PLC对模拟量数据的计算方法 可编程控制器(简称PLC) 是专为在工业环境中应用而设计的一种工业控制用计算机, 具有抗干扰能力强、可靠性高、体积小等优点, 是实现机电一体化的理想装置, 在各种工业设备上得到了广泛的应用, 在机床的电气控制中应用也比较普遍, 这些应用中常见的是将PLC 用于开关量的输入和输出控制。 随着PLC技术的发展, 它在位置控制、过程控制、数据处理等方面的应用也越来越多。本文将谈论利用PLC处理模拟量的方法, 以对机床液压系统工作压力的检测处理为例, 详细介绍PLC处理模拟量的各重要环节, 特别是相关软件的设计。为利用PLC全面地实现对机床系统工作参数的检测打下技术基础; 为机床故障的判断、故障的预防提供重要的数据来源。 1 PLC采集、处理模拟量的一般过程 在PLC组成的自动控制系统中, 对物理量(如温度、压力、速度、振动等) 的采集是利用传感器(或变送器) 将过程控制中的物理信号转换成模拟信号后, 通过PLC提供的专用模块, 将模拟信号再转换成PLC可以接受的数字信号, 然后输入到PLC中。由于PLC保存数据时多采用BCD码的形式, 所以经过A /D专用模块的转换后, 输入到PLC的数据存储单元的数据应该是一个BCD 码。整个数据传送过程如图1所示。 图1 PLC采集数据的过程图 PLC对模拟量数据的采集, 基本上都采用专用的A /D模块和专用的功能指令相配合, 可以让设计者很方便地实现外部模拟量数据的实时采集, 并把采集的数据自动存放到指定的数据单元中。经过采集转换后存入到数据单元中的BCD码数字, 与物理量的大小之间有一定的函数关系, 但这个数字并不与物理量的大小相等, 所以, 采集到PLC中的数据首先就需 要进行整定处理, 确定二者的函数关系, 获得物理量的实际大小。通过整定后的数据, 才是实时采集的物理量的实际大小, 然后才可以进行后序的相关处理, 并可根据需要显示输出数据, 整个程序设计的流程图如图2所示。
1. 线形光耦介绍 光隔离是一种很常用的信号隔离形式。常用光耦器件及其外围电路组成。由于光耦电路简单，在数字隔离电路或数据传输电路中常常用到，如UART协议的20mA电流环。对于模拟信号，光耦因为输入输出的线形较差，并且随温度变化较大，限制了其在模拟信号隔离的应用。 对于高频交流模拟信号，变压器隔离是最常见的选择，但对于支流信号却不适用。一些厂家提供隔离放大器作为模拟信号隔离的解决方案，如ADI的AD202，能够提供从直流到几K的频率内提供0.025%的线性度，但这种隔离器件内部先进行电压-频率转换，对产生的交流信号进行变压器隔离，然后进行频率-电压转换得到隔离效果。集成的隔离放大器内部电路复杂，体积大，成本高，不适合大规模应用。 模拟信号隔离的一个比较好的选择是使用线形光耦。线性光耦的隔离原理与普通光耦没有差别，只是将普通光耦的单发单收模式稍加改变，增加一个用于反馈的光接受电路用于反馈。这样，虽然两个光接受电路都是非线性的，但两个光接受电路的非线性特性都是一样的，这样，就可以通过反馈通路的非线性来抵消直通通路的非线性，从而达到实现线性隔离的目的。 市场上的线性光耦有几中可选择的芯片，如Agilent公司的HCNR200/201，TI子公司TOAS的TIL300，CLARE的LOC111等。这里以HCNR200/201为例介绍2. 芯片介绍与原理说明 HCNR200/201的内部框图如下所示 其中1、2引作为隔离信号的输入，3、4引脚用于反馈，5、6引脚用于输出。 1、2引脚之间的电流记作IF，3、4引脚之间和5、6引脚之间的电流分别记作IPD1和IPD2。输入信号经过电压-电流转化，电压的变化体现在电流IF上，IPD1和IPD2基本与IF成线性关系，线性系数分别记为K1和 K2,即 K1与K2一般很小（HCNR200是0.50%），并且随温度变化较大（HCNR200的变化范围在0.25%到0.75%之间），但芯片的设计使得 K1和K2相等。在后面可以看到，在合理的外围电路设计中，真正影响输出/输入比值的是二者的比值K3,线性光耦正利用这种特性才能达到满意的线性度的。
1、4-20mA和0-5V是目前工业传感器使用最多的两种输出信号，所以有了模拟量采集卡，多通道模拟量采集卡可以汇总工厂、农业大棚、污染河流、气候环境等所有传感器，利于实现传感器的统一管理和分析，但是问题来了： （1）现场传感器数量多，分布区域广，走有线太麻烦； （2）现场监控费人力，很不灵活； （3）不能兼容PC、手机、平板等多设备监控； 2、物联网的到来彻底解决了这些问题。 （1）由于物联网的蓬勃发展，无线解决方案成本已经降至传感器本身价格的5%，在传感器上嵌入无线模块已经成为大传感器制造商新产品首要要求； （2）无线模块有局域网类的433、ZigBee、蓝牙等，想连接外网的话也有做GPRS、WiFi或者网口的，根据实际使用情况选择，比方说食品厂需要实现多条生产线蒸汽压力的监测，可以给每个传感器集成ZigBee通讯模块，短距离无线组网再通过GPRS中继器连接到外网； （3）很多人倾向简单的连接方式，觉得组网什么的讲究太多，维护困难，也可
