专利名称：一种端子信号轮回采集与分析装置及方法
技术领域：
本发明属于信号采集技术领域，特别涉及一种端子信号轮回采集与分析装置及方法。
背景技术：
目前，在搅拌站内的信号采集装置通常的连接方法是搅拌机与变送器连接，变送器与信号端子排连接，信号端子排与控制装置平台连接；其中，由变送器对搅拌机上传的信号进行转换，转换成的标准信号传输到对应的信号端子排，控制装置平台采集信号端子排的传输信号，并对信号进行分析、整合、处理，最后生成搅拌机工作过程中的实际配料量。但在这种采集方式中，控制装置平台内的CPU利用率、控制装置的利用率都非常低，因此，在控制装置平台中很容易出现人为改动装置内部结构或进行违规操作，以此来改变真实的配料量；另外，在配料过程中会出现料斗多次卸料，在控制装置采集信号时就会造成逻辑混 舌L同样也会使生成的配料量不准确。因此，这样的采集装置就给造假者提供便利条件，导致配料量数据的真实性难以保证，产品质量的合格率更加难以保证，而不合格的产品运用在工程施工上，将会给工程带来严重的危害，给企业带来严重的损失。因此，研制一种端子信号轮回采集与分析的装置及方法一直是急待解决的课题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种端子信号轮回采集与分析装置及方法，以达到实时信号采集、实时监测配料操作、保证采集数据真实性的目的。本发明的技术方案是这样实现的一种端子信号轮回采集与分析装置，包括搅拌机、变送器、信号端子排和控制装置平台，此外还包括
多路数据采集分析器是用于按照设定周期、定时对端子排上的信号进行采集、解析、分类、处理和转换，最后生成配料时序数据，并将其传送给监控端PC机的装置。 所述的监控端PC机用于管理者对配料数据进行检测，显示每次配料时生成的实际配料量、违规配料的料斗号以及违规配料量；
所述的多路数据采集分析器，包括
高速轮回采集模块用于在设定的采集周期对端子信号轮回采集一次，将采集到的信号传输给信号逻辑分析处理单元；
信号逻辑分析处理单元用于对采集到的信号进行解析，分辨出各信号的类别，再通过协议对信号进行处理，生成对应的数据，并依次写入配料时序数据；
所述的监控端PC机内安装的组态软件用于依照CPU闲置时间来设定对端子信号轮回采集的周期；再者，用于接收多路数据采集分析器上传的数据及配料时序数据，并对其进行解析、整合、处理和转换，最终生成实际配料量、违规配料的料斗号以及违规配料量。一种端子信号轮回采集与分析方法，包括以下步骤
步骤I:启动搅拌机开始配料工作；步骤2 :依据事先设定好的配料量及卸料顺序，各料斗进行卸料；
步骤3 :在搅拌机启动的瞬间，变送器将对搅拌机产生的所有信号进行转换，生成标准信号，并传送给信号端子排；
步骤4 :控制装置平台对端子排内的所有信号进行采集和分析，分辨出开关信号和卸料信号，对各卸料信号进行整合，转换成卸料量，最终生成实际配料量，并在该装置上进行显示；
步骤5 :利用组态软件设定对端子信号轮回采集的周期，多路数据采集分析器按照每个周期对端子排内的所有信号采集一次；然后，多路数据采集分析器对采集的信号分别进行解析，分辨出开关信号和卸料信号，再将卸料信号转换成卸料量，同时，多路数据采集分析器将根据轮回采集周期、开关信号及所对应的卸料量生成配料时序数据；
步骤5所述的轮回采集周期在0-30秒之间； 步骤6 :监控端PC机接收多路数据采集分析器上传的配料时序数据，由组态软件对数据进行整合及处理，即在对应的放料量中，与前一周期有差值时可记作本时间段的配料量；当无差值时则记作放料门关闭，无配料量；
