一种水电站一体化数据采集板制造技术

本实用新型专利技术公开一种水电站一体化数据采集板，包括采集板本体，其特征在于：所述采集板本体包括电源模块和处理器单元，所述电源模块与处理器单元连接，所述处理器单元分别连接A/D转换模块、DI/DO模块、高速计数模块、脉冲输出模块、总线通信模块、USB接口模块以及以太网通讯模块；本实用新型专利技术集成模拟量输入、数字量输入输出、高速计数脉冲输入输出等数据IO接口和RS232/485、工业以太网TCP/IP、USB等数据通信接口，非常方便的实现对水位、水温、栅压差、编码器脉冲和开关量报警等信号的数据采集功能和串行、以太网及USB数据通信功能。

【技术实现步骤摘要】
一种水电站一体化数据采集板
本技术属于水电站综合自动化控制系统
，尤其涉及一种水电站一体化数据采集板。
技术介绍
作为水电站综合自动化控制系统中的一个组成部分，水文信息采集单元负责采集水位、水温及机组栅压差等参数并上传至综合集控中心。目前针对水文信息采集单元的绝大多数设计方案均采用PLC实现对这些水文参数的采集与传输，根据采集对象的数据类型及传输方式选择不同的IO模块和通信模块，每次安装调试都需要花费大量精力放在一些重复性的工作上，同时由于水文信息采集单元功能相对单一，构建一套完整的PLC+上位机测控系统效费比太低，考虑到水文信息采集单元采集对象、数据类型及传输方式等功能比较固定，若能开发一套专用的数据采集板，集成水文信息的采集、计算、存储和传输等功能，且方便实现与集控中心的信息交换，这无疑会极大缩短工程的安装调试周期，增强系统的可集成性，大大减少系统的开发成本。基于此，申请人设计开发了水电站专用水温数据采集板，它集成了模拟量输入、数字量输入输出、高速计数脉冲输入输出等数据IO接口和RS232/485、工业以太网TCP/IP、USB等数据通信接口，非常方便的实现了对水位、水温、栅压差、编码器脉冲和开关量报警等信号的数据采集功能和串行、以太网及USB数据通信功能。
技术实现思路
为了设计开发水电站专用水温数据采集板，实现对水位、水温、栅压差、编码器脉冲和开关量报警等信号的数据采集功能，提出一种水电站一体化数据采集板。本技术采用的技术方案如下：一种水电站一体化数据采集板，包括采集板本体，其特征在于：所述采集板本体包括电源模块和处理器单元，所述电源模块与处理器单元连接，所述处理器单元分别连接A/D转换模块、DI/DO模块、高速计数模块、脉冲输出模块、总线通信模块、USB接口模块以及以太网通讯模块；所述处理器单元负责采集板的数据运算处理功能；所述A/D转换模块实现对水位、温度、压力模拟量数据的采集、输出功能；所述DI/DO模块实现对数字量、开关量的采集、输出功能；所述高速计数模块实现对各类光电编码器的高速数字量采集；所述脉冲输出模块结合高精阻容实现20MHz的输出，实现与PLC高速计数模块的脉冲方式通信。进一步的，所述采集板本体上还设有预留接口模块，所述预留接口模块与处理器单元连接。进一步的，所述处理器单元采用LPC2468处理器。进一步的，所述A/D转换模块采用模拟量输入输出电路采用18位、过采样的ADC芯片MAX1403。进一步的，DI/DO模块采用Maxim高速、多路LVDS交叉开关MAX-9135。进一步的，所述高速计数模块采用One-Wire单线协议传感器。进一步的，所述脉冲输出模块PWM脉冲宽度调制控制器UCC1806-SP。进一步的，所述总线通信模块采用MAX232、MAX485芯片实现数据串行通信功能。进一步的，所述USB接口模块利用USB主控芯片实现外部串行通信，USB接口模块还连接数据存储模块，实现数据存储备份。本技术具有以下有益效果：本技术集成模拟量输入、数字量输入输出、高速计数脉冲输入输出等数据IO接口和RS232/485、工业以太网TCP/IP、USB等数据通信接口，非常方便的实现对水位、水温、栅压差、编码器脉冲和开关量报警等信号的数据采集功能和串行、以太网及USB数据通信功能。本技术集成水文信息的采集、计算、存储和传输等功能，且方便实现与集控中心的信息交换，这无疑会极大缩短工程的安装调试周期，增强系统的可集成性，大大减少系统的开发成本。附图说明图1为本技术的采集板功能模块分布示意图。图2为本技术的硬件连接关系图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的说明：如图1-2所示，一种水电站一体化数据采集板，包括采集板本体，其特征在于：所述采集板本体包括电源模块和处理器单元，所述电源模块与处理器单元连接，所述处理器单元分别连接A/D转换模块、DI/DO模块、高速计数模块、脉冲输出模块、总线通信模块、USB接口模块以及以太网通讯模块；所述处理器单元负责采集板的数据运算处理功能；所述A/D转换模块实现对水位、温度、压力模拟量数据的采集、输出功能；所述DI/DO模块实现对数字量、开关量的采集、输出功能；所述高速计数模块实现对各类光电编码器的高速数字量采集；所述脉冲输出模块结合高精阻容实现20MHz的输出，实现与PLC高速计数模块的脉冲方式通信。