以使用GPRS模块直接配套传感器，安装简单，可以直接用带GPRS功能的采集卡，专业名称叫GPRS RTU； （4）现在人人都在说互联网思维，都在想以互联网思维改革传统行业，那是否有以互联网思维做GPRS无线采集器的呢，价格是否可以做到传感器用户可以接受的范围呢，189元怎么样！ ——TLINK推出的GPRS RTU采用24bitAD芯片、工业级GPRS无线设计方案开发的三路4-20mA/0-5V输入GPRS无线传输工业级物联网网关，极客价189元—— 3、所有联网设备都需要平台支持，手机、平板、智能手表等都有强大的服务器平台支持，那我们的传感器联网之后需不需要呢，当然需要，因为所有移动终端的IP地址都是动态分配的，也就是说把一个GPRS传感器安装在监控现场你在互联网上是根本找不到它的，但是GPRS传感可以找到服务器平台（拥有公网固定IP地址），所以平台在这中间起到了最重要的连接桥梁作用，当然平台还可以提升传感器的使用体验、功能完善以及价值最大化。 4、既然是互联网思维，那按照互联网思维网络平台服务就应该是免费的开放的，
C2000 MDV8为通道隔离增强型智能模拟量数字量采集器，8路24位高精度电压型模拟量输入（量程为-10V~10V），采用通道隔离、全差分输入、插补输出设计，确保设备适用于更加复杂的环境。2路数字量（干接点）输入，RS485接口光电隔离和电源隔离技术，有效抑制闪电，雷击，ESD和共地干扰。且支持用户标定，满足了几乎所有情况对精度的要求。为系统集成商、工程商集成了标准的Modbus RTU协议。通过RS-485即可实现对远程模拟量和开/关设备的数据采集和控制。下层设备通常有接近开关、机械开关、按钮、光传感器、LED以及光电开关等数字量开关设备及PH、电导计、温度计、湿度计、压力计、流量计、启动器和阀门等模拟量设备。 特点： →8路模拟量（电压量）输入； →2路数字量干接点输入； →I/O与系统完全隔离； →AI分辨率：24位； →AI输入通道采取全差分输入，支持标定，插补输出； →模拟量输入通道之间完全隔离，隔离度350VDC； →AI输入测量范围：-10V~10 V ； →采用Modbus RTU通信协议； →RS485通信接口提供光电隔离及每线600W浪涌保护； →电源具有过流过压保护和防反接功能； →安装方便。 1.2 技术参数 模拟量接口AI 8路差分输入 AI分辨率24bit AI量程-10V~10 V（可标定）AI通道隔离度350V DC AI输入阻抗1MΩ 数字量输入接口 DI 2路干接点输入 DI保护过压小于240V ，过流小于80mA 串口通讯参数接口类型RS-485 波特率1200~115200bps 数据位8
奇偶校验 None 停止位 1 流量控制 None 通信协议 Modbus RTU 串口保护 串口ESD 保护 1.5KV 串口防雷 600W 串口过流，过压 小于240V ，小于80mA 电源参数 电源规格 9-24VDC (推荐12VDC) 电流 100mA@12VDC 浪涌保护 1.5kW 电源过压，过流 60V ，500mA 工作环境 工作温度、湿度 -25~85℃，5~95%RH ，不凝露 储存温度、湿度 -60~125℃，5~95%RH ，不凝露 其他 尺寸 72.1*121.5*33.6mm 保修 5年质保 MDV8外观
远程数据采集模块模拟量采集 远程数据采集模块模拟量采集模块，可采集电压、电流、毫伏、各种类型热电阻温度、各种类型热电偶温度，通道类型随意组合。模块采用RS485通讯接口，支持MODBUS-RTU 和自由口通讯协议，可以连接PLC、DCS以及国内外各种组态软件。 输入通道采用双端差动输入。输入、电源、网络及通道之间电气隔离，有效抑制各类共模干扰，消除通道间的相互影响。每个通道的信号类型可以任意设置。 热电阻、热电偶输入有断路检测功能，采集结果为温度值，热电偶输入自动进行冷端温度补偿。 一线通模块具有一阶数字滤波、50Hz工频抑制功能，对抑制工业现场的工频干扰十分有效，保证微弱信号的采集精度，同时，一线通模块具有自动校准、系统校准功能，随时修正由于环境温度变化引起的测量误差，保证一线通模块在整个工作温度范围内的采集精度。 另外，其还有如下主要特性： ●16路多功能模拟量输入通道。 ●14种输入信号类型。 ●通道信号类型随意组合。 ●双端差动输入。 ●自动校准功能。 ●输入电气隔离。 ●RS485通讯接口。 ●MODBUS-RTU协议；自由通讯口协议。 >远程数据采集模块参数 ●通道数量：16路。 ●精度：温度：±（0.1[%]FS+0.1）℃。 ●扫描周期：1秒。 ●分辨率：20位AD。 ●隔离电压：网络隔离1500V；通道间隔离400V。 ●通讯接口：RS485/MODBUS-RTU协议。 ●通讯参数：19200bps/无奇偶校验/1位起始位/1位停止位。 ●通信距离：1200米。 ●通讯介质：普通双绞线 ●外型尺寸：135X58X28mm ●工作电源：24VDC/1瓦。 ●工作环境：温度-20～70℃，湿度≤85[%] RH>远程数据采集模块原理 1、采集信号分析
