[发明专利]用于PLC扩展的模拟量采集模块

说明书

技术领域

 本发明涉及一种用于模拟量采集模块，尤其涉及一种用于PLC扩展的模拟量采集模块。

背景技术

PLC在系统应用和控制中具有非常广泛的用途，但其主要针对数字量的输入输出以及直流模拟量输入输出等方面的监测和控制。而现在很多应用场合需要监测交流模拟量，然后再进行控制，这种场合如果直接使用PLC就比较麻烦，所以针对PLC的扩展应用开发可以采集交流信号的多路模拟量高速采集模块，非常有必要，这也是目前PLC的扩展模块中比较缺乏的。

中国申请号为CN200620028061专利公开了一种基于dsp的励磁控制器数据采集与处理装置。请参见图1，这是一种基于dsp的励磁控制器数据采集与处理装置，它是由开关量采集电路、交流模拟量预处理电路、频率测量电路、模数转换器与dsp的接口电路、开关量输出电路、移相脉冲形成及功率输出电路所组成。该发明在数据采集单元中采用交流采样，省去励磁控制器中的电量变送器，简化了硬件开销，减少了系统维护的工作量；由于该专利的交流模拟量采集是专门针对电机控制系统的，不能够多个模块级联工作，在交流电能量采集，自耦合变压器调节等需要多路交流模拟量采集的领域应用时还不够灵活。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于PLC扩展的模拟量采集模块，能够同时采集多路交流或直流模拟量，且可以多个模块级联使用。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种用于PLC扩展的模拟量采集模块，包括主CPU、模拟量处理模块、可编程逻辑电路、通信接口电路以及电源模块，所述可编程逻辑电路实现主CPU和通信接口电路的数据中转，其中，所述模拟量处理模块包括依次相连的电阻网络、信号切换电路、程控放大电路、信号偏置电路以及模数转换电路；上述电路信号传递转换如下：多路模拟量信号首先进入电阻网络抑制外部干扰信号进入；然后通过信号切换电路选择一路输入信号并经程控放大电路放大为同一量程信号后进入信号偏置电路，信号偏置电路根据偏置电压实现信号上移消去负极性信号后进入模数转换电路。

上述的用于PLC扩展的模拟量采集模块，其中，所述信号偏置电路包括一大功率运放器P1, 所述大功率运放器P1通过电阻R14和推挽电路相连输出2.5V基准电压信号，所述推挽电路由两个三极管Q1、Q2并联组成。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的用于PLC扩展的模拟量采集模块，通过在模数转换电路前设置信号切换电路、程控放大电路和信号偏置电路，能够将交流和直流模拟量信号转为同一量程的信号，因而能够同时采集多路交流或直流模拟量。本发明的交流模拟量模块作为PLC的扩展模块，可以多个模块级联使用，实现多路信号同时采集，同时可利用PLC的可编程能力对模块进行配置，交流量模块可以按照不同的模式进行工作，应用面更广。

 

附图说明

图1为现有的用于PLC扩展的模拟量采集模块结构示意图； 

图2为PLC扩展模块和PLC主控制器连接示意图；

图3为本发明用于PLC扩展的模拟量采集模块结构示意图；

图4为本发明的厚膜电阻网络；

图5为本发明的程控放大电路；

图6为本发明的信号偏置电路；

图7为本发明主程序流程示意图；

图8为本发明数据处理流程示意图；

图9为本发明通信处理流程示意图；

图10为本发明采样定时中断流程示意图；

图11为本发明通信中断处理流程示意图。

 

图中：

1 主CPU              2 可编程逻辑电路       3 通信接口电路

4 电源模块            5 电阻网络            6 信号切换电路

7 程控放大电路        8 信号偏置电路         9 模数转换电路

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

图3为本发明用于PLC扩展的模拟量采集模块结构示意。