一种多路模拟量输入的从站数据采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种多路模拟量输入的从站数据采集装置，包括FPGA、若干模拟量采集电路、光纤通讯接口和电源电路；模拟量采集电路包括模拟量调理电路、模数转换电路和信号隔离电路；模拟量调理电路通过模拟量输入接口获取模拟量，模拟量调理电路、模数转换电路和信号隔离电路依次串联，信号隔离电路连接FPGA；FPGA连接光纤通讯接口，光纤通讯接口外接与主站连接的光纤总线；电源电路通过电源接口外接电源，电源电路为所有用电部件供电。本实用新型专利技术将模拟信号转换成数字信号，通过光纤进行传输，解决了电磁干扰问题，长距离传输不易失真；本实用新型专利技术的光纤通讯接口外接光纤总线，可实现多个从站级联，增加了采集模拟信号的通道数。

【技术实现步骤摘要】
一种多路模拟量输入的从站数据采集装置
本技术涉及一种多路模拟量输入的从站数据采集装置，属于工业控制领域。
技术介绍
在工业控制领域中，数据采集系统需要采集不同的模拟量信号，用于控制不同的系统对象。常见的模拟量有电压、电流等。在一些生产环境中，常常需要采集多个通道的模拟量信号，并且需要将采集的信息传输到控制主站，用于系统控制对象。目前对模拟量采集存在以下问题：1、在复杂生产环境中，对于模拟信号会存在电磁干扰问题，模拟信号在长距离传输过程中也存在信号失真；2、采集模拟信号的通道数量有限，无法进行扩展。
技术实现思路
本技术提供了一种多路模拟量输入的从站数据采集装置，解决了
技术介绍
中披露的问题。为了解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：一种多路模拟量输入的从站数据采集装置，包括FPGA、若干模拟量采集电路、光纤通讯接口和电源电路；模拟量采集电路包括模拟量调理电路、模数转换电路和信号隔离电路；模拟量调理电路通过模拟量输入接口获取模拟量，模拟量调理电路、模数转换电路和信号隔离电路依次串联，信号隔离电路连接FPGA；FPGA连接光纤通讯接口，光纤通讯接口外接与主站连接的光纤总线；电源电路通过电源接口外接电源，电源电路为所有用电部件供电。模拟量调理电路为运算放大器，用以调理所获取模拟量的幅值。模数转换电路为模数转换芯片，用以将模拟量转换成数字量。信号隔离电路为磁耦隔离器件。模拟量采集电路还包括可调电位器列，可调电位器列中的可调电位器连接模拟量输入接口，用以改变模拟量输入通道的偏移量。还包括与FPGA连接的显示屏，用以显示输入模拟量的从站编号。电源电路将电源电压转换成多种电压，分别为不同电压要求的用电部件供电。本技术所达到的有益效果：本技术将模拟信号转换成数字信号，然后通过光纤进行传输，有效解决了电磁干扰问题，长距离传输不易失真，提高了模拟信号的精确度和可靠性；本技术的光纤通讯接口外接光纤总线，可实现多个从站的级联，然后再通过光纤连接到主站，形成一个闭环的回路，增加了采集模拟信号的通道数；本技术避免了复杂的接线和增加设备的兼容性，提高了系统的稳定性。附图说明图1为本技术的电路框图；图2为本技术的立体图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。如图1所示，一种多路模拟量输入的从站数据采集装置，包括FPGA、若干模拟量采集电路、光纤通讯接口11、电源电路和显示屏8。模拟量采集电路主要用以实现模拟量的采集，包括可调电位器列9、模拟量调理电路、模数转换电路和信号隔离电路。模拟量调理电路通过模拟量输入接口10获取模拟量；模拟量输入接口10为8通道接口，如果要采集16个模拟量，那么装置就需要2个模拟量采集电路；模拟量调理电路为运算放大器，用以调理所获取模拟量的幅值。可调电位器列9中包括8个可调电位器，每个可调电位器对应一通道，可调电位器列9中的可调电位器连接模拟量输入接口10，用以改变模拟量输入通道的偏移量；可调电位器必须通过螺丝刀深入内部进行调节，这样的设计避免误触可调电位器的旋钮，导致装置的损坏或其他不可逆的后果。