使用组态王与多个模拟量采集模块通讯如何使用组态王软件与多个模拟量采集模块通讯，构成一个采集系统呢？其实做起来很简单，采集模块一般都支持485通讯，只需要将几个采集模块用485数据线并联起来，再用232转485模块与电脑相连，就可以用组态王进行数据通讯了。连接示意图如下： 以下示例中就展示如何通过组态王进行简单配置与四个模拟量采集模块组成一个简单采集系统的过程。 首先根据需要采集的数据的信号类型及量程选择采集模块，本示例中选用DAQM-4202，它具有8个模拟量采集通道，并且每个通道都能按照需要设置量程。 打开产品自带光盘，使用上位机软件设置采集模块的通讯参数、设备地址以及每个通道的采集量程。本示例中分别设置四个采集模块地址为1、2、3、4，波特率9600、无校验。分别按照需要设置个模块量程，有-10 ~ 10V, 0 ~ 20mA等多个量程可选。
接下来要在组态王中配置相应设备。打开组态王软件，新建一个项目，在左侧设备选项中，选择COM1，双击新建，在弹出窗口中选择设备驱动PLC 莫迪康ModbusRTU 。
接下来点下一步，按照提示分别设置设备名称、设备地址、通讯方式
等内容。分别将四个模块添加到设备组态中。 接下来在数据库选项中选择数据词典，添加每个采集通道对应的变量。点击新建，在弹出窗口中设置变量的名称、选择变量类型为I/O 实数，最小原始值0、最大原始值65535，此处的最大值最小值为选择量程的上下限，按需要填写。下方设备连接选择刚添加的采集模块，每个通道寄存器地址可以从说明书中查到，数据类型选择USHORT。
以此类推，分别添加每个通道的采集值变量。 在画面选项中新建一个窗口，添加文本显示控件，连接到建立好的数据变量上之后，简单的采集系统就搭建完成。 保存工程，用串口通过232转485模块将采集模块连接到电脑上，运行新建的工程，在采集模块采集通道上加上相应的信号，就能在电脑
第六章模拟量输入输出与数据采集卡 通过本章的学习，使考生掌握D/A，A/D转换的原理和典型芯片，在此基础上了解工业控制计算机常用模板的组成和应用。 要求： (1)了解D/A转换的工作原理和8位，12位D/A转换芯片；D／A转换器与总线的连接和应用方法。 (2)了解A/D转换器的工作原理和指标，熟悉A/D转换的典型芯片和多路转换器，采样保持器的工作原理。 (3)了解数据采集卡的组成和指标及其应用方法，了解工控机配套模板的概况。 一、重点提示 本章重点是D/A，A/D转换器的工作原理，与总线的连接方法。 二、难点提示 本章难点是利用这些芯片和多路开关、采样保持器组成数据采集卡的应用方法。 考核目的：考核学生对微型计算机的模拟通道的构成及工作原理的掌握。 1．数模转换器D/A (1)D/A转换的指标和工作原理 / (2)典型D/A转换器芯片 (3)D/A转换器与总线的连接 2．模数转换器A/D (1)A/D转换器的工作原理（双积分和逐次逼近型A/D转换），A/D转换器主要指标 (2)典型A/D转换器芯片（ADC0809及．12位A/D芯片）的功能和组成，与总线的连接 3．多路开关 (1)数据采集系统对多路开关的要求 (2)几种多路开关芯片 (3)几种多路开关的主要技术参数 4．采样保持器 (1)采样保持器的工作原理 (2)常用的采样保持器芯片 5．数据采集卡的组成及其应用 本章知识结构如下： （一）D／A转换接口 D/A转换器的作用是将二进制的数字量转换为相应的模拟量。D/A转换器的主要部件是电阻开关网络，其主要网络形式有权电阻网络和R-2R梯形电阻网络。 集成D/A芯片类型很多，按生产工艺分有双极型、MOS型等；按字长分有8位、10位、
M-IF16C用户手册V1.1 基于Modbus的16路电流型模拟量输入模块 1 产品简介 M-IF16C（基于Modbus的16路电流型模拟量输入模块）作为通用型模拟量量采集模块广泛应用于冶金、化工、机械、消防、建筑、电力、交通等工业行业中，可接入16路温度、湿度、液位、压力、流量、PH值等传感器输出的0～20mA 或4～20mA模拟量信号。支持标准的Modbus RTU 协议，并具有通讯超时检测功能，可同其它遵循Modbus RTU 协议的设备联合使用。 1.1 系统概述 M-IF16C模块的原理框图如图1.1所示，模块主要由电源电路、模拟量输入采样电路、隔离RS485收发电路及MCU等部分组成。采用高速ARM处理器作为控制单元，拥有隔离的RS485通讯接口，具有ESD、过压、过流保护功能，避免了工业现场信号对模块通讯接口的影响，使通讯稳定可靠。 图1.1 原理框图 1.2 主要技术指标 1）系统参数 供电电压：5～40VDC，电源反接保护 功率消耗：0.5W
