一种数模信号传送系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种数模信号传送系统，该系统包括发送模组以及接收模组；发送模组包括信号采集卡以及数模转换模块，信号采集卡的输入端连接有若干开关量输入线，信号采集卡的输出端连接数模转换模块的输入端；接收模组包括模数转换模块以及信号输出卡，模数转换模块的输出端连接信号输出卡的输入端；信号输出卡的输出端连接有若干开关量输出线；数模转换模块的输出端与模数转换模块的输入端之间通过导线连接。本实用新型专利技术的优点是：将多根开关量信号线的数字信号进行分组编码，并采用两线制信号线进行传输，可以有效地减小线路的数目；这种传输方式具有信号传送量大、信号稳定、成本低、便于故障判断和系统维护的优点。

A digital signal transmission system

The utility model discloses a digital signal transmission system, which includes the sending module and the receiving module. The transmission module includes a signal acquisition card and a digital mode conversion module. The input end of the signal acquisition card is connected with a number of switch input lines, and the output end of the signal acquisition card connects the input end of the digital mode conversion module. The module consists of an analog digital conversion module and a signal output card, and the output terminal of the analog to digital conversion module connects the input terminal of the signal output card; the output terminal of the signal output card is connected with a number of switch output lines; the output end of the digital mode conversion module is connected by a wire between the input end of the module and the module. The advantages of the utility model are that the number of digital signals of multiple switch signal lines are coded in packet, and the number of lines can be effectively reduced by using two line signal lines. The transmission mode has the advantages of large signal transmission, stable signal, low cost, easy obstacle judgement and system maintenance.

