专利名称：拌和站数据采集通讯器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数据采集通讯领域，一种应用于拌和站生产监管的数据采集通讯设备。
背景技术：
目前的数据采集器，大多为定向的单接口数据采集器，部分数据采集器包括通讯功能；而在建筑、路桥施工中混合料的生产场——拌和站中，还从未使用过数据监管。将此类单接口数据采集器直接安装在拌和站设备中，对多个数据采集目标同时采集时，暴露出接口数量有限、布线复杂无序易受现场空间限制、线路缺少保护存在安全隐患、采集现场灰尘大、露天作业难以保证长期稳定的数据采集的缺点。
发明内容本实用新型的目的是提供一种拌和站数据采集通讯器，用于将生产设备上的采集器与数据控制服务器连接，实现实时的信息采集和生产监控数据化。一种拌和站数据采集通讯器，与有线网和无线网通讯，包括柜体，其特征在于柜体内配置数据采集模组、存储模组和传输模组，可编程控制器与工控机相连；数据采集模组内的开关量输入端子与拌和站生产设备上配置的数据采集用传感器或仪表的开关量输出端相接，数据采集模组内的开关量输入端子与PLC扩展模块连通，PLC扩展模块输出的开关量信号通过中间继电器与开关量输出端子连接；模拟量输入端子与拌和站生产设备上配置的数据采集用传感器或仪表的模拟量输出端相接，模拟量输入端子经过模拟量隔离模组与 PLC连接，并与上位工控机连接；存储模组包括嵌入式上位工控机、显示器和外接存储器； 传输模组中以太网交换机与存储模组内的嵌入式上位工控机连接，并可根据需要连接额外无线AP，将数据以有线或无线网络的形式发送到数据控制服务器。本实用新型拌和站数据采集通讯器的作用是实现拌和站生产数据采集监控通讯器采集拌合设备的生产数据，同时将数据发送到数据控制服务器，使操作人员及监控人员实时掌握生产信息及不合格数据，并及时控制，从而实现生产监管科学化、产品标准化、操作规范化。
图1是拌和站数据采集通讯器柜体及内部设备连接图；图2是拌和站数据采集通讯器的电源配置电路图；图3是拌和站数据采集通讯器内PLC与模拟量隔离器连接电路图；图4是拌和站数据采集通讯器内模拟量输入端子连接电路图；图5是拌和站数据采集通讯器内开关量输入端子连接电路图；图6是拌和站数据采集通讯器内开关量输出端子连接电路图；图7是拌和站数据采集通讯器照明电路图；[0013]图8是通讯器内的风扇连接电路图；图9是通讯器内开关量输出端子与中间继电器连接电路图。
具体实施方式
由图1所示的拌和站数据采集通讯器的外观结构可知，拌和站数据采集通讯器外壳为由金属骨架及壁板组成的柜式结构，壁板采用2mm以上厚度板材，侧板可拆卸，柜内设有照明灯，柜背板上装有整张衬板，位置可前后调节，数据采集模组、存储模组和传输模组安装并固定于衬板上，衬板及柜体内侧留有过线槽，隔离变压器安装于底板平面上。柜体内设备连接关系见图1所示，交流220V电源AC通过电源线117与安装在柜底板平面上的隔离变压器Tl连接；隔离变压器Tl与排风扇121和拌和站数据采集通讯器开关组内的总空气开关QSl分别连接，总空气开关QSl分别与空气开关QS2和空气开关QS3 连接，空气开关QS4为外动力电源开关；空气开关QS2与滤波器109、照明灯108、第一 24V 电源105和第二 24V电源106分别连接，滤波器109与PLCllO连接；空气开关QS3与第三 24V电源107连接。第一 24V电源105、第二 24V电源106和第三24V电源107输出直流电； 第一 24V电源105与PLCllO及PLC扩展模块110-1 110-3连接；第二 24V电源106与隔离模块112连接；第三24V电源107与嵌入式上位工控机111、显示器和以太网交换机113 连接；存储模组的电路连接位于拌和站数据采集通讯器上部，嵌入式上位工控机与安装于可开启式前置面板的显示器连接，并预留USB和存储卡接口，可外接存储器。