当两种料在同一周期同时出现放料量时则可判定出现了违规配料，违规配料的料斗号是根据对应的放料量中，前几个周期均无差值，但本周期又出现差值，则视为违规配料；违规配料量的计算方法是违规配料结束时周期所对应放料量与违规配料开始前周期所对应的放料量的差值记作是本次的违规配料量。本发明优点本发明提出的采用端子信号轮回采集与分析的装置，是在不影响控制装置平台采集端子排信号及其他工作的情况下，另外将该装置与端子排连接，从端子排采集信号，并对采集到的信号进行解析、整合、转换及处理，最终生成各料斗实际配料量、违规配料的料斗号及违规配料量，这些结果数据的生成使监控者清晰的看出本次配料的违规及判定造假行为，并能够查出产品不合格的原因；而控制装置平台采集端子排信号，并对信号进行处理而生成的配料量实际上就是卸料前设定的卸料值，使监控者无法辨别出本次配料过程是否出现违规，不能判断是否有造假行为，更无从查找不合格产品存在的原因。因此，本发明提出的采用端子信号轮回采集与分析的装置，改变了传统的信号采集模式，避免了采集时出现的逻辑错乱，对信号实时检测，保证了检测到的结果数据的真实性，进而加强了对搅拌站配料过程的管理，遏制了偷工减料、弄虚作假的现象，给企业和国家带来更大的效益。
图I为本发明一种实施方式端子信号轮回采集与分析的装置结构框 图2为本发明一种实施方式端子信号轮回采集与分析的方法工作流程图。
具体实施例方式 下面结合附图对本发明的实施方式做进一步详细的说明。本发明一种实施方式，给出端子信号轮回采集与分析装置(又称为MDAA装置)结构框图，如图I所示。该装置包括搅拌机I、变送器2、信号端子排3、控制装置平台4、多路数据采集分析器5和监控端PC机6，其中，搅拌机I连接变送器2，变送器2连接信号端子排3，信号端子排3均连接控制装置平台4和多路数据采集分析器5 (控制装置平台4通过信号线与信号端子排3连接，多路数据采集分析器5通过信号线与信号端子排3连接)，多路数据采集分析器5连接监控端PC机6 (多路数据采集分析器5通过计算机网络与监控端PC机6连接)。其中，多路数据采集分析器5内部由高速轮回采集模块5-1、信号逻辑分析处理单元5-2两部分组成。监控端PC机6内安装有组态软件。信号端子排3能够接收并传输25 30个端子信号。在本实施方式中位于监控端PC机6内的组态软件设定的端子信号采集周期为O. 5秒钟，即多路数据采集分析器5可利用其内部的高速轮回采集模块5-1每O. 5秒钟对信号端子排3上所有信号轮回采集一次，并将所有的信号变化传送给信号逻辑分析处理单元5-2，由信号逻辑分析处理单元5-2对接收到的信号进行解析，分辨出信号类别(是开关信号还是卸料信号)，再根据类别的不
同，将信号进行转换，转换的结果对应的存储在配料时序数据内，所述的配料时序数据能够反应搅拌机工作时不同时间内料斗的配料量。监控端PC机6将接收逻辑分析处理单元处理后的配料时序数据，由安装在其中的组态软件对配料时序数据进行整合、处理，最终生成实际配料量、违规配料的料斗号以及违规配料量。使得监管部门通过监控端PC机6能够第一时间查看到搅拌机I在配料过程中的违规操作以及违规数据的由来。另外，在多路数据采集分析器工作的同时，原有的控制装置平台依然按照原有的工作模式进行工作，其采集结果不会受到多路数据采集分析器的任何影响。其中多路数据采集分析器与控制装置平台工作原理及检测结果的不同在于控制装置平台采集端子排信号后，将信号进行解析，对开关信号和卸料信号进行分类，然后转换成卸料量，并生成实际配料量，但此时的配料量就是料斗开始卸料前所设定的配料量，所以生成的实际卸料量全部为准确值，监控者根本察觉不出任何错误。而多路数据采集分析器根据设定的轮回采集不间断的对端子排信号进行采集，并实时将采集的信号进行解析、整合、转换，将数据信息对应的填入配料时序数据中，信号采集结束后对配料时序数据进行处理计算，最后生成各料斗实际配料量、违规配料的料斗号及违规配料量，结果在终端PC中显示，使管理者能够清晰的看出本次配料的问题所在。同时，两种装置工作后分别显示出的结果，结果的不同，使管理者能够第一时间甄别出造假行为。一种端子信号轮回采集与分析方法，流程如图2所示。该流程开始于步骤201。在步骤202，启动搅拌机开始配料工作，本实施方式中，采用8个料斗进行配料，如表I所示。