所述采集板本体上还设有预留接口模块，所述预留接口模块与处理器单元连接。所述处理器单元采用LPC2468处理器。所述A/D转换模块采用模拟量输入输出电路采用18位、过采样的ADC芯片MAX1403。所述DI/DO模块采用Maxim高速、多路LVDS交叉开关MAX-9135。所述高速计数模块采用One-Wire单线协议传感器。所述脉冲输出模块PWM脉冲宽度调制控制器UCC1806-SP。所述总线通信模块采用MAX232、MAX485芯片实现数据串行通信功能。所述USB接口模块利用USB主控芯片实现外部串行通信，USB接口模块还连接数据存储模块，实现数据存储备份。实施例：处理器单元是一款基于NXP的LPC2468处理器设计的开发板，最高频率可达72MHz，带增强的PHY和DMA的USB2.0全速OTG/Device/OHCI接口，外部存储器接口支持SDRAM、Flash和SRAM；负责采集板的数据运算处理功能。A/D转换模块，是模拟量输入输出电路采用18位、过采样的ADC芯片MAX1403，它利用Σ-Δ调制器和数字滤波器可实现真正的16位转换精度。实现对模拟量的采集、输出功能。DI/DO模块采用Maxim高速、多路LVDS交叉开关MAX-9135实现多通道切换；所有端口均具有±25kVISO气隙放电模式ESD保护；采用3.3V电源供电，工作在-40℃~+105℃温度范围；输出还可以置为高阻态，以支持多个多路开关并联使用。为了保护模板，采用高速光耦PC412S0NIP0F，速率高达25Mbps，其静电强度高、耐高温且耐潮湿，适用于工业现场环境。支持对数字量、开关量的采集、输出功能。高速计数模块采用One-Wire单线协议传感器，节省布线、传输稳定并可实现和多个传感器通信。支持对各类光电编码器的高速数字量采集。脉冲输出模块采用TI公司生产的PWM脉冲宽度调制控制器UCC1806-SP，结合高精阻容实现20MHz的输出，实现与PLC高速计数模块的脉冲方式通信。太网通讯模块，工业以太网物理层芯片采用Realtek公司的网络控制器RTL8139D，10M/100M以太网自适应；3.3V供电电压，非常方便与ARM核心板接口。总线通信模块，采用MAX232、MAX485芯片实现数据串行通信功能。USB接口模块利用USB主控芯片实现外部串行通信（打印功能），数据与程序存储在MMC卡中，方便数据备份。以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水电站一体化数据采集板，包括采集板本体，其特征在于：所述采集板本体包括电源模块和处理器单元，所述电源模块与处理器单元连接，所述处理器单元分别连接A/D转换模块、DI/DO模块、高速计数模块、脉冲输出模块、总线通信模块、USB接口模块以及以太网通讯模块；所述处理器单元负责采集板的数据运算处理功能；所述A/D转换模块实现对水位、温度、压力模拟量数据的采集、输出功能；所述DI/DO模块实现对数字量、开关量的采集、输出功能；所述高速计数模块实现对各类光电编码器的高速数字量采集；所述脉冲输出模块结合高精阻容实现20 MHz 的输出，实现与 PLC 高速计数模块的脉冲方式通信。

【技术特征摘要】
1.一种水电站一体化数据采集板，包括采集板本体，其特征在于：所述采集板本体包括电源模块和处理器单元，所述电源模块与处理器单元连接，所述处理器单元分别连接A/D转换模块、DI/DO模块、高速计数模块、脉冲输出模块、总线通信模块、USB接口模块以及以太网通讯模块；所述处理器单元负责采集板的数据运算处理功能；所述A/D转换模块实现对水位、温度、压力模拟量数据的采集、输出功能；所述DI/DO模块实现对数字量、开关量的采集、输出功能；所述高速计数模块实现对各类光电编码器的高速数字量采集；所述脉冲输出模块结合高精阻容实现20MHz的输出，实现与PLC高速计数模块的脉冲方式通信。2.根据权利要求1所述的一种水电站一体化数据采集板，其特征在于：所述采集板本体上还设有预留接口模块，所述预留接口模块与处理器单元连接。3.根据权利要求1所述的一种水电站一体化数据采集板，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜岗，
申请(专利权)人：连云港职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江苏,32