一种新型数据采集控制器的制作方法

文档序号:15148719发布日期:2018-08-10 20:46阅读:516来源:国知局

本实用新型应用于数据采集控制领域,具体涉及一种新型数据采集控制器。



背景技术:

数据采集控制器可以采集的信号有模拟量输入信号、开关量输入信号,可以控制输出的信号有继电器输出信号、模拟量输出信号,可以配置的接口有串行接口、以太网接口等。传统情况下,数据采集控制器的输入输出信号的数量是固定的,接口的数量也是固定的,这使得在实际应用中由于信号和接口资源受限无法满足一些特殊要求。



技术实现要素:

本实用新型提供一种新型数据采集控制器,以解决并克服现有技术存在的问题和不足。

为实现本实用新型目的,这种新型数据采集控制器它包括母板,母板上设有主机板、母板电源、RS485总线和电源总线;所述母板上可插拔的设有8路模拟量输入板卡、4路模拟量输出板卡、8路数字量输入板卡、8路继电器输出板卡和接口扩展板卡中的一种或多种总共十个板卡,所述主机板通过RS485总线分别与各板卡和母板相连接,母板电源通过电源总线分别与各板卡、母板和主机板相连接;所述接口扩展板卡上设有4路RS232/RS485接口和1路以太网接口。

进一步的,所述各板卡与母板之间通过成套的公母插座相连接,母板上设有母插座,各板卡上设有公插座。

进一步的,所述各板卡与外界的接口均采用隔离模式。

进一步的,所述接口扩展板卡上的COM1和COM2为端子排接线方式,COM3和COM4为DB9标准计算机接口方式,以太网接口为RJ45接口方式;并且COM1、COM2、COM3、COM4和以太网接口均采用隔离模式设置。

进一步的,所述接口扩展板卡通过两个T型块与板卡挡板相连,并且板卡挡板上设有两个用于将接口扩展板卡固定在机箱后面板上的螺柱。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于:

本实用新型在一定范围内可以自由扩展和配置各种接口种类和数量。本实用新型的母板上可插拔的板卡类型有8路模拟量输入板卡、4路模拟量输出板卡、8路数字量输入板卡、8路继电器输出板卡和接口扩展板卡,各板卡都可通过成套的公母插座插与母板可插拔连接。母板上最多可以插10块板卡,这样在最大情况下本实用新型可以支持80路模拟量输入、40路模拟量输出、80路数字量输入、80路继电器输出、40路RS232/RS485接口和10路以太网接口。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型接口扩展板卡的结构及装配示意图。

图中:1、8路模拟量输入板卡,2、4路模拟量输出板卡,3、8路数字量输入板卡,4、8路继电器输出板卡,5、接口扩展板卡,6、母板,7、主机板,8、母板电源,9、板卡挡板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示,这种新型数据采集控制器它包括母板6,母板6上设有主机板7、母板电源8、RS485总线和电源总线;母板6上可插拔的设有8路模拟量输入板卡1、4路模拟量输出板卡2、8路数字量输入板卡3、8路继电器输出板卡4和接口扩展板卡5中的一种或多种总共十个板卡,各板卡与母板6之间通过成套的公母插座相连接,母板6上设有母插座,各板卡上设有公插座。主机板7通过RS485总线分别与各板卡和母板6相连接,母板电源8通过电源总线分别与各板卡、母板6和主机板7相连接;所述接口扩展板卡5上设有4路RS232/RS485接口和1路以太网接口。

本实用新型母板6上可插拔的板卡类型有8路模拟量输入板卡1、4路模拟量输出板卡2、8路数字量输入板卡3、8路继电器输出板卡4和接口扩展板卡5,各板卡都可通过成套的公母插座插与母板6可插拔连接。母板6上最多可以插10块板卡,这样在最大情况下本实用新型可以支持80路模拟量输入、40路模拟量输出、80路数字量输入、80路继电器输出、40路RS232/RS485接口和10路以太网接口。