模拟量信号由终端采集器通过模拟量信号线119传输至模拟量接线端子114，预留55位接线端子，模拟量接线端子114与隔离模块112连接，隔离模块112与PLC扩展模块110-1、110-2、110-3连接；开关量信号通过开关量信号线118由终端采集器连接到开关量接线端子115，开关量输入端子与PLCllO连接，PLCllO将开关量输出信号接入中间继电器116，中间继电器116与开关量接线端子115相连，开关量输入、输出端子和电源接入端子共预留73位；开关量信号输出端子与拌和站数据采集通讯器外部接收设备连接。PLC 110与嵌入式上位工控机111连接实现数据通讯，经过嵌入式上位工控机111 处理和存储的数据，利用通讯信号线120通过局域网传输到以太网交换机113，以太网交换机113通过局域网与柜体外部的无线AP连接。拌和站数据采集通讯器的电源配置电路见图2所示，外部交流电接入电源总空气开关QSl连接；通过支路ALOl与空气开关QS4连接，控制外动力电源插座Jl，外动力电源插座Jl接有保护地线；总空气开关QSl与隔离变压器Tl连接；隔离变压器Tl与支路AL02的空气开关QS3连接，空气开关QS3与插排J2和第三24V电源107连接，插排J2和第三24V 电源107接有保护地线；电源G3提供直流电输出支路DP03，为主机及交换机提供电源，插排J2为显示器提供电源接入；隔离变压器Tl与空气开关QS2连接，空气开关QS2与滤波器109连接，提供交流支路AL05为PLC供电；隔离变压器Tl与支路AL03上的第一 24V电源105和第二 24V电源106分别连接，提供直流电源输出支路DP01，为PLC的IO电源；支路DP02，为模拟量隔离电源。模拟量隔离模块电路，见图3、图4所示，模拟量输入端子XT4、接口 1、2与电源G2 连接，提供电源输入，接口 3与接口 1串联，接口 4与接口 2串联，之后分别与模拟量隔离模块接口 14和13连接，为模拟量隔离模块供电。模拟量输入端子XT4，预留有9组模拟量输入接口，以其中一组为例，模拟量信号输入XT4接口 5、6、7，通过线路331-333与模拟量隔离模块接口 1、2、3分别连接，模拟量隔离模块接口 12与PLC扩展模块EM231的RA，A+连接，模拟量隔离模块接口 11与PLC扩展模块EM231的A-连接；PLC连有3个PLC扩展模块 EM231，每个PLC扩展模块EM231可接入3组模拟量输入，PLC扩展模块EM231的M和L+接口与PLC的M和L+接口连接。图5和图6分别为开关量输入端子和开关量输出端子；开关量输入端子XT3、接口 1、2与电源Gl连接，提供电源输入，接口 3与接口 1串联，接口 4与接口 2以及接口 5-12串联，接口 3通过线路IM与PLC IM接口连接；开关量输入信号接入开关量输入端子XT3的接口 13-34，通过线路100-123进入PLC;开关量输出端子XT2接口 1、2与空气开关QSOl连接，端子接口 1、3、5串联，端子接口 2、4、6串联，开关量输出端子XT2接口 8、9与空气开关 QS02连接，并通过线路305、306与接口 25、26串联，接口 26与接口 28、30、32、34串联；开关量输出端子XT2接口 11、12与电源Gl连接，接口 11与接口 14串联，接口 12与接口 13串联，接口 13通过线路QL与PLC的1L、2L、3L连接，接口 14通过线路QM分成5路分别与继电器KA1-KA5连接，继电器KA1-KA5通过线路Q00-Q04与PLC连接；PLC通过线路Q05、Q06、 Q07、Q10、Q11分别与开关量输出端子XT2的接口 19-23连接。开关量输出端子XT2的接口 3、4通过线路301、302连接照明，接口 5、6通过线路301、302连接风扇，见图7、图8所示，接近开关SQl控制照明和风扇电路开闭。开关量输出端子XT2的接口 25与中间继电器连接，见图9所示，线路305分成5路分别与继电器 KA1-KA5 连接。
