本發(fā)明涉及自動化儀表控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)據(jù)采集接入裝置。

背景技術(shù)：

在涉及與外部設(shè)備進行連接的上位機系統(tǒng)軟件產(chǎn)品制作開發(fā)過程中，經(jīng)常需要與現(xiàn)場硬件設(shè)備外設(shè)進行連接。傳統(tǒng)的方式是采用PLC或數(shù)據(jù)采集模塊等采集設(shè)備對現(xiàn)場的硬件設(shè)備進行連接，采集相關(guān)的數(shù)據(jù)點，或根據(jù)市場現(xiàn)售的操作器和控制桿結(jié)合。

傳統(tǒng)方式的不足之處在于：在軟件開發(fā)過程中一方面只能按照固有現(xiàn)售的操作器和控制桿的功能進行開發(fā)制作，不能根據(jù)軟件開發(fā)的實際或特殊的要求，同時也不能直接使用已經(jīng)成型的特殊硬件設(shè)備，局限性大；另一方面如果采購PLC、或數(shù)據(jù)采集模塊、或定制市場上的操作器和控制桿將提高開發(fā)成本和開發(fā)難度；另外，針對需采集信息的硬件如果有特殊要求，例如一臺天車控制主令控制器，輸出信號由開關(guān)點組合而成，不同開關(guān)組合具有不同含義，則現(xiàn)售的操作器和控制桿不能滿足采集功能要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種采樣靈活、采集的信息格式可自己定制的數(shù)據(jù)采集接入裝置。

為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種數(shù)據(jù)采集接入裝置，包括：

連接裝置，其包含依次連接的數(shù)據(jù)采集裝置、時間控制器、數(shù)據(jù)編碼器和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口，用于數(shù)據(jù)采集、處理和輸出；

能源裝置，其與所述連接裝置相連，用于為所述連接裝置提供驅(qū)動電源；

存儲裝置，其與所述連接裝置相連，用于儲存供所述連接裝置獲取的硬件數(shù)據(jù)信息；

上位機，其與所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口相連，用于獲得由所述連接裝置輸出的數(shù)據(jù)信號。

作為優(yōu)選，所述數(shù)據(jù)編碼器和數(shù)據(jù)采集裝置均與所述存儲裝置相連，該數(shù)據(jù)編碼器用于獲取硬件數(shù)據(jù)信息中常閉開關(guān)量信號，所述數(shù)據(jù)采集裝置用于獲取硬件數(shù)據(jù)信息中非常閉開關(guān)量信號。

作為優(yōu)選，所述存儲裝置采用單線COM公共點的方式與所述數(shù)據(jù)采集裝置相連。

作為優(yōu)選，所述數(shù)據(jù)采集裝置內(nèi)部設(shè)置有對進入該數(shù)據(jù)采集裝置的閉合開關(guān)量信號加以排他性選擇的繼電器。

作為優(yōu)選，所述時間控制器接入閉合開關(guān)量信號時，將保持輸出高電平信號0.2S-0.5S后復(fù)位并輸出低電平信號。

作為優(yōu)選，所述數(shù)據(jù)編碼器采用的是矩陣式編碼器。

作為優(yōu)選，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口為USB接口或RS232接口。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明提供一種數(shù)據(jù)采集接入裝置，整體簡易靈活，投資小，采集功能實現(xiàn)過程快速，可自己定制采集的信息格式，特別適合模擬類軟件與硬件設(shè)備開關(guān)量進行數(shù)據(jù)采集操作開發(fā)試驗，或作為成套軟硬件相結(jié)合產(chǎn)品的開關(guān)量數(shù)據(jù)采集組件。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述的數(shù)據(jù)采集接入裝置的功能模塊圖；

圖2是本發(fā)明所述的數(shù)據(jù)采集接入裝置的控制方法圖；

圖3是本發(fā)明所述的數(shù)據(jù)采集接入裝置的工作原理圖。

圖中：

1-能源裝置；2-存儲裝置；3-連接裝置；4-上位機；

301-數(shù)據(jù)采集裝置；302-時間控制器；303-數(shù)據(jù)編碼器；304-數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供一種數(shù)據(jù)采集接入裝置，包括能源裝置1、存儲裝置2、連接裝置3和上位機4。其中，連接裝置3包含依次連接的數(shù)據(jù)采集裝置301、時間控制器302、數(shù)據(jù)編碼器303和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口304，用于數(shù)據(jù)信號采集、處理和輸出。

