研华基于RS485网络的数据采集方案
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基于组态王的数据采集监控系统
刘景华;王辛杰;吴则举
【期刊名称】《青岛理工大学学报》
【年(卷),期】2008(29)4
【摘要】系统以传感器技术、研华ADAM4000系列数据采集模块和组态王为基础,实现了气固两相流实验系统的数据采集、处理和监控.通过不同的传感器采集数据转化为ADAM4000模块可以接受的信号,采集后的数据通过RS485传输到工控机.工控机通过组态王对数据进行分析处理,并实时显示数据,为气固两相流实验的进行提供保障.
【总页数】4页(P105-108)
【作者】刘景华;王辛杰;吴则举
【作者单位】青岛理工大学,通信与电子工程学院,青岛,266033;青岛理工大学,通信与电子工程学院,青岛,266033;青岛理工大学,通信与电子工程学院,青岛,266033【正文语种】中文
【中图分类】TP274+.2
【相关文献】
1.基于西门子S7-200 SMART与TC35以及组态王的精馏装置数据采集与报警系统设计与实施 [J], 赵国新;黄波;张剑;韩翼飞
2.基于组态王的烧结仪表数据采集监控系统 [J], 刘彦伟;黄新建;孟翠芳;李秀芹
3.基于组态王的数据采集通信与控制系统设计 [J], 石建国;杨磊;李臣龙
4.基于组态王软件对Arduino模块和S7-200 SMART PLC的数据采集 [J], 李冰
涛;李曙俏;王策瑜
5.基于组态王的数据采集与监视控制系统的设计 [J], 崔军辉
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实验3、基于研华数据采集卡的数据采集系统实验一、实验目的1. 学习研华4716数据采集卡的原理、功能。
2. 掌握研华4716数据采集的接线方法。
3.熟悉组态王开发软件的开发环境和基本的图形化编程方法。
二、实验装置1. 集成采集转换试验箱,2. 组态王软件三、实验任务及要求利用研华USB-4716模块实现对实验箱电压的测试及实时显示,采用组态王软件编制数据采集程序,实现对实验箱电压的采集,并对电压数据进行波形显示及实时数据显示。
数据采集及显示界面参考图1。
图1 基于组态王的数据采集及显示界面四、实验步骤1.硬件连接:按要求接线(连接4716实验箱)。
2.启动实验箱电源按钮,让实验箱处于工作状态。
3.创建新工程:双击桌面组态王快捷方式启动组态王软件,创建一个名为“基于4716的数据采集系统”的新工程,将新工程路径设为桌面,并定为当前工程。
4.创建组态画面:双击工程器管理器中的新工程进入工程浏览器,工程浏览器对话框如图2所示。
在工程浏览器工程目录显示区中,鼠标左键双击“新建”图标,弹出新建画面对话框,新建画面对话框界面如图3所示。
图2 “工程浏览器”对话框图3“新建画面”对话框在图3中“画面名称”处输入新的画面名称,如Test,其它属性目前不用更改。
点击“确定”按钮进入内嵌的组态王画面开发系统。
组态王画面开发系统对话框如图4所示。
在图4组态王开发系统中从“工具箱”中分别选择“实时趋势曲线”和三个“文本”图标,将实时趋势曲线调整到合适的尺寸,将三个文本分别设置成如图5所示。
图4 “画面开发系统”对话框图5 基于研华USR—4716的电压采集系统对话框到此组态画面创建完成,完成时保存全部。
5.定义IO设备:进入工程浏览器,选择左侧大纲项“设备\COM1”,在工程浏览器右侧用鼠标左键双击“新建”图标,运行界面如图6的“设备配置向导”,选择板卡—研华—yanhuaUSB4716—板卡,完成选择后运行“下一步”进入图7界面为外部设备取一个名称,如usb4716,记住逻辑名称不能只是数字。
竭诚为您提供优质文档/双击可除adam4017通讯协议篇一:易控对研华adam-4017+测试方法研华adam-4017+测试方法模块是接10—30Vdc.我在这里测试的时候接的是24Vdc 1研华adam-4017+的有两种模式,init和normal。
init 状态下可以改变模块的协议方式(modbus协议、研华协议)。
normal状态下是进行正常通讯的。
如何改变两种协议呢?下面是演示:首先把模块侧面的拨码开关拨到init一边,表明模块在初始化的状态下,可以修改模块的地址,波特率,协议方式,数据结构等参数。