工作温度：-10℃～60℃ 存储温度：-40℃～85℃ 相对湿度：5%～95%不结露 2）模拟量输入参数 输入路数：16路单端输入 正常输入范围：0～20mA，4～20mA 最大输入范围：0～21mA 隔离电压：2500VDC 输入电阻：120Ω ADC分辨率：12位 采样精度：0.5% 采样速率：100次/s 3）通讯接口 通讯接口：RS485 接口，隔离1500VDC，±15kV ESD 保护、过流保护 隔离电压：1500V 通讯协议：Modbus RTU 协议 波特率：1.2k，2.4k，4.8k，9.6k，19.2k，38.4k，57.6k，115.2k 通讯数据格式：1个起始位，8个数据位，无、奇或偶校验，1个或2个停止位 1.3 外形及尺寸 外壳材料：ABS工程塑料 尺寸大小：145mm(长) * 90mm(宽) * 40mm(高) 安装方式：标准DIN35导轨安装和螺钉安装 模块外形如图1.2所示，安装尺寸如图1.3所示。
NET2801 数据采集卡硬件使用说明书 阿尔泰科技发展有限公司 产品研发部修订
阿尔泰科技发展有限公司 目录 第一章功能概述 (2) 第一节、产品应用 (2) 第二节、AD 模拟量输入功能 (2) 第三节、DI 数字量输入功能 (3) 第四节、DO 数字量输出功能 (3) 第五节、其他指标 (3) 第二章元件布局图及简要说明 (4) 第一节、主要元件布局图 (4) 第二节、主要元件功能说明 (4) 一、信号输入输出连接器 (4) 二、电位器 (4) 三、跳线器 (4) 四、复位拨码开关 (4) 五、状态指示灯 (5) 第三章信号输入输出连接器 (6) 第一节、信号输入输出连接器定义 (6) 第二节、DIO 数字量信号输入输出连接器定义 (7) 第四章跳线器设置 (8) 第一节、AD 模拟信号输出量程选择 (8) 第二节、AD 模拟信号输入单双端方式选择 (8) 第五章各种信号的连接方法 (9) 第一节、AD 模拟量输入的信号连接方法 (9) 一、AD 单端输入连接方式 (9) 二、AD 双端输入连接方式 (9) 第二节、DI 数字量输入的信号连接方法 (10) 第三节、DO 数字量输出的信号连接方法 (10) 第六章数据格式、排放顺序及换算关系 (11) 第一节、AD 模拟量输入数据格式及码值换算 (11) 一、AD 双极性模拟量输入的数据格式 (11) 二、AD 单极性模拟量输入数据格式 (11) 第二节、AD 单通道与多通道采集时的数据排放顺序 (11) 一、单通道 (11) 二、多通道 (11) 第七章各种功能的使用方法 (13) 第一节、AD 触发功能的使用方法 (13) 一、AD 内触发功能 (13) 二、AD 外触发功能 (13) 第二节、AD 连续与分组采集功能的使用方法 (14) 一、AD 连续采集功能 (14) 二、AD 分组采集功能 (14) 第八章产品的应用注意事项、校准、保修 (18) 第一节、注意事项 (18) 第二节、AD 模拟量输入的校准 (18) 第三节、保修 (18)
毕业设计 题目：基于STM32的多路模拟量数据采集系统设计 学生： 学号： 学院：电气与信息工程学院
专业：电气工程及其自动化指导教师： 2016年6月10日
基于STM32的多路模拟量数据采集系统设计 摘要 本文介绍了基于STM32的数据采集的硬件设计和软件设计，数据采集系统是模拟域与数字域之间必不可少的纽带，它的存在具有着非常重要的作用。本文介绍的重点是数据采集系统，而该系统硬件部分的重心在于单片机芯片。数据采集与通信控制采用了模块化的设计，数据采集与通信控制采用了单片机STM32来实现，硬件部分是以单片机为核心，还包括显示模块和串行接口部分。该系统由程序直接控制STM32芯片。3路被测电压通过DMA专用通道采集，将数据传输向STM32自带的模数转换模块进行模数转换，实现对采集到的数据进行模拟量到数字量的转换，并将转换后的数据通过STM32通过GPIO口控制液晶屏来显示所采集的结果。软件部分应用C语言编写控制软件，对数据采集系统、模数转换系统、数据显示、数据通信等程序进行了设计。 关键词：数据采集，STM32，模数转换
The Design of Multi-channel Data Acquisition System Based on STM32 ABSTRACT This paper introduces the hardware design and software design of data acquisition based on STM32. The data acquisition system is an indispensable link between analog and digital domains. It plays a very important role. The focus of this article is the data acquisition system, and the focus of the hardware part of the system is the single-chip microcomputer chip. Data