一种对led数码显示数据进行实时自动采集的智能终端的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及自控监控领域，具体是一种对LED数码显示数据进行实时自动采集的智能终端。
【背景技术】
[0002]在航空、航天、兵器、船舶等国防制造业，以及汽车、电力、能源等领域的制造、可靠性试验、过程质量监控等过程中，按照ISO 90001或GJB等质量体系规定，要求各种重要的过程活动都必须“事前有定义、事中有记录、事后可追溯”，需要纳入监控体系的关键工艺设备，很多一部分采用LED数码管的表头进行数据测量和显示，并且这些工艺设备自身不能与数据处理系统进行直接通讯实现数据传输，并且这些工艺设备不可能在短期内得到更换，因此这种现状在短期内不可能得到改善。在这种条件下，需要一种智能数据终端，在现有条件下实现数据的实时自动采集。因此，在各种制造、试验、过程质量监控等活动中，都必须对关键的过程数据进行采集，并以适当的方式进行保存，以便事后查询和追溯。
[0003]而且随着信息技术在制造领域的广泛应用，尤其是德国工业4.0概念的普及以及中国制造2025规划纲要的实施，都倡导推进信息化与工业化深度融合，以信息技术促进智能制造、智慧工厂的实现。这一举措在制造领域的体现形式就是进行信息化流程管理与制造设备的垂直集成，实现过程数据的自动、实时采集。
[0004]在现有条件下，对于LED数码管显示的工艺数据，在设备自身不具备通讯能力的条件下，通常有两种方案实现数据采集:
[0005]第一种方案是通过人工巡检，并将巡检数据以纸质形式记录在过程跟踪卡片上，并对纸质记录文件进行归档，以形成追溯档案，对于需要以结构化数据进行存储的应用场合，再经过人工将记的数据录入到计算机系统。但是这种数据采集方式存在几方面的问题:
(1)数据准确性得不到保证，从人工记录和录入两个环节，都不可避免地受到工人情绪、失误等原因造成的错误；(2)增加了工人工作量，尤其是要求工人将人工记录的数据录入到信息化管理平台，会额外增加工人工作量，产生抵触情绪、影响生产管过程管理系统的推广和应用；(3)人工记录并录入到信息化系统的数据，会产生较长的时间延迟，不具备实时性，限制了一些需要利用实时数据才能实现的控制功能(例如实时统计过程控制技术)的实现。
[0006]第二种方案是对设备进行改造，增加数据传输功能。这种方案的缺点是成本较高；对设备产生较大的改动，原始供应商可能不再对设备进行保修。甚至有些进口设备尚不能提供国产化替代设备。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种对LED数码显示数据进行实时自动采集的智能终端，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0008]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0009]—种对LED数码显示数据进行实时自动采集的智能终端，包括底层、中间层和顶层三层结构，
[0010]所述底层采用在PCB板上设置LED数码管发光状态探测装置，在PCB板上正对每个LED数码管的中央处开小孔，在小孔处焊接光电二极管，将LED数码管是否点亮的状态转换为光电二极管是否导通的状态；
[0011]所述中间层采用MCU为控制器，MCU上分别连接LED状态识别模块、LED译码模块、二次显示模块、串行通讯总线传输模块，MCU通过LED状态识别模块识别底层上每个光电二极管的状态，经过LED译码模块识别LED数码管显示的数值，MCU将获得的数值通过串行通讯总线传输模块进行输出以实现数据采集和传输;MCU通过二次显示模块对数据进行二次显不；
[0012]所述顶层采用LED数码管的形式对LED数码管示数进行二次显示。
[0013]作为本发明进一步的方案:所述的串行通讯总线传输模块的总线为485总线、RS232总线或CAN总线。
[0014]作为本发明再进一步的方案:该智能终端设置在测量表头上，测量表头通过固定挡板设置在固定支架上，固定支架安装在机柜面板上。
[0015]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0016]1、数据采集在设备工作过程中自动实现，剔除了工人专门记录数据、录入数据的环节，减少了操作人员的工作量；