这些操作时是在研华软件上进行的。
安装adam/utility测试软件。
打开软件,确认线路和电源连接正确。
右击com1---search—start你将会得到下面的图片。
modbus对应的是标准的modbus协议,advantech对应着研华协议如上图所示,有地址、波特率和协议选择的修改。
然后点击---applychange。
注意:在完成初始化要修改的参数后,把模块断电,然后拨码开关拨到normal状态。
模块就可以再正常状态下工作了。
谨记两种协议之间的修改,必须要在init状态下。
2打开易控,建立工程。
io通信---串口---模块---研华---adam4017.这个对应的是研华协议。
以上参数配置请与在研华测试软件上设置的一致。
参数配置好之后,点击运行在公司测试的时候,设备的协议修改为是modbus协议,设备地址是3。
您可以根据自己的需要进行测试。
篇二:adam-4117模块使用手册adam-4117快速入门手册一、adam-4117概述adam-4117是16位a/d、8通道的模拟量输入模块,可以采集电压、电流等模拟量输入信号,并且为所有通道都提供了独立的可编程的输入范围。
在工业测量和监控的应用中,adam-4117具有良好的性价比。
它不仅能够用于恶劣的环境中,而且还具有更加坚固型的设计。
实验一温度数据采集系统一、 实验目的 1、掌握计算机数据采集系统的构成与一般设计方法;2、掌握温度数据采集系统的原理与软硬件设计方法;3、了解数据串行通讯协议RS232/485的基本规则和应用,熟悉研华公司ADAM4520串行协议转换模块和ADAM4019温度数据采集模块的使用方法。
二、 实验内容1、实验方案的设计; 2、数据采集程序设计与开发; 3、 系统调试与运行。
三、 实验设备1、微型计算机 一台2、ADAM4019温度数据采集模块 一个3、ADAM4520串行协议转换模块 一个4、K 型热电偶 一个5、电加热水杯 一个6、Visual Basic 6.0软件 一套7、工业温度计 一个8、ADAM-4000 Utility 应用程序 一套四、 实验要求1、完成实验的硬件构成、软件程序的开发 2、完成温度数据采集系统的调试和温度采集测试; 3、要求熟悉热电偶冷端补偿的处理。
五、 实验原理与方法步骤1、 实验原理温度数据采集系统的构成原理图,如图1—1所示。
图1—1 温度数据采集实验的工作原理图K 型热电偶作为温度信号采集的传感器装置,其得到的电压模拟量经过ADAM4019模块转换成符合RS485协议标准的数字信号。
为了便于计算机处理,通过ADAM4520将RS485协议数字信号转换成RS232协议的数字信号,然后通热电偶 ADAM4019 ADAM4520 PC 机 COM1 端口电热水杯电源过计算机的COM1串口将温度数字信号送入计算机中。
可利用VB设计的温度数据采集程序实现对温度信号的采集读取和显示等处理,从而实现对温度量的数据采集。
为了补偿由于热电偶元件性能变化带来的测试误差,根据工业温度计得到的标准/真实温度值,可利用软件冷端温度补偿技术,对采集到的热电偶温度信号进行误差补偿,提高温度采集的精度。
软件冷端温度补偿技术的原理思想:误差的绝对值=|采集到的测量值-真实温度值|;if 实际测量值-真实温度值>0;then 温度量=实际测量值-误差的绝对值;else if 实际测量值-真实温度值<0;then 温度量=实际测量值+误差的绝对值;else温度量=实际测量值;end2、ADAM4019指令的学习(见附件材料)3、VB知识的准备和参考程序设计在此实验中,可能会涉及VB软件中MSComm控件的使用,请同学们自学MSComm控件的相关知识,做到熟悉其属性、方法和事件,并会用其进行程序设计。
RS485数据采集卡的应用范围RS485数据采集卡是通过485总线接入个人计算机,然后实现数据采集功能的计算机扩展卡。
数据采集是指从传感器和其它待测设备,等模拟和数字被测单元中,自动采非电量或者电量信号,送到上位机中进行分析处理。
数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品,来实现灵活的、用户自定义的测量系统。
如国内知名的厂家有,研华,深圳诚控电子等制造的RS485采集卡,都有不错的品质和客户反馈。