collection and communication control use a modular design and use STM32 MCU to realize themsleves. The hardware part is a single-chip microcomputer as the core, and it also includes a display module and the serial interface. The system is directly controlled by the program STM32 chip. Three-measured voltage uses a dedicated DMA channel data acquisition and the data transmission to get the STM32 built-in ADC analog digital conversion module, and it realizes the data acquisition through the digital conversion, and converts the data through the STM32 , GPIO to control LCD screen and display the collected results. Software part of the application of C software use the data acquisition system, analog digital conversion system, data display, and data communications and other procedures to design. Key words:data acquisition,STM32,ADC
模拟量采集的仿真设计报告 姓名：公昊 学号：201000111025 同组者：马振玢
实现功能 设计一个模拟量采集系统，将所采集的直流电压模拟量显示在LED显示器上，并设置报警上限，当电压超过或等于3V时产生报警信号，并在显示器上闪烁显示电压量大小。报警信号可以通过按键消除，再次按下时恢复报警。 设计分析 该设计就是采集模拟量，通过A/D转换，经过数据处理，用LED 显示器显示数值。所谓模拟量，可以是温度、光亮度、声音响度、压力等量度，但经感应器转换后，这些模拟量通通能装换成电子量度，如电阻。所以，为了简单广泛起见，我们统一用电阻所分的电压大小来代表模拟量。最终的输出量，也就是显示在LED显示器上的量，可以是电压，电流，电阻，功率等，这可以根据不同的计算和转化来调整。我们采集多路模拟信号，通过扫描用数码管循环显示采集的信号值，并且显示这是第几个采集量。 程序设计 设计的软件部分由Keil uVision软件编程和Protues软件模拟仿真。软件编程我们用了比较熟悉的C语言。以下介绍我们的编程：
程序流程图 启动0808进行模拟量采集 采集量转换成电压显示格式 判断是否报警（电压大于等于3V 时报警） 外部键盘产生中断，停止报警 初始化中断T0 while （1） 采集四路信号 for （i=0；i<=3；i++） 选择采集通道IN0~IN3 打开0808输出使能，P2口读入存入数组 判断转换是否结束（EOC 标志） 显示四路信号 for （i=0；i<=3；i++） 采集结束 结束 闪烁显示约1秒 持续显示约1秒 大于3V 未结束
#include 8通道精密模拟量数据采集器设计 一.设计描述 目标：设计一能采集8个通道的模拟量的精密数据采集系统。 主要技术指标： （1）模拟量通道数：8； （2）AD 转换分辨率：14位（数据实质是12位，加符号位和过量程指示位，总共14位）； （3）模拟量输入范围：0-4.8V ； （3）数据通信与显示方式：采集到的数据通过串口发送到上位计算机，由计算机显示数据； （4）上位计算机与数据采集系统（下位机）通信方式：串口通信，主从通信方式，上位机为主机，下位机为从机。 由上位机发起通信，下位机响应，将采集到的8路数据一并发送到计算机中。 二、方案设计 按要求，设计数据采集器方案如下所示： 数据采集器采用STC51系列单片机作为微控制器，模拟开关MAX308的地址A0、A1、A2分别与P1.0~P1.2连接，通过控制P1口输出来选择输入信号，将信号依次输入送入双积分AD 转换器ICL7109的模拟信号输入端，在使用模拟开关时，将模拟开关的输出端连接到ICL7109的输入通道即可。ICL7109的转换结果通过P0口传给单片机，单片机将采集结果通过串行通信RS232接口上传给上位PC 机，实现数据的采集。 数据采集器方案示意图 1. 电路原理图 a) STC12C5A60S2单片机电路 本实验中选取STC12C5A60S2单片机作为微控制器，需要片外11.0592MHz 的振荡器。