权利要求
1.一种端子信号轮回采集与分析装置，包括搅拌机、变送器、信号端子排和控制装置平台，其特征在于还包括 多路数据采集分析器是用于按照设定周期、定时对端子排上的信号进行采集、解析、分类、处理和转换，最后生成配料时序数据，并将其传送给监控端PC机的装置； 监控端PC机用于管理者对配料数据进行检测，显示每次配料时生成的实际配料量、违规配料的料斗号以及违规配料量； 所述的多路数据采集分析器，包括 高速轮回采集模块用于在设定的每个采集周期内对端子信号轮回采集一次，将采集到的信号传输给信号逻辑分析处理单元； 信号逻辑分析处理单元用于对采集到的信号进行解析，分辨出各信号的类别，再通过协议对信号进行处理，生成对应的数据，并依次写入配料时序数据； 所述的监控端PC机内安装的组态软件用于依照CPU闲置时间来设定对端子信号轮回采集的周期、接收多路数据采集分析器上传的数据及配料时序数据，并对数据进行解析、整合、处理和转换，最终生成实际配料量、违规配料的料斗号以及违规配料量。
2.一种端子信号轮回采集与分析方法，采用权利要求I所述的端子信号轮回采集与分析装置，其特征在于包括以下步骤 步骤I:启动搅拌机开始配料工作； 步骤2 :依据事先设定好的配料量及卸料顺序，各料斗进行卸料； 步骤3 :在搅拌机启动的瞬间，变送器将对搅拌机产生的所有信号进行转换，生成标准信号，并传送给信号端子排； 步骤4 :控制装置平台对端子排内的所有信号进行采集和分析，分辨出开关信号和卸料信号，对各卸料信号进行整合，转换成卸料量，最终生成实际配料量，并在该装置上进行显示； 步骤5 :利用组态软件设定对端子信号轮回采集的周期，多路数据采集分析器按照每个周期对端子排内的所有信号采集一次；然后，多路数据采集分析器对采集的信号分别进行解析，分辨出开关信号和卸料信号，再将卸料信号转换成卸料量，同时，多路数据采集分析器将根据轮回采集周期、开关信号及所对应的卸料量生成配料时序数据； 步骤6 :监控端PC机接收多路数据采集分析器上传的配料时序数据，由组态软件对数据进行整合及处理，即在对应的放料量中，与前一周期有差值时可记作本时间段的配料量；当无差值时则记作放料门关闭，无配料量； 当两种料在同一周期同时出现放料量时则可判定出现了违规配料，违规配料的料斗号是根据对应的放料量中，前几个周期均无差值，但本周期又出现差值，则视为违规配料；违规配料量的计算方法是违规配料结束时周期所对应放料量与违规配料开始前周期所对应的放料量的差值记作是本次的违规配料量。
3.根据权利要求2所述的步骤5所述的端子信号轮回采集与分析方法，其特征在于步骤5所述的轮回采集周期在0-30秒之间。
全文摘要
一种端子信号轮回采集与分析装置及方法，属于信号采集技术领域。包括搅拌机、变送器、信号端子排和控制装置平台，此外还包括多路数据采集分析器、监控端PC机，所述的多路数据采集分析器由高速轮回采集模块和信号逻辑分析处理单元组成；在所述的监控端PC机内安装的组态软件。本发明提出的采用端子信号轮回采集与分析的装置，改变了传统的信号采集模式，避免了采集时出现的逻辑错乱，对信号实时检测，保证了检测到的结果数据的真实性，进而加强了对搅拌站配料过程的管理，遏制了偷工减料、弄虚作假的现象，给企业和国家带来更大的效益。
文档编号G05B19/04GK102866648SQ201210375490
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月29日 优先权日2012年9月29日
发明者石庆生, 周巍, 梁亚松, 王莹, 史大为, 宋平玉, 康家宇, 王文利, 赵立松, 代吉祥, 岳占辉, 林晓明 申请人:沈阳新一代信息技术有限公司