为了满足IBM-PC机及其兼容机用于数据采集与控制的需要,厂商生产了各种各样的数据采集板卡。
这类板卡都是参照IBM-PC机的总线技术标准设计和生产,用户只要把这类板卡插入IBM-PC机主板上相应的IO扩展槽中,就可以迅速方便地构成一个数据采集与处理系统,也就大大节省了硬件的研制时间和投资,又可以充分利用IBM-PC 机的软硬件资源,还可以使用户集中精力对数据采集与处理中的理论和方法进行研究、进行系统设计以及程序的编制等。
基于PC总线的板卡种类很多,分类方法也有很多种,按照板卡处理信号的不同可以分为模拟量输入板卡、模拟量输出板卡、开关量输入板卡、开关量输出板卡、脉冲量输入板卡、多功能板卡等。
其中多功能板卡可以集成多个功能,而根据总线的不同,可分为PXI/CPCI板卡和PCI板卡。
还有其它一些专用IO板卡,如智能接口卡、虚拟存储板、信号调理板、专用端子板等,这些种类齐全、性能良好的IO板卡与IPC配合使用,使系统的构成十分容易。
就像在工业现场会安装很多各种类型的传感器,受现场环境的限制传感器信号,如压力传感器输出的电压或者电流信号不能远传,又或者因为传感器太多布线复杂,就会选用分布式或者远程的采集卡模块,在现场把信号较高精度地转换成数字量,然后通过各种远传通信技术,把数据传到计算机或者其他控制器中进行处理。
这样的也算作是数据采集卡的一种,只不过它对环境的适应能力更强,可以应对各种恶劣的工业环境。
㊀2021年㊀第2期仪表技术与传感器Instrument㊀Technique㊀and㊀Sensor2021㊀No.2㊀基金项目:国家自然科学基金杰出青年基金资助项目(61525107)收稿日期:2020-03-24基于RS485总线的分布式高精度数据采集系统陈㊀航1,严㊀帅2,刘㊀胜1,张会新1(1.中北大学,仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西太原㊀030051;2.北京宇航系统工程研究所,北京㊀100076)㊀㊀摘要:针对分布式测试系统中物理量种类多㊁相互之间易干扰,数据需要远距离传输的要求,设计了一种基于RS485总线的分布式数据采集系统㊂该系统主要包含上位机㊁主控站点和被控站点,通过定制USB和RS485总线通信协议,实现了总线上40个站点的轮询测量或单站点单通道测量㊂实验结果表明,该系统实现了数据的可靠传输,有效解决了大面积环境下进行分布式高精度数据采集的问题,具有较好的实用价值㊂关键词:分布式;RS485总线;高精度;智能化;ADS1258;数据采集中图分类号:TP302㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1002-1841(2021)02-0071-04DistributedHigh⁃precisionDataAcquisitionSystemBasedonRS485BusCHENHang1,YANShuai2,LIUSheng1,ZHANGHui⁃xin1(1.NorthUniversityofChinaTheMinistryofEducationKeyLaboratoryofInstrumentScienceandDynamicMeasurement,Taiyuan030051,China;2.BeijingAerospaceSystemsEngineeringInstitute,Beijing100076,China)Abstract:AdistributeddataacquisitionsystembasedonRS485buswasdesignedforthesituationthattherearemanykindsofphysicalquantitieswhichareeasytointerferewitheachother,andthedataneedstobetransmittedoverlongdistances.Thissystemmainlyincludedthehostcomputer,themasterstationandthecontrolledstation.BycustomizingtheUSBandRS485buscommunicationprotocols,itimplementedpollingmeasurementof40stationsonthebusorsingle⁃channelmeasurement.Theexper⁃imentalresultsshowthatthesystemachievesreliabledatatransmissionandeffectivelysolvestheproblemofdistributedandhigh⁃precisiondatacollectioninlarge⁃scaleenvironment,whichhashighpracticalvalue.Keywords:distributed;RS485bus;highaccuracy;intelligent;ADS1258;dataacquisition0㊀引言在一些分布式测试系统中,不可避免地要对被测环境不同位置地点多种物理量(湿度㊁温度㊁压力等)进行精确采集和测量[1-2]㊂传统的测试系统大多采用点对点连线的电缆对传感器的模拟量信号进行传输,这种方式一方面容易受到周围电磁环境的影响,降低采集精度;另一方面增加了测试系统中电缆的消耗量和成本,还在一定程度上影响采集系统的健壮性㊂为了提高测试系统的智能化程度和精确度,设计了一个基于RS485总线的分布式高精度数据采集系统,将各地点的传感器信号通过采样转换为数字信号,通过RS485总线传至系统主控站点[3-5]㊂和现有的测试系统相比,增加了数据采集通道个数和采集精度,最多可实现640个测点数据的轮询采集,提高了数据传输的智能化水平㊂1㊀系统总体设计分布式数据采集系统主要包含上位机㊁RS485总线主控站点和40个RS485总线被控站点等部分,原理框图如图1所示㊂主控站点与上位机通过USB接口交换数据,在上位机下传的数据被解析后,FPGA将其通过主站RS485模块发出并与配对成功的被控站点通信㊂根据不同的命令,可以实现不同速率下的固定通道和自动扫描通道数据采集功能㊂主控站点在接收到数据后进行打包,通过USB接口传至上位机,实现了一主控站点多被控站点的高速RS485通信㊂每个被控站点包含RS485总线模块㊁FPGA控制模块㊁A/D采集模块等,属于独立的数据采集子系统,原理设计图如图2所示㊂与主控站点下传的站点号匹配正确后,FPGA首先对ADS1258相关寄存器进行配置,开始A/D采集,完成后将数据传至主控单元㊂㊀㊀㊀㊀㊀72㊀InstrumentTechniqueandSensorFeb.2021㊀图1㊀系统整体原理框图图2㊀被控站点设计示意图2㊀系统硬件设计2.1㊀FPGA控制模块系统选用Spartan-6系列FPGA作为主控芯片㊂在主控站点的硬件电路设计中,选择XC6SLX150芯片对RS485总线通信芯片ISO1176T和USB接口芯片FT2232进行控制,其电路连接示意如图3所示㊂被控站点的A/D采集芯片ADS1258及RS485通信芯片通过SPI接口与FPGA连接,电路设计如图4所示㊂图3㊀主控站点FPGA电路设计图图4㊀被控站点FPGA电路设计图2.2㊀RS485总线模块分布式数据采集系统具有分布范围大㊁电磁环境复杂㊁传输节点要求多等特点㊂为满足设计要求,选用RS485总线通过差分线的压差传输数据,可以极大地减少传输过程中的共模干扰,提高数据传输系统的健壮性[6]㊂总线接口芯片ISO1176T内部集成了变压器驱动器,在不要外部光耦的情况下实现隔离式供电,该芯片最大可支持256个从节点,最大数据传输速率达到40Mbps,详细的电路连接图如图5所示㊂图5㊀RS485总线模块电路连接图2.3㊀A/D转换模块被控站点采用ADS1258对来自传感器的模拟量信号进行模数转换㊂ADS1258具有24位采样分辨率,固定通道的采样速率能达到125KSPS,16个通道同时采集最高速率可达23.7KSPS,同时还集成了片上温度传感器,可以通过读取寄存器来读取芯片工作温度,它的工作温度为-40 