一种基于物联网感知数据采集与控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于物联网感知数据采集与控制装置，涉及工业产品控制技术领域，该装置包含处理模块，数字输出端口模块和控制模块，所述处理模块通过通信导线连接至所述数字输出端口模块，所述数字输出端口模块连接至所述控制模块，所述控制模块为交流采集控制模块或直流采集控制模块或直流采集控制模块与交流采集控制模块的组合，所述直流采集控制模块和交流采集控制模块均用于采集受控运行设备的电气参数并执行所述数字输出端口模块传来的操作命令。本实用新型专利技术将采集和操作指令的执行整合在了同一个装置中，解决了现有技术中采集和执行相互独立的问题。

A Sensory Data Acquisition and Control Device Based on Internet of Things

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网感知数据采集与控制装置
本技术涉及工业产品控制
，尤其涉及一种基于物联网感知数据采集与控制装置。
技术介绍
物联网的快速发展让我们进入了后云时代，估计到2019年会有将近500亿的事物连接到互联网。如果全部采用端采集、云集中处理的方式，将会对网络带宽的占用起着无法估量的负面效果，因此本地化数据解析处理，成了一种新的需求。本地化的数据解析处理需要本地的装置能够实现数据的本地采集，在工业产品中，其大部分应用均要求极快的响应时间，而且还需保证数据的私密性。现有技术中，在控制方面，独立控制设备本身不具备数据采集功能，例如PLC设备，只能接入采集单一的开关量感知数据，对于其它数字量以及模拟量将无从识别，因此需要提出一种兼具数据采集和执行操作命令的装置。
技术实现思路
本技术实施例提供一种基于物联网感知数据采集与控制装置，用以解决现有技术中存在的数据采集和执行操作命令相互独立的技术问题。本技术实施例提供一种基于物联网感知数据采集与控制装置，该装置包含处理模块，数字输出端口模块和控制模块，所述处理模块通过通信导线连接至所述数字输出端口模块，所述数字输出端口模块通过信号线连接至所述控制模块。可选的，所述控制模块为交流采集控制模块或直流采集控制模块或直流采集控制模块与交流采集控制模块的组合。可选的，所述处理模块还连接至第一DC-DC变换器的一端，第一DC-DC变换器的另一端连接至DC-DC隔离模块的一端，DC-DC隔离模块的另一端连接至第二DC-DC变换器的一端，第二DC-DC变换器的另一端连接至防反电路的输出端。可选的，所述防反电路包含二极管D1，电容C1，电容C8以及场效应管Q1；所述二极管D1为瞬态电压抑制二极管，所述二极管D1的一端与输入电源的正极连接，所述二极管D1的另一端与输入电源的负极连接；所述电容C1的一端与输入电源的正极连接，所述电容C1的另一端与输入电源的负极连接；电容C8的一端与输入电源的负极连接，电容C8的另一端与设备的保护地线连接；所述场效应管Q1的漏极与输入电源的正极连接，栅极与输入电源的负极连接，所述场效应管Q1的源极和栅极组成所述防反电路的输出端。可选的，所述DC-DC隔离模块包含隔离芯片U1，所述隔离芯片U1的电源正极输入端与输入地之间并联设置有电容C2和电容C3，所述隔离芯片U1的电源正极输入端与输入地分别连接至电源的正负极；所述隔离芯片U1的正电源输出端与隔离芯片U1的0V输出之间并联设置与电容C4和电容C5，所述隔离芯片U1的0V输出还通过电容C6连接至保护地线，所述隔离芯片U1的0V输出还直接接地。可选的，所述直流采集控制模块包含直流监测电路和直流控制电路，所述直流监测电路和直流控制电路均连接至直流采集控制模块的MCU；所述直流控制电路包含控制器U2，所述控制器U2的RELAY端与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端连接至三极管Q2的基极，电阻R2的另一端还通过电阻R3接地，所述三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极连接至第一继电器的线圈的一端以及二极管D2的正极，二极管D2的负极与第一继电器的线圈的另一端均连接至VCC；第一继电器的开关主节点连接至电源输入端，第一继电器的开关二选一节点分别悬空和连接至输出电源的正极。可选的，所述交流采集控制模块包含交流监测电路和交流控制电路，所述交流监测电路和交流控制电路均连接至交流采集控制模块的MCU；所述交流控制电路包含控制器U3，所述控制器U3的RELAY端与电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端与三极管Q3的基极连接，所述电阻R4的另一端还通过电阻R5接地，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的集电极分别连接至二极管D3的正极、电容C7的一端和第二继电器线圈的一端，电容C7的另一端通过电阻R6连接至VCC，二极管D3的负极和第二继电器线圈的另一端均连接至VCC；第二继电器的开关主节点连接至电源输入端，第二继电器的开关二选一节点分别悬空和连接至输出电源的正极。