一种数字输入输出的从站数据采集装置

技术领域

本发明涉及一种数字输入输出的从站数据采集装置，属于工业控制领域。

背景技术

对于工业控制领域，为了满足恶劣的工业现场环境要求，需要数据采集系统能够实现多节点IO的输入和输出，并且要具备足够的可靠性，现有的系统无法满足上述要求。

发明内容

本发明提供了一种数字输入输出的从站的数据采集装置，解决了背景技术中披露的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种数字输入输出的从站数据采集装置，包括主控芯片以及与主控芯片连接的第一以太网总线接口、第二以太网总线接口、若干输入模块和若干输出模块；

第一以太网总线接口外接主站，与主站进行数据传输；

第二以太网总线接口外接扩展的数字输入输出从站，与扩展的数字输入输出从站进行数据传输；

输入模块的每个输入点外接一用户设备，接收用户设备的状态量信号，根据状态量信号的变化，调整相应输入点的使能状态，并将输入点的使能状态数据传输给主站；

输出模块的每个输出点外接一继电器或负载，接收主站的控制信号，将控制信号转换为控制继电器或负载的大功率开关信号。

还包括显示器，显示器连接主控芯片，用以显示与主站的通信状态、与扩展数字输入输出从站的通信状态、各输入模块输入点的使能状态、各输出模块输出点的使能状态。

还包括电源接口，电源接口外接电源，为所述数据采集装置的所有用电部件供电。

第一以太网总线接口和第二以太网总线接口均为RJ-45接口。

还包括壳体，所述数据采集装置的部件均设置在壳体正面。

壳体的顶板上设置有若干散热孔。

壳体的背板顶部和底部均设置有若干用以固定所述数据采集装置的固定孔。

本发明所达到的有益效果：

本发明采用太网总线接口实现与主站的通信、实现与多从站级联，从站采用多节点的IO模块，实现了多路数字信号的实时的输入和输出，输出传输安全可靠，满足了恶劣的工业现场环境中对从站的要求。

附图说明

图1为数据采集装置的前视图；

图2为数据采集装置的立体图；

图3为输出模块的外接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1和2所示，一种数字输入输出的从站数据采集装置，包括壳体8、主控芯片、第一以太网总线接口4、第二以太网总线接口7、若干输入模块1、若干输出模块3、显示器2和电源接口5。

第一以太网总线接口4和第二以太网总线接口7均嵌入固定在壳体8正面，并且均与主控芯片连接。

第一以太网总线接口4为RJ-45接口，可实现数据的收发，第一以太网总线接口4用以外接主站，与主站进行数据传输。

第二以太网总线接口7也为RJ-45接口，也可实现数据的接收和发送，第二以太网总线接口7外接扩展的数字输入输出从站，与扩展的数字输入输出从站进行数据传输，通过第二以太网总线接口7实现从站的扩展。

输入模块1和输出模块3均嵌入固定在壳体8正面，并且均与主控芯片连接。

输入模块1为多输入点的输入模块，为本领域现有模块，每个输入点外接一用户设备，接收用户设备的状态量信号，根据状态量信号的变化，调整相应输入点的使能状态，即0或1，并将输入点的使能状态数据传输给主站，经过主站里的PLC程序处理做出相应的反应。

输入模块1包含输入公共端，输入公共端VCC连接24VDC电源，GND接电源负极，作为控制离散状态量的改变。

输出模块3为多输出点的输出模块，也为本领域现有模块，每个输出点外接一24VDC继电器或负载，比如继电器线圈、接触器线圈、指示灯等，接收主站的控制信号，将控制信号转换为控制24VDC继电器或负载的大功率开关信号。

输出模块3包含输出公共端，输出公共端VCC连接24VDC电源，GND接电源负极，用于驱动工作电压为24 V的IO设备。

如图3所示，输出是低电平有效，当输出有效时，电流是流入输出点的，也就是当输出点显示状态为0时为使能状态，显示状态为1时为不使能。如报警灯，正极接入VCC，红灯线接入输出点1，则当输出点1状态为0时，报警红灯亮起，为1时红灯灭掉。

显示器2为OLED显示器，嵌入并固定在壳体8正面，与主控芯片连接。显示器2用以显示与主站的通信状态、与扩展数字输入输出从站的通信状态、各输入模块1输入点的使能状态、各输出模块3输出点的使能状态。如：000表示与主站未接通，001表示与主站接通，每个输入点、输出点位都对应屏幕上的一个小方格内的1或0，只要对其点位地址操作，屏幕会显示点位状态变化。

电源接口5为24VDC电源接口，嵌固在壳体8正面，电源接口5外接电源，为所述数据采集装置的所有用电部件供电。

壳体8为铝材加工的六面体，包括前板、左侧板、右侧板、顶板、底板、背板，其中，左侧板、右侧板上开有多个固定位孔，固定位孔内径为3.5mm，通过M3十字沉头螺钉组装壳体8。顶板上开有散热孔6，防止装置发热导致固件损坏。

壳体8的背板顶部和底部凸出，凸出部开有用以固定所述数据采集装置的固定孔，具体为U型孔，通过M3十字沉头螺钉固定壳体8，可以多角度安装固定本设备。

本发明采用太网总线接口实现与主站的通信、实现与多从站级联，从站采用多节点的IO模块（输入模块1、若干输出模块3），实现了多路数字信号的实时采集和输出，输出传输安全可靠，满足了恶劣的工业现场环境中对从站的要求；同时本发明体积小接线简单，外壳固定可变，节省用户安装空间，方便了用户使用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。