在本此实验中程序及数据不多，故无需另加外部程序存储器。单片机部分的电路如下所示： 单片机AT89S52 双积分AD 转换器ICL7109多路模拟开关MAX308 RS232串行接口 计算机 模拟量输入 b)数据输入部分 通道选择电路 数据输入部分由模拟开关MAX308实现多路信号的切换。MAX308是单8路（单刀16位）模拟开关，各开关由外部输入二进制的地址码A0、A1、A2来切换。其中脚1、14和16是地址码A0、A1、A2的输入端； 输入脚A0、A1、A2分别与单片机P1.0~P1.2相连，改变P1输出即可切换输入通道，控制脚接高。 通过RS485的Modubs RTU协议进行控制 支持4路继电器输出、4路数字量输入、支持2路模拟量输入 RS485接口，9600bps,8位数据为、NONE校验、1位停止位 ZLAN6002 概述 ZLAN6002主要为RS485进行远程数字量、模拟量的输入输出设计的。设备兼容Modbus RTU协议，可以和组态软件、PLC等无缝连接。4路继电器具有5A@AC250V/DC30V特性，可以驱动大电流设备；4路DI 数字量输入可以为干接点或者湿节点；2路AI输入可以为电流量、电压量、电阻类型的温湿度传感器等。 ZLAN6002为各种基于RS485控制的的DI、DO、AI自动化系统提供了简便的设计解决方案。 特点 4路数字量输入，同时兼容无源开关量（干节点）、有源电平（湿节点）。 2路模拟量输入，包括：电流输入：如4~20mA、电压输入：如0~5V,0~10V、电阻：如0~10k或电阻型的温湿度传感器等 4路数字量输出，输出类型为继电器输出（5A@AC250V/DC30V） RS485具有隔离保护电路。 规格 网络界面 IO界面 软件特性 电器特性 机械特性 工作环境 通过Modubs TCP协议、虚拟串口、TCP/UDP进行控制 支持4路继电器输出、4路数字量输入、支持2路模拟量输入 通过网页或者Widnows配置工具配置IP等参数 ZLAN6042 概述 ZLAN6042是为使用Modbus TCP协议进行远程数字量、模拟量的输入输出设计的。用户上位机或者主机只要兼容Modbus TCP协议即可和ZLAN6042配合，包括组态软件、PLC等。4路继电器具有 5A@AC250V/DC30V特性，可以驱动大电流设备；4路DI数字量输入可以为干接点或者湿节点；2路AI输入可以为电流量、电压量、电阻类型的温湿度传感器等。 ZLAN6042为各种需要网络远程控制的DI、DO、AI系统提供了简便的设计解决方案，其统一化的Modbus TCP协议为集成到后台系统提供了很好的兼容性。 特点 4路数字量输入，同时兼容无源开关量（干节点）、有源电平（湿节点）。 2路模拟量输入，包括：电流输入：如4~20mA、电压输入：如0~5V,0~10V、电阻：如0~10k或电阻型的温湿度传感器等 4路数字量输出，输出类型为继电器输出（5A@AC250V/DC30V） ZLAN6042/6032免费配备Windows虚拟串口&设备管理工具ZLVircom，支持虚拟串口，并可以一键式搜索，修改参数。 ZLAN6032内置Web服务器，可通过浏览器控制IO、采集IO和AI电压情况。 ZLAN60426032支持DHCP、DNS、多TCP连接。 规格 网络界面 IO界面 软件特性 S7-200模拟量模块系列 模拟信号是指在一定范围内连续的信号（如电压、电流），这个“一定范围”可 以理解为模拟量的有效量程。在使用S7-200模拟量时，需要注意信号量程范围，拨码开关设置，模块规范接线，指示灯状态等信息。 本文中，我们按照S7-200模拟量模块类型进行分类介绍： ?AI 模拟量输入模块? 1. ? 2. AO模拟量输出模块 3. AI/AO模拟量输入输出模块 4. 常见问题分析 首先，请参见“S7-200模拟量全系列总览表”，初步了解S7-200模拟量系列的基本信息，具体内容请参见下文详细说明： AI 模拟量输入模块 A. 普通模拟量输入模块： 如果，传感器输出的模拟量是电压或电流信号（如±10V或0~20mA），可以选用普通的模拟量输入模块，通过拨码开关设置来选择输入信号量程。注意：按照规范接线，尽量依据模块上的通道顺序使用（A->D），且未接信号的通道应短接。具体请参看 《S7-200可编程控制器系统手册》的附录A-模拟量模块介绍。 4AI EM231模块： 首先，模拟量输入模块可以通过设置拨码开关来选择信号量程。开关的设置应用于 整个模块，一个模块只能设置为一种测量范围，且开关设置只有在重新上电后才能 生效。也就是说，拨码设置一经确定后，这4个通道的量程也就确定了。如下表所示： 注：表中0~5V和0~20mA（4~20mA）的拨码开关设置是一样的，也就是说，当拨码 开关设置为这种时，输入通道的信号量程，可以是0~5V，也可以是0~20mA。 ? 8AI EM231模块： 8AI的EM231模块，第0->5通道只能用做电压输入，只有第6、7两通道可以用做电流输入，使用拨码开关1、2对其进行设置：当sw1=ON，通道6用做电流输入；sw2=ON 时，通道7用做电流输入。