【技术实现步骤摘要】
一种数模信号传送系统
本技术属于工控
，具体涉及一种数模信号传送系统。
技术介绍
在垃圾抓斗、散货抓斗等大型工业设备上通常需要安装很多传感器以及执行元件；这些元件及传感器需要通过信号线与CPU或工控设备进行交互；现有技术中，每个传感器以及执行元件需要独立的信号线与CPU或工控设备进行连接；然而工业设备的工作环境通常比较恶劣，不仅各种强电设备会造成电磁干扰，各种腐蚀性气体还会对电子设备以及信号线造成腐蚀；导致各种传感器以及执行元件与工控设备的通信过程发生各种偶发故障；数目庞大且布设复杂的信号线会大大增加偶发故障的发生概率以及维修难度。
技术实现思路
本技术的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种数模信号传送系统，该系统通过将多路开关量信号编码形成模拟信号，并通过两线制信号线传输，解决了信号线数目庞大导致的维护问题。本技术目的实现由以下技术方案完成：一种数模信号传送系统，其特征在于所述数模信号传送系统包括发送模组以及接收模组；所述发送模组包括信号采集卡以及数模转换模块，所述信号采集卡的输入端连接有若干开关量输入线，所述信号采集卡的输出端连接所述数模转换模块的输入端；所述接收模组包括模数转换模块以及信号输出卡，所述模数转换模块的输出端连接所述信号输出卡的输入端；所述信号输出卡的输出端连接有若干开关量输出线；所述数模转换模块的输出端与所述模数转换模块的输入端之间通过导线连接。所述数模转换模块为数字-电流转换模块；所述模数转换模块为电流-数字转换模块；连接所述数模转换模块与所述模数转换模块之间的导线包括一根地线以及一根信号线。所述开关量输入线的数目与所述开关量输出线的数目相同。所述发送模组还包括第一时钟模块，所述第一时钟模块的输出端连接所述信号采集卡；所述接收模组还包括第二时钟模块，所述第二时钟模块的输出端连接所述信号输出卡；所述第一时钟模块与所述第二时钟模块同步运行。所述数模转换模块的输出端连接有断路检测装置，所述断路检测装置用于检测所述数模转换模块的输出端的电流及电压。本技术的优点是：将多根开关量信号线的数字信号进行分组编码，并采用两线制信号线进行传输，可以有效地减小线路的数目；这种传输方式具有信号传送量大，信号稳定，故障少，成本低的优点；采用两线制传输多路开关量信号还具有便于维护的优点，可以有效地减小设备检修时间。附图说明图1为本技术中的数模信号传送系统的结构框图；图2为本技术中的发送模组的结构框图；图3为本技术中的接收模组的结构框图；图4为本技术中连接接收模组及发送模组的导线上的信号波形图。具体实施方式以下结合附图通过实施例对本技术的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：如图1-4，图中标记1-12分别为：发送模组1、接收模组2、开关量输入线3、开关量输出线4、信号采集卡5、数模转换模块6、第一时钟模块7、断路检测装置8、模数转换模块9、信号输出卡10、第二时钟模块11、导线12。实施例：如图1所示，本实施例具体涉及一种数模信号传送系统，该系统包括通过导线12连接的发送模组1以及接收模组2；连接在发送模组1以及接收模组2之间的导线12包括地线以及信号线；发送模组1用于将多根开关量输入线3的开关信号汇总成模拟信号，通过导线12传输至接收模组2，接收模组将模拟信号恢复成多个开关量信号，并从开关量输出线4输出。如图1、2所示，发送模组1包括信号采集卡5、数模转换模块6以及第一时钟模块7；第一时钟模块7连接所述信号采集卡5；信号采集卡5的输入端连接有若干开关量输入线3，信号采集卡5的输出端连接数模转换模块6的输入端；数模转换模块6的输出端通过导线12连接接收模组2；数模转换模块6为数字-电流转换模块，数模转换模块6用于将信号采集卡5输出的数字信号转换为模拟电流信号。如图1、2所示，发送模组1还包括断路检测装置8，断路检测装置8连接在数模转换模块6的输出端，用于检测数模转换模块6的输出端的电流和电压；当数模转换模块6输出的电流为零且电压过大时，表示连接在接收模组2以及发送模组之间的导线12发生断路，断路检测装置8可依据此特征发出断线故障警报；通过断路检测装置8，设备维护人员可以方便地检测出线路故障，可有效地节省设备检修时间。如图1、3所示，接收模组2包括模数转换模块9、信号输出卡10以及第二时钟模块11；第二时钟模块11连接信号采集卡5；模数转换模块9的输出端连接信号输出卡10的输入端；信号输出卡10的输出端连接有若干开关量输出线4；模数转换模块9为电流-数字转换模块，用于将发送模组1输出的模拟电流信号转换为数字信号；本实施例中，开关量输入线3的数目与开关量输出线4的数目相同；第一时钟模块7与第二时钟模块11同步运行。同时，第一时钟模块7与第二时钟模块11可以采取软件时钟的方式，系统拟定一个同步的数值，接收方接收到该数值后可以进行时间同步处理。如图1所示，本实施例还涉及一种数模信号传送方法，本实施例中，发送模组1连接有六根开关量输入线3，接收模组连接有六根开关量输出线4；本实施例中，数模信号传送方法包括发送模组1的发送过程以及接收模组2的接收过程。如图1、2所示，发送模组1的发送过程包括以下步骤：（1）发送模组1将开关量输入线3的输入信号划分为若干数字信号组Ⅰ；（2）发送模组1依次将各数字信号组Ⅰ转换成模拟信号帧，并将模拟信号帧发送至接收模组2；（3）各模拟信号帧发送完成后，发送模组1向接收模组2持续发送空闲信号；具体的：如图1、2、4所示，模拟信号的传输精度有限，单一的模拟信号无法传输过多的开关量输入线3的输入信号；为了解决这个问题，发送模组1的信号采集卡5将多路开关量输入线3的输入信号划分为若干数字信号组Ⅰ以便进行分组传输；每根开关量输入线3的输入信号仅有开和关两种状态，因此在划分过程中，可将若干根开关量输入线3分组，将每组开关量输入线3的输入信号合并成具有多个比特的二进制整数，并将合并后的二进制整数作为数字信号组Ⅰ；本实施例中，各数字信号组Ⅰ的位宽相同，每个数字信号组包含2至10比特的数据，也就是说通过传输一个数字信号组Ⅰ，可传输2至10路开关量输入线3的输入信号；通过分成n组传输，一次传输过程可以传输2n至10n路开关量输入线3的输入信号，极大地扩展了线路的传输容量。如图1、2、4所示，本实施例中，发送模组1连接有六根开关量输入线3，信号采集卡5将六根开关量输入线3的输入信号划分为两组数字信号组Ⅰ，每组数字信号组Ⅰ包含3比特数据，分别代表三路开关量输入线3的输入信号。如图1、2、4所示，本实施例中，发送模组1的数模转换模块6用于将输入的数字信号转换为模拟电流信号；发送模组1的信号采集卡5通过持续向数模转换模块6输出某个的数字信号组Ⅰ，使得数模转换模块6输出信号保持在某个电流值，以便形成模拟信号帧；模拟信号帧可通过导线12从发送模组1传输至接收模组2；为了便于发送模组1与接收模组2同步，每个模拟信号帧的持续时间T相等；在本实施例中T=100ms，模拟信号帧的最大电流值为20mA。如图1、2、4所示，发送模组1的信号采集卡5在第一时钟模块7的辅助下确保每个模拟信号帧的持续时间T满足设计要求；第一时钟模块7每隔模拟信号帧的持续时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数模信号传送系统，其特征在于所述数模信号传送系统包括发送模组以及接收模组；所述发送模组包括信号采集卡以及数模转换模块，所述信号采集卡的输入端连接有若干开关量输入线，所述信号采集卡的输出端连接所述数模转换模块的输入端；所述接收模组包括模数转换模块以及信号输出卡，所述模数转换模块的输出端连接所述信号输出卡的输入端；所述信号输出卡的输出端连接有若干开关量输出线；所述数模转换模块的输出端与所述模数转换模块的输入端之间通过导线连接。

【技术特征摘要】
1.一种数模信号传送系统，其特征在于所述数模信号传送系统包括发送模组以及接收模组；所述发送模组包括信号采集卡以及数模转换模块，所述信号采集卡的输入端连接有若干开关量输入线，所述信号采集卡的输出端连接所述数模转换模块的输入端；所述接收模组包括模数转换模块以及信号输出卡，所述模数转换模块的输出端连接所述信号输出卡的输入端；所述信号输出卡的输出端连接有若干开关量输出线；所述数模转换模块的输出端与所述模数转换模块的输入端之间通过导线连接。2.根据权利要求1所述的一种数模信号传送系统，其特征在于所述数模转...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宏兴，杨松，
申请(专利权)人：上海昂丰装备科技有限公司，上海昂丰矿机科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31