各板卡通过RS485总线连接在一起,主机板7通过RS485总线采集各板卡上的数据,主机板7对采集的数据进行存储和处理。为了使主机板7采集各板卡数据时不产生冲突,每个板卡自身的地址可以自由配置。由于采集的信号量大、接口数量多,为了确保它们之间没有相互影响,各板卡与外界的接口全部采用隔离模式。

母板电源8将母板6需要的电源供给母板6,由于各板卡和主机板7全部插在母板6上,母板6上的电源总线给各板卡和主机板7供电。各板卡和母板6的连接除了两根电源总线外,还有两根RS485总线,主机板7的RS485总线也与母板6连接。因此主机板7通过母板6实现了RS485总线的组网。各板卡上有地址可以设定,当主机板7要采集或者控制每个板卡时,主机板7将要发送的指令传输到RS485总线上,所有的板卡在RS485总线上收到主机板7发送的指令,与收到的指令中的地址一致的板卡对主机板7发出的指令做出应答,主机板7在收到应答指令后,完成一次数据采集或控制;然后主机板7继续采集或控制其他板卡。

如图2所示,接口扩展板卡5上分布着各种元件和接口。为了现场安装和接线方便,COM1和COM2为端子排接线方式,COM3和COM4为DB9标准计算机接口方式,以太网接口为RJ45接口方式;并且COM1、COM2、COM3、COM4和以太网接口均采用隔离模式;与母板6接口的RS485不需要为隔离模式;板卡具备时钟和存储功能且能够配置板卡地址。接口扩展板卡5与母板6之间通过成套的插拔端子相连接;接口扩展板卡5通过两个T型块与板卡挡板9相连;板卡挡板9上有两个螺柱,可以使接口扩展板卡5固定在机箱后面板上,同时可以通过这两个螺柱拔下板卡。

接口扩展板卡5上设有4路RS232/RS485接口和1路以太网接口。U13为接口扩展板卡5的中央处理单元,实现程序的运行;U1、U2、U3、U4为COM1、COM2、COM3、COM4的接口电平转换器;U6、U7、U8、U9为COM1、COM2、COM3、COM4的光电隔离电路,实现这四个接口与外界的电气隔离;U5为以太网物理层收发器,U10为时钟电路,实现日历时钟,U11为存储电路,实现板卡数据的存储;U12为与RS485总线连接的RS485电平转换电路,实现与母板6的连接;J2为COM1的端子排接线方式,采用RS485接口,J3为COM2的端子排接线方式,采用RS232接口,J4为COM3的DB9接线方式,采用RS232接口,J5为COM4的DB9接线方式,采用RS232接口,J6为RJ45方式的以太网接口,由于J6内部自带以太网隔离变压器,因此实现了与外界以太网接口的电气隔离。接口扩展板卡5上的地址通过拨位开关K1、K2、K3、K4来配置,地址范围为1-16。

J1为接口扩展板卡5上的欧式公插座,J7为母板6上的欧式母插座,J1和J7可以确保接口扩展板卡5与母板6之间的可靠连接;接口扩展板卡5上有Φ1和Φ2两个直径为3mm的孔,接口扩展板卡5通过Φ1孔且使用1个直径为2.5mm的不锈钢螺栓与T型块2的Φ6孔可靠连接,接口扩展板卡5通过Φ2孔且使用1个直径为2.5mm的不锈钢螺栓与T型块1的Φ3孔可靠连接;T型块1的Φ4孔,使用1个直径为2.5mm的不锈钢螺栓与板卡挡板的Φ5孔可靠连接,T型块2的Φ7孔,使用1个直径为2.5mm的不锈钢螺栓与板卡挡板的Φ8孔可靠连接;板卡挡板上有M1和M2两个可插拔螺栓,这2个螺栓可以使接口扩展板卡5可靠地固定在机箱后面板上,同时这2个可插拔螺栓可以帮助工作人员把接口扩展板卡5从母板6上拔下来,或者把接口扩展板卡5插在母板6上。

上述描述仅作为本实用新型可实施的技术方案提出,不作为对其技术方案本身的单一限制条件。

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