权利要求1.一种拌和站数据采集通讯器，与有线网和无线网通讯，外置柜体，其特征在于柜体内配置数据采集模组、存储模组和传输模组，可编程控制器与工控机相连；数据采集模组内的开关量输入端子与拌和站生产设备上配置的数据采集用传感器或仪表的开关量输出端相接，数据采集模组内的开关量输入端子与PLC扩展模块连通，PLC扩展模块输出的开关量信号通过中间继电器与开关量输出端子连接；模拟量输入端子与拌和站生产设备上配置的数据采集用传感器或仪表的模拟量输出端相接，模拟量输入端子经过模拟量隔离模组与PLC 连接，并与上位工控机连接；存储模组包括嵌入式上位工控机、显示器和外接存储器，传输模组中以太网交换机与存储模组内的嵌入式上位工控机连接，并可根据需要连接额外无线 AP，将数据以有线或无线网络的形式发送到数据控制服务器。
2.根据权利要求1所述的拌和站数据采集通讯器，其特征在于通讯器柜体及内部设备连接关系如下交流220V电源AC通过电源线(117)，与安装在柜底板平面上的隔离变压器 (Tl)连接；隔离变压器(Tl)与排风扇(121)和拌和站数据采集通讯器开关组内的总空气开关QSl分别连接，空气开关QSl分别与空气开关QS2和空气开关QS3连接，空气开关QS4 为外动力电源开关；空气开关QS2与滤波器(109)、照明灯(108)、第一 24V电源(105)和第二 24V电源(106)分别连接，滤波器(109)与PLC(IlO)连接；空气开关QS3与第三24V电源(107)连接，第一 24V电源(105)、第二 24V电源(106)和第三24V电源(107)输出直流电；第一 24V电源(105)与PLC(IlO)及PLC扩展模块(110-1 110-3)连接；第二 24V电源(106)与隔离模块(112)连接；第三24V电源(107)与嵌入式上位工控机(111)、显示器和以太网交换机(113)连接；存储模组的电路连接位于拌和站数据采集通讯器上部，嵌入式上位工控机与安装于可开启式前置面板的显示器连接，并预留USB和存储卡接口，可外接存储器。
3.根据权利要求1所述的拌和站数据采集通讯器，其特征在于终端采集器预留55位接线端子，将模拟量信号线(119)连接至模拟量接线端子(114)，模拟量接线端子(114)与隔离模块(112)连接，隔离模块(112)与PLC扩展模块(110-1、110-2、110-3)连接；将开关量信号线(118)连接至开关量接线端子(115)，开关量输入端子与PLC(IlO)连接，PLC(IlO) 将开关量输出信号接入中间继电器(116)，中间继电器(116)与开关量接线端子(115)相连，开关量输入、输出端子和电源接入端子共预留73位；开关量信号输出端子与拌和站数据采集通讯器外部接收设备连接。
4.根据权利要求1所述的拌和站数据采集通讯器，其特征在于数据采集通讯器的电源配置电路为，外部交流电接入电源总空气开关QSl连接；通过支路ALOl与空气开关QS4连接，控制外动力电源插座(J1)，外动力电源插座(Jl)接有保护地线；总空气开关QSl与隔离变压器(Tl)连接；隔离变压器(Tl)与支路AL02的空气开关QS3连接，空气开关QS3与插排(J2)和第三电源24V(107)连接，插排(J2)和第三24V电源(107)接有保护地线；电源G3提供直流电输出支路DP03，为主机及交换机提供电源，插排(J2)为显示器提供电源接入；隔离变压器(Tl)与空气开关QS2连接，空气开关QS2与滤波器(109)连接，提供交流支路AL05为PLC供电；隔离变压器(Tl)与支路AL03上的第一 24V电源(105)和第二 24V 电源(106)分别连接，提供直流电源输出支路DP01，为PLC的IO电源；支路DP02，为模拟量隔离电源。
