[实用新型]一种基于MODBUS协议的通用数据采集控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子仪器制造领域，特别涉及数据采集电路中的多通道采样模块的控制，具体说是一种基于MODBUS协议的通用数据采集控制装置。

背景技术

目前越来越多的领域都需要数据采集，特别是多路数据的采集，例如在温室自动控制系统中需要采集土壤水分含量、温室温度、二氧化碳浓度等参数。在现有的技术中，对这些数据采集的控制通常的架构设计为在每一通道桥式、单端传感器后使用一路由单片或两片高线性、高精度、低漂移的高端运算放大器作信号放大，其后再使用一个多路复用器加单通道模数转换器（ADC）或直接选用多路输入的ADC，时序控制用另一个中央处理器（MCU/DSP）。此种硬件架构中，每通道都使用单独的控制电路，这使电路的布局走线（特别是底线的安排）又相当的复杂性，每通道的一致性无法达成，而且成本很高。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为克服现有技术存在的上述不足，提供一种简单可靠、成本低的多通道、基于MODBUS协议的通用数据采集控制装置。

为实现本实用新型行的目的所采用的技术方案是：

一种基于MODBUS协议的通用数据采集控制装置，包括中央数据处理器；所述中央数据处理器的输入端与模拟量输入模块通信连接；所述中央数据处理器的输入端与开关量输入模块通信连接；所述中央数据处理器的输出端与开关量输出模块通信连接；所述中央数据处理器的输入端与直流采样模块通信连接；所述中央数据处理器还与通信端口及拨码开关连接；所述中央数据处理器通过电源模块供电。所述开关量输出模块包含1个电容、1个电磁阀；所述开关量输出模块作为遥控、跳闸或警告，其触点容量为：250/3V的交流电。

所述开关量输入模块包含1个二极管、2个3kΩ电阻、1个10kΩ电阻、一个1000PF的电容，1个光电耦合器；所述开关量输入模块作为脉冲量输入；所述脉冲量输入模块的额定输入为12-48V，最高计数频率为1000HZ，最小脉冲宽度为0.2ms。

所述直流采样包含2个并联500Ω电阻、一个100kΩ的电阻、1个806200Ω的电阻、一个100000PF的电容、1个跨接套开关；所述直流采样模块根据两种跨接套的连接，完成直流电压采样或直流电流采样。

所述直流电压采样的输入信号为0-5V，精度为0.2%FS±1字。

所述直流电流采样的输入信号范围为0-20mA或4-20mA，SOE分辨率为1ms。

所述直流电流采样的输入信号范围为0-20mA或4-20mA，SOE分辨率为1ms。

所述通信端口支持MODBUS协议，包括1个标准的RS485通信口和1个RS485/232通信口。

所述RS485/232通信端口与PC机直接通讯连接。

所述拨码开关具备16种地址标识，还支持软地址标识，标识的数量可达到256种。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型直接可对多路数据采集进行控制，减少了多路数据采集控制所需器件减少了PCB板面积，降低成本。

2、本实用新型具有多个数据采集控制通道处在一块PCB板上，采用相同的标准，提高了通道的一致性。

3、本实用新型支持MODBUS协议或其他规约，扩展更加容易。

4、本实用新型的适用性、通用性强，可以在任何需要多种、多路数据采集系统中应用。

附图说明

图1为本实用新型整体结构框图。

图2为本实用新型实施例一系统结构框图。

图3为本实用新型直流采样接口电路图。

图4为本实用新型开关量输入接口电路图。

图5为本实用新型开关量输出接口电路图。

图6为本实用新型地址及通信接口电路图。

图7为本实用新型中央处理器电路图。

图8为本实用新型电源电路图。

具体实施方式

下面结合附图1-8对本实用新型做进一步的详细说明。

如图1所示，一种基于MODBUS协议的通用数据采集控制装置，包括中央数据处理器；所述中央数据处理器的输入端与模拟量输入模块通信连接；所述中央数据处理器的输入端与开关量输入模块通信连接；所述中央数据处理器的输出端与开关量输出模块通信连接；所述中央数据处理器的输入端与直流采样模块通信连接；所述中央数据处理器还与通信端口及拨码开关连接；所述中央数据处理器通过电源模块供电。其中开关量输出模块为6路、开关量输入模块为6路、直流采样模块为8路、通信接口为2路、电源模块为1个、拨码开关为1个。