專利名稱：一種基于plc的可控?cái)?shù)據(jù)流多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型公開一種可用于工業(yè)場合多點(diǎn)采集數(shù)據(jù)的且要求數(shù)據(jù)流可控的數(shù)據(jù)采集裝置。
背景技術(shù)：
PLC是工業(yè)領(lǐng)域數(shù)據(jù)采集常用到的設(shè)備，PLC具有可編程、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)?；赑LC的數(shù)據(jù)采集裝置或者方法也屢見不鮮。但是這些方法或裝置往往是數(shù)據(jù)流向固定，如流向控制室的主控上位機(jī)，在沒有上位機(jī)的情況下，往往流向某臺重要性高的PLC，再由這臺上位機(jī)或者PLC統(tǒng)一處理數(shù)據(jù)。這種傳統(tǒng)的方式數(shù)據(jù)流向不可控，缺乏靈活性，不能適應(yīng)新的工業(yè)場合數(shù)據(jù)采集日益復(fù)雜的需求。

實(shí)用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足之處，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種基于PLC的數(shù)據(jù)流向可控的可控?cái)?shù)據(jù)流多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集裝置。本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是:一種基于PLC的可控?cái)?shù)據(jù)流多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集裝置，包括一臺工控機(jī)，通過交換機(jī)連接至少一臺PLC，為每一臺PLC編號，且編號唯一，作為區(qū)分不同PLC的標(biāo)志；能夠識別編號的至少一臺PLC，每一臺PLC編號唯一，每臺PLC有兩個(gè)端口:數(shù)據(jù)發(fā)送端口和數(shù)據(jù)接收端口。所述PLC之間沒有主從的分別。所述PLC掛接數(shù)字量輸入模塊、模擬量輸入模塊、計(jì)數(shù)器模塊、脈沖發(fā)生器模塊、RS232模塊、RS485模塊。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):1.數(shù)據(jù)流向可控，具有較高的靈活性，可滿足數(shù)據(jù)采集點(diǎn)分布規(guī)律性較差的場合；2.工控機(jī)可顯示所有終端設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，方便觀測者隨時(shí)掌握各點(diǎn)數(shù)據(jù)采集情況和數(shù)據(jù)值；3.可采集以太網(wǎng)類型數(shù)據(jù)、串口類型數(shù)據(jù)等，可連接各種類型的傳感器，能夠滿足大多數(shù)數(shù)據(jù)采集要求。

圖1是本實(shí)用新型裝置電路原理圖；圖2是數(shù)據(jù)流控制方法。
具體實(shí)施方式
[0015]
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。如圖1-2所示，本實(shí)用新型一種基于PLC的可控?cái)?shù)據(jù)流多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集裝置，包括:一臺工控機(jī)和若干臺PLC，PLC掛接數(shù)字量輸入模塊、模擬量輸入模塊、計(jì)數(shù)器模塊、脈沖發(fā)生器模塊、RS232模塊、RS485模塊。為每一臺PLC編號，且編號唯一，在工控機(jī)內(nèi)為每一臺PLC開辟線程池用于處理不同的PLC的數(shù)據(jù)通訊，將這些編號記錄在工控機(jī)內(nèi)作為區(qū)分不同PLC的標(biāo)志。每臺PLC都識別自己的編號和其他PLC的編號，在通訊時(shí)編號在PLC內(nèi)部被解析為IP地址。每臺PLC開通兩個(gè)不同的端口，一個(gè)作為數(shù)據(jù)發(fā)送端口，一個(gè)作為數(shù)據(jù)接收端口。每臺PLC地位相同，沒有主從的分別，以便不同PLC之間的數(shù)據(jù)互傳。工控機(jī)作為通訊的狀態(tài)顯示和控制設(shè)備，可以顯示每一臺PLC的通訊狀態(tài)和是否出現(xiàn)故障以及故障類型等，還可以通過工控機(jī)控制數(shù)據(jù)流向，如A點(diǎn)的PLC需要讀取B點(diǎn)數(shù)據(jù)時(shí)，就可以通過工控機(jī)進(jìn)行控制，使A點(diǎn)數(shù)據(jù)傳向B點(diǎn)，工控機(jī)還可以實(shí)時(shí)顯示所有點(diǎn)的數(shù)據(jù)值。直流穩(wěn)壓電源選用上海穩(wěn)華電源設(shè)備有限公司的WYJ600直流穩(wěn)壓電源。工控機(jī)選用西門子SIMATIC IPC847C工控機(jī)，SIMATIC IPC847C是一款堅(jiān)固和極具擴(kuò)展性的工業(yè)PC，采用19英寸的設(shè)計(jì)(4HM)。它具有突出的長期可用性，因此可以提供高投資保護(hù)，尤其是可以確保在惡劣的工業(yè)環(huán)境(例如具有高粉塵濃度、高溫和高撞擊荷載的環(huán)境)中的可靠操作。網(wǎng)線采用普通雙頭RJ45網(wǎng)線，網(wǎng)線長度小于100米。網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)選用思科Express 500交換機(jī),Cisco Catalyst Express 500交換機(jī)提供雙層網(wǎng)絡(luò)管理，可管理快速以太網(wǎng)和千兆以太網(wǎng)，提供無阻塞的線速性能以及一個(gè)專為數(shù)據(jù)、無線和IP通信而優(yōu)化的安全網(wǎng)絡(luò)平臺。Cisco Catalyst Express500還提供了多個(gè)以太網(wǎng)供電(PoE)選項(xiàng)，來幫助降低IP通信的成本和復(fù)雜度，并支持以太網(wǎng)的新用途。