5.根据权利要求1所述的拌和站数据采集通讯器，其特征在于模拟量隔离模块电路模拟量输入端子(XT4)，接口 1、2与电源G2连接，提供电源输入，接口 3与接口 1串联，接口 4与接口 2串联，之后分别与模拟量隔离模块接口 14、13连接，为模拟量隔离模块供电；模拟量输入端子(XT4)的接口 5、6、7，通过线路331-333与模拟量隔离模块接口 1、2、3分别连接，模拟量隔离模块接口 12与PLC扩展模块EM231的RA，A+连接，模拟量隔离模块接口 11 与PLC扩展模块(EM231)的A_连接；PLC连有3个PLC扩展模块(EM231)，每个PLC扩展模块(EM231)可接入3组模拟量输入，PLC扩展模块(EM231)的M和L+接口与PLC的M和L+ 接口连接。
6.根据权利要求1所述的拌和站数据采集通讯器，其特征在于开关量输入端子(XT3)、 接口 1、2与电源Gl连接，接口 3与接口 1串联，接口 4与接口 2以及接口 5-12串联，接口 3通过线路IM与PLC :1M接口连接；开关量输入接入开关量输入端子(XT3)的接口 13-34， 通过线路100-123进入PLC;开关量输出端子(XT2)接口 1、2与空气开关QSOl连接，端子接口 1、3、5串联，端子接口 2、4、6串联，开关量输出端子(XT2)接口 8、9与空气开关QS02 连接，并通过线路305、306与接口 25、26串联，接口 26与接口 28、30、32、34串联；开关量输出端子(XT2)接口 11、12与电源Gl连接，接口 11与接口 14串联，接口 12与接口 13串联， 接口 13通过线路QL与PLC的1L、2L、3L连接，接口 14通过线路QM分成5路分别与继电器 KA1-KA5连接，继电器KA1-KA5通过线路Q00-Q04与PLC连接；PLC通过线路Q05、Q06、Q07、 Q10、Qll分别与开关量输出端子(XT2)的接口 19-23连接。
7.根据权利要求1所述的拌和站数据采集通讯器，其特征在于开关量输出端子(XT2) 的接口 3、4通过线路301、302连接照明，接口 5、6通过线路301、302连接风扇，接近开关 SQl控制照明和风扇电路开闭；开关量输出端子(XT2)的接口 25与中间继电器连接，线路 305分成5路分别与继电器KA1-KA5连接。
专利摘要一种拌和站数据采集通讯器，包括数据采集模组、存储模组、传输模组；数据采集模组内的模拟量输入端子将生产设备中的采集器模拟量信号端子经过隔离后与PLC连接；数据采集模组内的开关量输入端子和与PLC扩展模块连接，PLC扩展模块输出的开关量信号通过中间继电器发送到开关量输出端子；针对不同的采集信号，配置相应的PLC算法，将采集到的数据通过PLC转换并保存到存储模组内的嵌入式上位工控机；传输模组通过以太网交换机使嵌入式上位工控机连接光纤和无线网络，将数据以有线或无线网络发送到远端的计算机。
文档编号G05B19/418GK202110427SQ20112014562
公开日2012年1月11日 申请日期2011年5月10日 优先权日2011年5月10日
发明者于再清, 刘海涛, 史大维, 周巍, 周钰涵, 孙大舰, 孙阅兵, 宋航, 康佳宇, 张斌, 徐彬, 戴吉祥, 房利鹏, 李俊远, 李印宝, 林晓明, 梁亚松, 梅菊, 王文利, 石庆生, 胡彦斌, 胡清河, 莫贺军, 蔡硕, 赵立松, 邢巨刚, 陈凯, 高昆 申请人:沈阳新一代信息技术有限公司