反之，若选择为OFF，对应通道则为电压输入。 注：当第6、7道选择为电流输入时，第0->5通道只能输入0-5V的电压。 B. 测温模拟量输入模块（热电偶TC；热电阻RTD）： 沈阳工程学院 课程设计 单片机原理及应用 课程设计题目：模拟量采样 系别自动控制工程系班级电自101 学生姓名蒋德林学号 28 指导教师李贞王德君职称教授、副教授 起止日期：12年06月25日起——至12年06月29日止 沈阳工程学院 课程设计任务书 课程设计题目：模拟量采样 系别自动控制工程系班级电自101 学生姓名蒋德林学号 28 指导教师李贞王德君职称教授、副教授 课程设计进行地点：单片机实验室(F207) 任务下达时间：2012 年06 月08日 起止日期： 12年06月25日起——至12年06月29日止 教研室主任王健 2012年 06月 07日批准 一、设计目的 通过课程设计使学生更进一步掌握单片机原理及应用课程的有关知识，提高应用单片机解决问题的能力，加深对单片机应用的理解。通过查阅资料，结合所学知识进行软、硬件的设计，使学生初步掌握应用单片机解决问题的步骤及方法。为以后学生结合专业从事单片机应用奠定基础。 二、设计的原始资料及依据 8051单片机 ,C51单片机 ,51单片机 ,单片机实验与实践 三、设计的主要内容及要求 （1）用发光二极管显示采样结果,并随采样值变化. （2）再用一个发光二极管:当所有采样的模拟量大于3V时,发光管亮,否则灭. 四、对设计说明书撰写内容、格式、字数的要求 1.课程设计说明书（论文）是体现和总结课程设计成果的载体，一般不应少于3000字。 2.学生应撰写的内容为：目录、正文、参考文献等。课程设计说明书（论文）的结构及各部分内容要求可参照《沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范》执行。应做到文理通顺，内容正确完整，书写工整，装订整齐。 3.说明书（论文）手写或打印均可。手写要用学校统一的课程设计用纸，用黑或蓝黑墨水工整书写；打印时按《沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范》的要求进行打印。 4. 课程设计说明书（论文）装订顺序为：封面、任务书、成绩评定表、目录、正文、总结、参考文献。 五、设计完成后应提交成果的种类、数量、质量等方面的要求； 提交课程设计说明书一份。在说明书中要有设计原理、硬件电路接线图、设计的程序及必要注释等。 六、时间进度安排； 电气与自动化工程学院 PLC控制技术理论与实践课程研究 型学习技术报告 项目名称：基于PLC-300的模拟量采集与处理 学生姓名：学号： 项目序号：实验七专业： 提交时间：2014.9.28 指导老师： 目录 一、项目概述 (1) 1.1项目任务 (1) 1.2 总体方案 (1) 1.3工作流程图 (2) 1.4项目分组 (2) 二、硬件设计 (3) 2.1输入输出点数分析 (3) 2.1.1输入点数： (3) 2.1.2输出点数： (3) 2.2 I/O地址分配 (3) 2.3外部硬件接线图 (4) 2.4硬件组态 (4) 三、程序设计 (5) 四、程序代码 (7) 五、运行结果 (10) 5.1程序运行结果记载表 (10) 5.2程序运行结果效果图 (10) 六、讨论 (11) 6.1遇到的问题及改进方法 (11) 6.2体会及收获 (11) 七、参考文献 (11) 一、项目概述 1.1项目任务 1、用模拟量输入模块3081400模拟温度测量变送器，假设当温度是0℃时，对应电位器输出0V电压，假设当温度是100℃时，对应电位器输出电压10V电压。用PLC模拟量输入模块采集电位器电压，用编写FC块的方法采集温度数据，并进行标度变换，存储在共享DB中。 2、用模拟量输出模块308140098模拟电动执行器，电压为0V时，执行器开度为0%，电压为10V时执行器开度为100%。用PLC模拟量输出模块控制执行器，用编写FC块的方法控制执行器。 1.2 总体方案 本项目是通过模拟量输入模块3081400模拟温度测量变送器，通过旋钮电位器，改变测量值，并通过输入模块将测量的模拟量转换为数字量存放到AI的CH0通道，其地址为PIW288，然后将PIW288中保存的数字量，经过FC1的数模转换，将结果存放到DB1.DBD0中，并在触摸屏上显示出测量的温度值。 模拟量输出模块308140098模拟电动执行器，在上位机触摸屏上手动输入开度值，并将该值连接到DB1.DBW4中，通过FC2的模数转换得到数字量送给模拟量输出通道CH0，其地址为PQW288，最终通过模拟量输出模块将PQW288中的数字量转换为模拟量并在数字电压表上显示出来。 此外，对于触摸屏的使用，我们使用WinCC flexible进行触摸屏设置。 首先，对于画面的绘制及组态，我们添加了两个IO域分别用来显示温度和输入开度，并添加两个文本域，输入“温度”，“开度”作为IO域的标签。