[实用新型]基于信号隔离技术的模拟量和信号量采集模块及采集系统

说明书

本实用新型涉及一种基于信号隔离技术的模拟量和信号量采集模块和采集系统，该采集模块包括第一模拟量信号采集电路；第一模拟量信号输出电路，其输入端与CPU电路的模拟量输出端耦接，并输出第一模拟量信号发送至PLC；CPU电路；第二模拟量信号输出电路，其输入端与CPU电路的模拟量输出端耦接；第二模拟量信号采集电路，其输入端与第二模拟量信号输出电路的输出端耦接，输出端耦接至CPU电路；继电器电路，其用于在CPU电路检测到模拟量信号异常时，切断第一模拟量信号采集电路，将传感器的信号输出接口直接与PLC连接。本实用新型能够将不经过PLC直接采集传感器数据，在采集回路出现异常时，能够将采集回路隔离，保证PLC的正常工作。

技术领域

本实用新型涉及工控功能模块的技术领域，尤其是涉及一种基于信号隔离技术的模拟量和信号量采集模块及采集系统。

背景技术

以推进工业物联网技术的发展为导向，实现生产制造业产业升级、实现智能制造的大背景下，很多企业投身于工业物联网的大潮之中。要实现工业现场的智能制造，其中最底层的一环是进行数据采集，目前普遍的做法是通过工业现场中用于控制设备的可编程逻辑控制器，简称PLC来进行信号采集；或者另外安装专门用于数据采集的PLC或IOT等其他功能装置进行数据采集。

传统的传感器数据的采集一般采用独立的模拟量采集模块和数字量采集模块，两路信号分别接到PLC上，比如工业现场的一个流量计，流量计直接接入到PLC中，以提供给PLC模拟量信号控制设备运行。但是，进入到PLC中的数据是无法从PLC中拿到的，按照传统的数据采集方式，如果在不想增加新的流量计的情况下采集数据，那么，必须保证采集回路是可靠的，因为一旦采集回路出现问题，那么会影响到给PLC的信号，设备容易发生停机等故障。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的之一是提供一种基于信号隔离技术的模拟量和信号量采集模块，能够将传感器信号发送至PLC，并且不经过PLC直接采集传感器数据，在采集回路出现异常时，能够将采集回路隔离，保证PLC的正常工作。

本实用新型的上述实用新型目的之一是通过以下技术方案得以实现的：一种基于信号隔离技术的模拟量和信号量采集模块，包括：第一模拟量信号采集电路，其输入端与传感器的信号输出接口耦接，输出端耦接至CPU电路；第一模拟量信号输出电路，其输入端与CPU电路的模拟量输出端耦接，并输出第一模拟量信号至PLC；CPU电路，其用于对采集的模拟量信号进行数据处理、转发；第二模拟量信号输出电路，其输入端与CPU电路的模拟量输出端耦接，并输出第二模拟量信号；第二模拟量信号采集电路，其输入端与第二模拟量信号输出电路的输出端耦接，输出端耦接至CPU电路；第二模拟量信号采集电路的输入信号为第二模拟量信号；继电器电路，其用于在CPU电路检测到模拟量信号异常时，切断第一模拟量信号采集电路，将传感器的信号输出接口直接与PLC连接；多个数字量信号采集电路，其输入端与传感器的信号输出接口连接，用于不通过PLC从所述传感器采集数字量信号；RS485总线通讯电路，其与CPU电路连接，用于将数据发送至数据接收装置；以及以太网通讯电路，其与CPU电路连接，用于将数据发送至数据接收装置。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述CPU电路包括基于ARM的32位微控制器。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一模拟量信号采集电路和第二模拟量信号采集电路均包括差分运放电路和比例放大电路，所述差分运放电路用于将差分信号转成共地信号，所述比例放大电路用于调整发送给CPU电路的模拟量信号。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一模拟量信号采集电路包括4-20mA、0-20mA、±10mA、0-20mV、0-75mV、0-5V、0-10V、±50mV、±100mV、±5V的其中任意一种或者任意两种及两种以上的组合的模拟量信号的采集。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述数字量采集电路包括支持20kHz及以下的数字量信号的数字量信号的采集电路。