一种工业控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及工业控制技术领域，尤其涉及一种工业控制系统。


背景技术：

2.工业控制系统的子系统或功能组件包括但不限于数据采集与监视控制系统、分布式控制系统、可编程逻辑控制器系统，上述子系统具有通信功能，用于数据的采集及上传。
3.其中，可编程逻辑控制器系统的应用最为广泛，目前其通常采用io模块和继电器集成的方式，使得系统复杂度较高，并且很多都不带有模拟量采集的功能，导致可编程逻辑控制器系统的可靠性和稳定性不高，数据采集性能受影响。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提出一种工业控制系统，以解决现有的可编程逻辑控制器系统复杂程度高，功能设计不完善，影响系统数据采集性能的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型实施例提供一种工业控制系统，包括模拟量采集模块、ad转换模块、电源、中央处理模块、时钟模块、冗余总线；
6.所述模拟量采集模块、ad转换模块、中央处理模块和冗余总线依次连接，所述中央处理模块还与所述时钟模块连接；
7.所述电源与所述ad转换模块、中央处理模块和冗余总线连接；
8.所述模拟量采集模块用于采集模拟量数据，所述ad转换模块接收所述模拟量数据并发送给所述中央处理模块，所述冗余总线用于将所述中央处理模块获得的模拟量数据上传，所述时钟模块用于提供时钟信号；
9.所述模拟量采集模块包括第一模拟量输出、第二模拟量输出和第三模拟量输出，所述ad转换模块包括与所述第一模拟量输出连接的第一输入、与所述第二模拟量输出连接的第二输入和与所述第三模拟量输出连接的第三输入。
10.可选地，与所述第一模拟量输出对应的输入为0~10v的模拟量，与所述第二模拟量输出对应的输入为4~20ma的模拟量，与所述第三模拟量输出对应的输入为0~20ma的模拟量。
11.可选地，所述电源为冗余电源，所述冗余电源为双路电源供电。
12.可选地，所述冗余总线与总线通信，支持冗余通信。
13.可选地，还包括抗干扰电路，所述抗干扰电路与所述模拟量采集模块和所述ad转换模块连接。
14.本实用新型实施例提出一种工业控制系统，包括模拟量采集模块、ad转换模块、电源、中央处理模块、时钟模块、冗余总线。其中，模拟量采集模块用于模拟量数据的采集，调优，冗余总线可与背板总线通讯，实现数据上传。并且，本实用新型实施例提供的工业控制系统所设计的ad转换模块，支持模拟量采集模块的多种模拟量输入，提高系统的数据采集性能。
附图说明
15.图1为本实用新型实施例提供的工业控制系统的组成结构示意图；
16.图2为本实用新型实施例提供的另一工业控制系统的组成结构示意图；
17.图3为本实用新型实施例提供的ad转换模块的详细结构示意图。
18.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
19.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
20.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
21.在本文中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本实用新型的说明，其本身并没有特定的意义。因此，"模块"与"部件"可以混合地使用。
22.如图1所示，本实用新型实施例提供一种工业控制系统100，包括但不限于如下功能模块：
23.模拟量采集模块101、ad（analog to digital，模拟至数字）转换模块102、电源103、中央处理模块104、时钟模块105以及冗余总线106。
24.图1示例性的示出了上述模块的连接关系，其中，模拟量采集模块101、ad转换模块102、中央处理模块104和冗余总线106依次连接，中央处理模块104还与时钟模块105连接。电源103与ad转换模块102、中央处理模块104和冗余总线106连接，从而电源103和冗余总线106作为供电通讯一体的总线，简化上述模块的供电线路。
25.在具体应用中，模拟量采集模块101用于采集模拟量数据，ad转换模块102接收模拟量数据并发送给中央处理模块104，冗余总线106用于将中央处理模块104获得的模拟量数据上传，时钟模块105用于提供时钟信号。
26.其中，冗余总线与总线通信，支持冗余通信。
27.其中，电源为冗余电源，冗余电源为双路电源供电。使用冗余电源，则本实用新型实施例提供的工业控制系统支持热插拔。
28.优选地，中央处理模块104可以为cpu（central processing unit，中央处理器（central processing unit）。时钟模块105可以为任意的可以实时处理校对，提供时钟信号的功能模块，如ds1302模块等。
29.本实用新型实施例的ad转换模块，将模拟量采集模块所输出的模拟量数据转换后，使其能够被中央处理模块识别和处理，从而提高工业控制系统的数据采集性能。
30.在实用新型实施例提供的工业控制系统中，模拟量采集模块获取三种模拟量数据，在一种实现方式中，模拟量采集模块可以包括三个不同的模拟量输入单元，实现三种模拟量数据的获取，对应的，ad转换模块包括三个输入，实现三种模拟量数据的采集及传输。
31.因此，本实用新型实施例中，上述模拟量采集模块11包括第一模拟量输出、第二模
拟量输出和第三模拟量输出，ad转换模块包括与第一模拟量输出连接的第一输入、与第二模拟量输出连接的第二输入和与第三模拟量输出连接的第三输入。
32.在一个实施例中，与第一模拟量输出对应的输入为0~10v的模拟量，与第二模拟量输出对应的输入为4~20ma的模拟量，与第三模拟量输出对应的输入为0~20ma的模拟量。
33.在具体应用中，模拟量采集模块与ad转换模块之间可能出现杂波、谐波以及各种干扰信号，因此，如图2所示，本实用新型实施例还示出另一工业控制系统200的结构，与如图1所示的工业控制系统100相比，区别在于工业控制系统200还包括抗干扰电路，因此，图2中，工业控制系统200包括模拟量采集模块201、ad转换模块202、电源203、中央处理模块204、时钟模块205、冗余总线205以及抗干扰电路207，其中，抗干扰电路207与模拟量采集模块201和ad转换模块206连接。
34.如图3所示，本实用新型实施例还示出了ad转换模块的详细结构，图3中，将模拟量采集模块的输出记为ai1至ai8。ad转换模块包括型号为mcp3208的模数转换器，图中记为u1；两个ad转换芯片，图中记为u2和u3；型号为hcpl-263l的光电耦合器，图中记为u4；两个型号为6n137的光电耦合器，图中记为u5和u6，spi表示对外接口，mcp表示差分信号；bat56c的半导体二极管组，图中记为u7；以及接线端子，图中记为u8。图3中还示出了基准电压，记为u9。
35.其中，光电耦合器u4，u5和u6的三个输入分别为ad转换模块的第一输入、第二输入和第三输入。半导体二极管组u7为抗干扰电路。
36.以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。