[实用新型]基于边缘计算技术的模拟量信号采集功能模块及采集系统

说明书

本实用新型涉及一种基于边缘计算技术的模拟量信号采集功能模块及采集系统，属于工控设备的技术领域，该采集功能模块包括：模拟量采集单元，其输入端与传感器直连，用于不通过PLC从所述传感器采集模拟量信号；CPU单元，其模拟量输入端与所述模拟量采集电路的输出端耦接，用于对接收的模拟量信号进行边缘计算、存储和转发；RS485总线通讯单元，其与CPU单元连接，用于将数据发送至数据接收装置；以及以太网通讯单元，其与CPU单元连接，用于将数据发送至数据接收装置。本实用新型具有包含信号采集、总线通讯、存储、计算、转发功能，能够直接连接传感器进行数据采集，适用于多数传感器，实用性较高。

技术领域

本实用新型涉及工控设备的技术领域，尤其是涉及一种基于边缘计算技术的模拟量信号采集功能模块。

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，为了解决海量数据采集上传给系统带来的高并发、实时性差的问题，目前普遍的做法是采用边缘计算的方式。

工厂大型设备实现自动化控制大多使用PLC，现有的采集装置/模块采集数据都只能实现模块与PLC之间的通讯，数据也是从PLC中取得，一些模块本身也具有转发功能，可以把数据发送到本地服务器或者云服务器。但是，客观存在的问题的是工厂生产线上使用的PLC，基本都是PLC设备厂家提供，无论是工厂方还是PLC设备方，都不愿意利用第三方提供的采集模块在自己的设备上修改或者取得数据，原因是PLC用于设备控制，那么里面的PLC程序的变动有可能会影响到生产线上的设备的稳定性，一般的工厂方或者PLC设备方都是不允许第三方直接去查看或者修改PLC程序。那么，如果要对设备进行智能改造只能找一些标准的模块，或者获得工厂方和PLC设备方双方许可配合第三方的采集模块厂家来修改，即工厂方同意连接设备的PLC，PLC设备厂家配合修改程序，只有在几方均配合的前提下，这种数据采集模块才能够安装、使用，因此，这类模块使用空间小，实用性较低。

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边缘计算技术的模拟量信号采集功能模块，包含信号采集、总线通讯、存储、计算、转发功能，能够直接连接传感器，进行数据采集，适用于多数传感器，实用性较高。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于边缘计算技术的模拟量信号采集功能模块，包括：模拟量采集单元，其输入端与传感器直连，用于不通过PLC从所述传感器采集模拟量信号；CPU单元，其模拟量输入端与所述模拟量采集电路的输出端耦接，用于通过边缘计算技术对接收的模拟量信号进行边缘计算、存储和转发；RS485总线通讯单元，其与CPU单元连接，用于将数据发送至数据接收装置；以及以太网通讯单元，其与CPU单元连接，用于将数据发送至数据接收装置。

通过采用上述技术方案，模拟量采集单元能够采集传感器的模拟量信号，微控制单元能够进行边缘计算、存储和转发功能，同时，该功能模块还具有RS485总线通讯和以太网通讯，采集的数据不需要经过PLC，可以直接上传至数据接收装置，方便工厂方数据的获取和监控，采用本实用新型的功能模块，在进行工厂系统新建和工厂智能改造时，不需要改动PLC程序，不会对设备运行的稳定性造成影响，同时，克服了三方协调配合的客观难题，适用空间较大，实用性较强，对于新安装传感器的数据采集非常适用。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述CPU单元为基于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：所述模拟量采集单元包括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电路。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述以太网通讯单元通过接插件与所述CPU单元连接。