模拟量调理电路、模数转换电路和信号隔离电路依次串联；模数转换电路为16位模数转换芯片，用以将调理后的模拟量转换成数字量；信号隔离电路为磁耦隔离器件，连接FPGA，将模拟电路与数字电路进行隔离，避免不同信号的电路之间相互干扰，提高模拟量信号的采集精度。FPGA通过串行通信的方式采集数字量，FPGA连接光纤通讯接口11，光纤通讯接口11外接光纤总线，光纤总线连接主站，从而实现与主站的通信和与其他从站数据采集装置的级联（即多个从站数据采集装置均连接至光纤总线，然后与主站连接，形成一个闭环的回路）。FPGA将采集的数据发送到光纤通讯接口11，并且通过光纤通讯接口11接收主站发送的控制命令。显示屏8为数码管显示屏，通过双位数码管显示输入模拟量的从站编号。在级联从站的应用中，可以更加方便直观的确定从站的编号。电源电路通过电源接口12外接24V直流电源，电源电路将电源电压转换成多种电压，一般转换为5V、3.3V、2.5V和1.2V电压，分别为不同电压要求的用电部件供电。如图2所示，从站数据采集装置还包括外壳以及固定上述部件的电路板。外壳为铝材加工的面板，包括背板3、前板7、左侧板、右侧板5、上板1和下板6，上板1上均匀开有散热孔2，背板3的顶部和底部凸出，凸出部开有固定整个装置的固定孔4。电路板包括控制板、若干采集板、连接板。控制板的正面固定FPGA、光纤通讯接口11、电源电路、电源接口12和显示屏8，其中光纤通讯接口11、电源接口12和显示屏8从前板7露出，控制板的背面固定有64脚双排排针。采集板的正面固定可调电位器列9、模拟量调理电路、模数转换电路、信号隔离电路、模拟量输入接口10，可调电位器列9和模拟量输入接口10从前板7露出，采集板的背面固定有64脚双排排针。若需要采集16个模拟量，那么就需要两个采集板。连接板包括与控制板连接的64脚双排排母、与采集板连接的64脚双排排母，负责控制板和采集板的通信和供电。本技术将模拟信号转换成数字信号，然后通过光纤进行传输，有效解决了电磁干扰问题，长距离传输不易失真，提高了模拟信号的精确度和可靠性。本技术的光纤通讯接口外接光纤总线，可实现多个从站的级联，然后再通过光纤连接到主站，形成一个闭环的回路，增加了采集模拟信号的通道数。本技术避免了复杂的接线和增加设备的兼容性，提高了系统的稳定性。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多路模拟量输入的从站数据采集装置，其特征在于：包括FPGA、若干模拟量采集电路、光纤通讯接口和电源电路；/n模拟量采集电路包括模拟量调理电路、模数转换电路和信号隔离电路；模拟量调理电路通过模拟量输入接口获取模拟量，模拟量调理电路、模数转换电路和信号隔离电路依次串联，信号隔离电路连接FPGA；/nFPGA连接光纤通讯接口，光纤通讯接口外接与主站连接的光纤总线；电源电路通过电源接口外接电源，电源电路为所有用电部件供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种多路模拟量输入的从站数据采集装置，其特征在于：包括FPGA、若干模拟量采集电路、光纤通讯接口和电源电路；
模拟量采集电路包括模拟量调理电路、模数转换电路和信号隔离电路；模拟量调理电路通过模拟量输入接口获取模拟量，模拟量调理电路、模数转换电路和信号隔离电路依次串联，信号隔离电路连接FPGA；
FPGA连接光纤通讯接口，光纤通讯接口外接与主站连接的光纤总线；电源电路通过电源接口外接电源，电源电路为所有用电部件供电。


2.根据权利要求1所述的一种多路模拟量输入的从站数据采集装置，其特征在于：模拟量调理电路为运算放大器，用以调理所获取模拟量的幅值。


3.根据权利要求1所述的一种多路模拟量输入的从站数据采集装置，其特征在于：模数转换电路为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘政，王祺斌，秦奥伟，随亮，杨新论，
申请(专利权)人：苏州行远志成自动化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32