[0017]2、数据采集环节减少了人工参与，数据准确性、可靠性大幅度提高；
[0018]3、数据采集的时效性大大提升，数据产生的瞬间即可被传输至数据处理和存储设备，实现了实时采集；
[0019]4、在不改变设备状态、不影响原始厂商保修的条件下，实现了自动、实时、可靠的数据采集。
【附图说明】
[0020]图1为本发明的原理图。
[0021]图2为本发明的安装结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023]—种对LED数码显示数据进行实时自动采集的智能终端，包括底层、中间层和顶层三层结构，如图1所示。
[0024]所述底层采用在PCB板上设置LED数码管发光状态探测装置，在PCB板上正对每个LED数码管的中央处开小孔，在小孔处焊接光电二极管，将LED数码管是否点亮的状态转换为光电二极管是否导通的状态，实现对被采集设备LED数码管状态的拾取。
[0025]中间层采用MCU为控制器，MCU上分别连接LED状态识别模块、LED译码模块、二次显示模块、串行通讯总线传输模块，MCU通过LED状态识别模块识别底层上每个光电二极管的状态，经过LED译码模块读取LED数码管显示的数值，MCU将获得的数值通过串行通讯总线传输模块进行输出以实现数据采集和传输；由于本数据终端会遮挡原有LED数码管，所以还需要在本数据终端的顶层对数据进行二次显示，方便操作人员观察读数，因此MCU通过二次显示模块对数据进行二次显示。
[0026]串行通讯总线传输模块的总线为485总线、RS232总线或CAN总线。顶层采用LED数码管的形式对LED数码管示数进行二次显示，以方便操作。
[0027]如图2所示，本发明智能数据终端的结构集成优化，并设置在测量表头3上，测量表头3通过固定挡板1设置在固定支架4上，固定支架4安装在机柜面板5上。
[0028]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
【主权项】
1.一种对LED数码显示数据进行实时自动采集的智能终端，其特征在于，包括底层、中间层和顶层三层结构， 所述底层采用在PCB板上设置LED数码管发光状态探测装置，在PCB板上正对每个LED数码管的中央处开小孔，在小孔处焊接光电二极管，将LED数码管是否点亮的状态转换为光电二极管是否导通的状态； 所述中间层采用MCU为控制器，MCU上分别连接LED状态识别模块、LED译码模块、二次显示模块、串行通讯总线传输模块，MCU通过LED状态识别模块识别底层上每个光电二极管的状态，经过LED译码模块识别LED数码管显示的数值，MCU将获得的数值通过串行通讯总线传输模块进行输出以实现数据采集和传输;MCU通过二次显示模块对数据进行二次显示; 所述顶层采用LED数码管的形式对LED数码管示数进行二次显示。2.根据权利要求1所述的对LED数码显示数据进行实时自动采集的智能终端，其特征在于，所述的串行通讯总线传输模块的总线为485总线、RS232总线或CAN总线。3.根据权利要求1所述的对LED数码显示数据进行实时自动采集的智能终端，其特征在于，该智能终端设置在测量表头上，测量表头通过固定挡板设置在固定支架上，固定支架安装在机柜面板上。
【专利摘要】本发明公开了一种对LED数码显示数据进行实时自动采集的智能终端，包括底层、中间层和顶层三层结构，底层采用在PCB板上设置LED数码管发光状态探测装置，在PCB板上正对每个LED数码管的中央处开小孔，在小孔处焊接光电二极管；中间层采用MCU为控制器，MCU上分别连接LED状态识别模块、LED译码模块、二次显示模块、串行通讯总线传输模块；顶层采用LED数码管的形式对LED数码管示数进行二次显示。本发明智能终端的数据采集在设备工作过程中自动实现，剔除了工人专门记录数据、录入数据的环节，减少了操作人员的工作量，数据准确性、可靠性大幅度提高，数据采集的时效性大大提升，实现了实时自动采集。
【IPC分类】G05B19/042
【公开号】CN105259842
【申请号】CN201510776356
【发明人】孙雁飞, 高小平, 李刚, 周豫山
【申请人】中江联合(北京)科技有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年11月16日