本技术通过处理模块与数字输出端口模块连接，数字输出端口模块连接至控制模块，控制模块可以是交流或者直流采集控制模块，本技术将整个装置模块化，并通过数字输出端口模块的可扩展性，可以提供多路的控制模块接入，同时通过控制模块可以对受控运行设备运行参数进行采集并执行数字输出端口模块传来的操作指令，将采集和操作指令的执行整合在了同一个装置中，解决了现有技术中采集和执行相互独立的问题。上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本技术装置实施例整体架构示意图；图2为本技术处理模块实施例外围架构示意图；图3为本技术实施例防反电路图；图4为本技术实施例隔离模块电路图；图5为本技术实施例数字输出端口模块架构示意图；图6为本技术实施例直流采集控制模块架构示意图；图7为本技术实施例直流电流采样电路图；图8为本技术实施例直流电压采样电路图；图9为本技术实施例直流控制电路图；图10为本技术实施例交流采集控制模块架构示意图；图11为本技术实施例交流电压电流采样电路图；图12为本技术实施例交流控制电路图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。本技术的第一实施例提供一种基于物联网感知数据采集与控制装置，该装置包含处理模块，数字输出端口(Digitalout，DO)模块和控制模块，处理模块通过通信导线连接至数字输出端口模块，数字输出端口模块连接至所述控制模块。控制模块为交流采集控制模块或直流采集控制模块或直流采集控制模块与交流采集控制模块的组合，直流采集控制模块和交流采集控制模块均用于采集受控运行设备的电气参数并执行数字输出端口模块传来的操作命令。如图1所示，该装置的主要架构为，处理模块与数字输出端口模块电连接，其中，本实施例中，处理模块选用TM4C1294NCPDT-128-TQFP型号的CPU，数字输出端口模块最大可配置16路，其通信方式可以为CAN总线或RS485总线之一，通信速率可调节，处理模块与数字输出端口模块之间的连接方式是双绞线缆，具体可为特性阻抗为120Ω的双绞屏蔽电缆。数字输出端口模块与控制模块电连接，控制模块可以为直流采集控制模块或交流采集控制模块，其搭配方式支持交流模块与直流模块任意组合，单个数字输出端口模块连接容量可以扩展至8路，其连接导线可以为4芯--2对双绞线，其速率可以调节。本实施例中，处理模块还连接至第一DC-DC变换器的一端，第一DC-DC变换器的另一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网感知数据采集与控制装置，其特征在于，该装置包含处理模块，数字输出端口模块和控制模块，所述处理模块通过通信导线连接至所述数字输出端口模块，所述数字输出端口模块通过信号线连接至所述控制模块。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网感知数据采集与控制装置，其特征在于，该装置包含处理模块，数字输出端口模块和控制模块，所述处理模块通过通信导线连接至所述数字输出端口模块，所述数字输出端口模块通过信号线连接至所述控制模块。2.根据权利要求1所述的基于物联网感知数据采集与控制装置，其特征在于，所述控制模块为交流采集控制模块或直流采集控制模块或直流采集控制模块与交流采集控制模块的组合。3.根据权利要求1所述的基于物联网感知数据采集与控制装置，其特征在于，所述处理模块还连接至第一DC-DC变换器的一端，第一DC-DC变换器的另一端连接至DC-DC隔离模块的一端，DC-DC隔离模块的另一端连接至第二DC-DC变换器的一端，第二DC-DC变换器的另一端连接至防反电路的输出端。4.根据权利要求3所述的基于物联网感知数据采集与控制装置，其特征在于，所述防反电路包含二极管D1，电容C1，电容C8以及场效应管Q1；所述二极管D1为瞬态电压抑制二极管，所述二极管D1的一端与输入电源的正极连接，所述二极管D1的另一端与输入电源的负极连接；所述电容C1的一端与输入电源的正极连接，所述电容C1的另一端与输入电源的负极连接；电容C8的一端与输入电源的负极连接，电容C8的另一端与设备的保护地线连接；所述场效应管Q1的漏极与输入电源的正极连接，栅极与输入电源的负极连接，所述场效应管Q1的源极和栅极组成所述防反电路的输出端。5.根据权利要求3所述的基于物联网感知数据采集与控制装置，其特征在于，所述DC-DC隔离模块包含隔离芯片U1，所述隔离芯片U1的电源正极输入端与输入地之间并联设置有电容C2和电容C3，所述隔离芯片U1的电源正极输入端与输入地分别连接至电源的正负极；...

【专利技术属性】
技术研发人员：程宁，
申请(专利权)人：重庆九钰智慧科技有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆,50