,IO采集模塊的輸入輸出卡不同于傳統的數字IO模塊,将分布式IO信息點集中到485總線進行遠程傳輸,通過電腦和人機接口采集幹接點信号或控制設備的切換動作。
在傳統的集散控制系統中,IO設備通過IO電纜直接與計算機硬連接,硬連接使大量IO在線傳輸IO信号,導緻布線複雜的系統擴展性差。産品采用RS-485總線通信接口,通信距離可達1200米。同時支持同一系統的多個模塊級聯,配置方便靈活,可擴展性強,最大可支持255個模塊聯網。RS-485接口采用3000V光電隔離芯片,完全隔離數據信号接口和IO接口,系統運行穩定。該電源具有反向連接和過壓保護功能,保護模塊不受電源損壞。
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