画面如下图1-1所示： 图1-1WinCC中的画面 基于单片机的模拟量数据采集系统设计 摘要 随着计算机技术的飞速发展和普及，数据采集系统也得到了广泛的应用。微机在通用自动化、信息处理、信息系统等方面得到广泛的应用。在冶金、化工、医疗等应用场合，需要对很多信号进行采集，预处理，暂存和对上位机的传输。再由上位机对数据进行分析处理。 本文设计的模拟量采集系统采用上位机、下位机通信方式运行。由上位机实现对下位机的控制和数据采集的显示，下位机实现模拟量的采集过程。下位机硬件设计采用AT89C52单片机为控制核心，采用ADC0808将模拟量进行转化为数字量进行采集,完成了模拟量采集系统的硬件设计。采用RS-232进行串口通信。结果证明，该设计方法可行，实现了离散量采集系统的自动化，克服了传统数据采集的弊端，应用具有良好的前景和使用价值。 关键词：模拟量采集系统；单片机；通信 Abstract Along with the rapid development of computer technology and popularization, data acquisition system is also widely application. Microcomputer is widely applied in general automation, information processing and information system etc . Signal acquisition, pretreatment, temporary and PC transmission is needed by metallurgy, chemical, medical care and other applications。The design is a discrete variables acquisition system with upper and lower operating mode. The PC machine controls the lower machine and display the date, and the lower machine realizes data collection. Hardware design of digital machines AT89C52 single-chip design Used for RS-232 serial communication, you can relay through the computer to control the realization of the bright lights out billiards control and manual control switch can monitor. The results proved that the design method is feasible to achieve a billiards automated agency management system to overcome the drawbacks of traditional management methods, the application system; communication 本科实验报告 实验名称：实验四用AD转换模块实现模拟量采集 实验四用AD转换模块实现模拟量采集 一、实验目的： 1. 学习使用硬件外设函数实现A/D转换 2. 学习对PIC单片机外围模块A/D转换器的控制 二、实验原理： 1. 与A/D转换相关的特殊功能寄存器的设置 PIC18F452自带的A/D转换模块的功能是将一个模拟输入信号转换成一个16位数字信号，此模块有4个寄存器，分别是： （1）A/D转换结果高位寄存器(ADRESH) （2）A/D转换结果低位寄存器(ADRESH) （3）A/D转换控制寄存器(ADCON0) （4）A/D转换控制寄存器(ADCON1) 这4个寄存器的用法可参考PIC18F452数据手册的相关内容。 2. 与A/D转换相关的硬件外设函数的使用 三．程序设计内容： 完善例程2 查看程序，发现有几处需要完善 在开头处需要添加三行代码 关闭看门狗计时器 #pragma config WDT = OFF 配置晶振 #pragma config OSC = HS 关闭低电平 #pragma config LVP = OFF 并且需要配置A/D转换器 OpenADC(ADC_FOSC_8& ADC_LEFT_JUST& ADC_1ANA_0REF, ADC_CH0& ADC_INT_OFF); 通过左右对齐控制灯的开关，并且选择0通道，禁止中断。 修改后的实验代码： #include 数据采集器设计报告.doc
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