PLC選用WAGO現(xiàn)場總線控制器，該現(xiàn)場總線控制器適合10/100 Mbits/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，符合IEC 61131-3編程標(biāo)準(zhǔn)。該控制器提供512KB程序內(nèi)存、256KB數(shù)據(jù)內(nèi)存和24KB保持內(nèi)存。32位CPU具有多任務(wù)處理功能及后備電池實(shí)時(shí)時(shí)鐘。該控制器提供多種不同的應(yīng)用協(xié)議，用于數(shù)據(jù)采集及控制(MODBUS，ETHERNET/IP)或用于系統(tǒng)管理及診斷(HTTP, BootP, DHCP, DNS, SNTP, FTP, SNMP及SMTP)。PLC現(xiàn)場總線控制器需要掛接數(shù)據(jù)功能模塊，包括模擬量輸入模塊、數(shù)字量輸入模塊、RS232通訊模塊、RS485模塊。具體連接如下:西門子工控機(jī)IPC847C和思科Express 500交換機(jī)通過雙頭RJ45網(wǎng)線鏈接，交換機(jī)通過網(wǎng)線和遠(yuǎn)端的PLC相連，PLC控制器包括控制器750-881，模擬量輸入模塊750-476，數(shù)字量輸入模塊750-400，計(jì)數(shù)器模塊750-638，脈沖發(fā)生器模塊750-635，RS232通訊模塊750-650，RS485通訊模塊750-653，終端模塊750-600，上述各模塊一次連接。這些模塊分別連接各類傳感器，采集所需數(shù)據(jù)。數(shù)字量輸入模塊750-400可檢測24VDC的上升沿電壓，將其和溫度報(bào)警器連接，溫度報(bào)警器當(dāng)溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度時(shí)發(fā)出報(bào)警；模擬量輸入模塊750-476可采集模擬量輸入信號，連接壓力計(jì)，壓力計(jì)將壓力數(shù)值轉(zhuǎn)換成(TlOVDC電壓輸出；計(jì)數(shù)器模塊750-638連接計(jì)數(shù)器，脈沖發(fā)生器模塊750-635連接脈沖發(fā)生器，RS232通訊模塊750-650連接RS232類型的串行通訊設(shè)備，RS485通訊模塊750-653連接RS485類型的通訊設(shè)備。控制數(shù)據(jù)流是通過工控機(jī)和PLC共同實(shí)現(xiàn)的。首先在工控機(jī)內(nèi)輸入需要讀取數(shù)據(jù)的PLC編號、數(shù)據(jù)起始區(qū)地址、偏移量、目標(biāo)PLC編號。輸入這寫信息后，工控機(jī)根據(jù)輸入的信息向數(shù)據(jù)源PLC和目標(biāo)PLC發(fā)送通訊命令，目標(biāo)PLC通過tcp/ip協(xié)議的read方法讀取據(jù)起始區(qū)至偏移量內(nèi)的數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)流控制。數(shù)據(jù)流控制還可以通過定時(shí)器周期性的控制某臺PLC的數(shù)據(jù)定期的傳向另一臺PLC。本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)流控制方法:在工控機(jī)內(nèi)將PLC編號與IP地址對應(yīng)；指定數(shù)據(jù)源PLC編號；指定數(shù)據(jù)源PLC欲讀取數(shù)據(jù)的起始地址和偏移量；指定數(shù)據(jù)流向目標(biāo)PLC ;工控機(jī)和目標(biāo)PLC嘗試建立連接；如果連接成功，則工控機(jī)向目標(biāo)PLC發(fā)送數(shù)據(jù)流控制命令，如果連接不成功則重新嘗試連接；目標(biāo)PLC通過tcp/ip協(xié)議的read方法讀取數(shù)據(jù)；重新等待數(shù)據(jù)流控制命令。
權(quán)利要求1.一種基于PLC的可控?cái)?shù)據(jù)流多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，包括一臺工控機(jī)，通過交換機(jī)連接至少一臺PLC，為每一臺PLC編號，且編號唯一，作為區(qū)分不同PLC的標(biāo)志； 能夠識別編號的至少一臺PLC，每一臺PLC編號唯一，每臺PLC有兩個(gè)端口:數(shù)據(jù)發(fā)送端口和數(shù)據(jù)接收端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于PLC的可控?cái)?shù)據(jù)流多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述PLC之間沒有主從的分別。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于PLC的可控?cái)?shù)據(jù)流多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述PLC掛接數(shù)字量輸入模塊、模擬量輸入模塊、計(jì)數(shù)器模塊、脈沖發(fā)生器模塊、RS232模塊、RS485模塊。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種基于PLC的可控?cái)?shù)據(jù)流多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集裝置。包括一臺工控機(jī)，通過交換機(jī)連接至少一臺PLC，為每一臺PLC編號，且編號唯一，作為區(qū)分不同PLC的標(biāo)志；為每一臺PLC開辟線程池，用于處理不同的PLC的數(shù)據(jù)通訊；控制工控機(jī)和PLC之間的數(shù)據(jù)流向；至少一臺PLC，每臺PLC都識別自己的編號和其他PLC的編號，在通訊時(shí)編號在PLC內(nèi)部被解析為IP地址；每臺PLC開通兩個(gè)不同的端口，一個(gè)作為數(shù)據(jù)發(fā)送端口，一個(gè)作為數(shù)據(jù)接收端口。本實(shí)用新型數(shù)據(jù)流向可控，具有較高的靈活性，可滿足數(shù)據(jù)采集點(diǎn)分布規(guī)律性較差的場合。
文檔編號G05B19/418GK202939476SQ20122065223
公開日2013年5月15日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者孫凱, 李智剛, 秦寶成 申請人:中國科學(xué)院沈陽自動化研究所