能源裝置1接入至連接裝置3，用于為連接裝置3的各元件提供驅(qū)動電源，一般為12V或24V；存儲裝置2與連接裝置3相連，用于儲存供連接裝置3獲取的硬件數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)編碼器303和數(shù)據(jù)采集裝置301均與存儲裝置2相連，該數(shù)據(jù)編碼器303用于獲取硬件數(shù)據(jù)信息中常閉開關(guān)量信號，數(shù)據(jù)采集裝置301用于獲取硬件數(shù)據(jù)信息中非常閉開關(guān)量信號，為保證接線數(shù)量，存儲裝置2可采用單線COM公共點的方式接入至數(shù)據(jù)采集裝置301，在本實施例中，數(shù)據(jù)采集裝置301是指從系統(tǒng)外部采集數(shù)據(jù)并輸入到系統(tǒng)內(nèi)部的一個接口，是從待測設(shè)備數(shù)字被測單元中自動采集開關(guān)量信號的過程；數(shù)據(jù)采集裝置301內(nèi)部設(shè)置有繼電器，繼電器可對進入數(shù)據(jù)采集裝置301的閉合開關(guān)量信號進行排他性選擇，即最后進入數(shù)據(jù)采集裝置301的開關(guān)量信號將其他閉合的開關(guān)量信號斷開，以保證進入至時間控制器302的開關(guān)量信號始終保持最后一個進入的開關(guān)量信號；時間控制器302一旦接入閉合開關(guān)量信號，將保持高電平信號0.2S-0.5S左右后復(fù)位并輸出低電平信號，直至下一次閉合開關(guān)量信號接入；數(shù)據(jù)編碼器303對輸入至其中的開關(guān)量信進行編碼，編碼后的數(shù)據(jù)接入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口304(USB接口或RS232接口)，并傳送至上位機4進行解碼處理得到傳入的開關(guān)量信息。

在本實施例中，數(shù)據(jù)編碼器303采用的是矩陣式編碼器，行、列線分別為開關(guān)量的兩個端點，行線通過上拉電阻接到+5V上。當進入信號無閉合狀態(tài)時，行線處于高電平狀態(tài)；當接入信號為閉合狀態(tài)時，與此信號相連的行線與列線導通，所處行線在信號閉合時處在高電平、列線處于低電平，開關(guān)的狀態(tài)位置由行號和列號唯一確定，并分別對行號和列號進行二進制編碼。

如圖3所示，以行車主令控制器中大車行進方向和檔位開關(guān)量信號采集接入為例來說明本裝置的工作原理：

大車左行、右行信號為常閉合開關(guān)量信號，將該左行、右行常閉合開關(guān)量信號直接接入至數(shù)據(jù)編碼器303進行編碼，大車行進檔位為1-4個檔位，即左行、右行分別有4個速度檔位，該行車1-4檔位開關(guān)量信號接入至數(shù)據(jù)采集裝置301；

當1檔開關(guān)量信號接入數(shù)據(jù)采集裝置301中的繼電器J1后，其他檔位(2檔、3檔、4檔)開關(guān)量信號中的任意一個開關(guān)量信號接入數(shù)據(jù)采集裝置301中，將通過各自的繼電器切斷1檔開關(guān)量信號所在的繼電器J1的工作狀態(tài)，后接入的檔位開關(guān)量信號所在的繼電器開始工作，這就是數(shù)據(jù)采集裝置301的排他性選擇；同理，當2檔開關(guān)量信號接入數(shù)據(jù)采集裝置301中的繼電器J2后，其他檔位(3檔、4檔)開關(guān)量信號中任意一個開關(guān)量信號接入數(shù)據(jù)采集裝置301中，將通過各自的繼電器切斷2檔開關(guān)量信號所在的繼電器J2的工作狀態(tài)；同理，3檔、4檔的開關(guān)量信號也經(jīng)過這樣的排他性選擇，使數(shù)據(jù)采集裝置301的輸出只保持最后一個接入的檔位開關(guān)量信號的狀態(tài)；

經(jīng)由數(shù)據(jù)采集裝置301的開關(guān)量信號接入時間控制器302，時間控制器302特性為接入信號由低電平轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖綍r刻，保持高電平信號0.2S-0.5S(根據(jù)實際情況可調(diào)整)后轉(zhuǎn)變輸出為低電平信號，并把處理好的開關(guān)量信號傳輸至數(shù)據(jù)編碼器303，經(jīng)過數(shù)據(jù)編碼器303編碼后通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口304轉(zhuǎn)換成標準的通用的USB協(xié)議或RS232信號，并上傳至上位機304，上位機304通過對應(yīng)的標準協(xié)議進行解碼，得到實時的行車方向和速度檔位的開關(guān)量信息。

顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為了清楚說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。