105ħ,此外还有低温漂㊁低噪声等特点,非常符合系统的设计要求[7-8]㊂FPGA和ADS1258通过SPI接口相连,CLKIO为外部时钟输入引脚,来自FPGA的16MHz时钟通过50Ω电阻后与其相连,同时要将时钟选择引脚CLKSEL置高,芯片模拟供电电压为AVDD=5V,AVSS=AGND,参考电压为VREF=VREFP-VREFN=5V,数字供电电压为DVDD=3.3V,DVSS=DGND㊂ADS1258的硬件电路如图6所示㊂㊀㊀㊀㊀㊀第2期陈航等:基于RS485总线的分布式高精度数据采集系统73㊀㊀图6㊀ADS1258接口电路设计图2.4㊀USB接口设计FT2232H为支持高速USB2.0通信的接口芯片,支持最高480Mbps的通信速度㊂它有A㊁B2个数据传输通道,根据设计需要可以配置成多种速度模式,具体的接口如图3所示㊂芯片的工作模式为FT245异步FIFO接口模式,93LC56B为EEPROM,用于保存FT2232H配置完后的相关信息[9]㊂3㊀系统软件设计3.1㊀主控站点软件设计主控站点通过USB接口实现和上位机的数据交换,根据不同指令实现数据打包传输和被控站点寄存器配置功能[10]㊂FT2232H的数据收发时序通过FPGA控制,具体的读写时序如图7所示㊂RXF#信号为芯片输出信号,当缓存Buffer内部有读数空间时输出为低,这时可以拉低RD#信号进行一次8位FIFO数据的读取,然后RXF#信号被拉高,这期间不能进行读数操作,等RXF#再次拉低时进行下一次读数操作,写数据过程和读数据过程类似㊂图7㊀FT2232H读写时序图上位机和主控站点的通信协议如表1所示㊂在系统上电完成复位后,若接收到命令的第一个字节为25h,再继续判断下一个字节,若命令是55h(查询指令),则根据表1所示的通信协议进行RS485总线通信,主控站点从1到40依次查询被控站点,并将收到被控站点的数据上传至上位机进行显示㊁存储;若命令是ACh(寄存器配置指令),则对上位机的命令拆分处理,把后4个字节的数据根据总线通信协议进行打包,然后转发至对应的被控站点㊂表1㊀上位机通信协议命令有效标志8bit命令字8bit数据位32bit寄存器配置命令25hACh被控站点地址8bit站点配置数据24bit查询命令25h55h无效位停止命令25h90h无效位㊀㊀总线数据传输采取CRC-4进行差错控制,通信协议如表2所示㊂主控站点将校验无误的数据传送给上位机显示存储,校验不通过则再一次查询该站点,如果连续3次数据校验不通过,则将站点序号告诉上位机,然后进行下一个站点查询,避免了因某个站点工作异常而使整个系统无法工作,提高了数据采集系统的可靠性性和抗干扰能力[11]㊂表2㊀RS485总线通信协议起始位1bit有效数据位32bitCRC码4bit停止位3bit0被控站点地址8bit站点数据㊀24bitCRC-41113.2㊀被控站点软件设计被控站点作为独立的数据采集系统,主要完成16路模拟量信号采集和RS485总线通信工作㊂根据系统设计要求,ADS1258默认工作模式为以23.7KSPS㊀㊀㊀㊀㊀74㊀InstrumentTechniqueandSensorFeb.2021㊀采样速率自动扫描16个模拟量输入通道,寄存器通过SPI接口进行配置,DIN管脚为数据输入引脚,CONFIG1寄存器主要涉及采样速率的设置,命令字和寄存器地址为61h,相应的配置数据为03h;MUXSG0和MUXSG1寄存器主要进行采样通道选择,命令字和寄存器地址分别为64h和65h,相应的配置数据都为FFh㊂根据SCLK管脚的时序写入配置寄存器的数据,如图8所示,在片选信号CS拉低时,有效命令和数据在SCLK上升沿从最高位开始顺序进入DIN管脚㊂图8㊀ADS1258寄存器配置时序图系统运行后,被控单元首先按照默认值对ADS1258的寄存器进行配置,配置完成后对相关寄存器的值进行读取,验证是否配置正确,随后开始监测RS485总线上的数据,当与总线上的站点序号验证成功后,进行数据采集和发送数据,工作软件设计流程如图9所示㊂上位机可以对各被控站点的寄存器进行重新配置,以满足特殊测试要求㊂图9㊀被控站点软件设计流程图ADS1258开始进行数据采集时,首先将START管脚进行拉高,程序开始检测DRDY管脚的电平状态,当为低电平时,表示一个通道模拟量完成转换,读取有效数据共计32位,高8位包含状态信息和通道信息,低24位代表转换的有效数据㊂ADS1258可以在小于700μs的时间内处理完16路通道的数据采集㊂4㊀测试结果分布式数据采集系统的RS485总线上间隔1m设置一个被控站点,总线长度共计40m㊂系统测试时,在第一个被控站点15通道输入2V电压,其余的被控站点和通道不输入电压,使用上位机发送查询命令后回传的数据见图10㊂图10㊀测试数据根据上位机的数据显示,主控站点按顺序查询了被控站点的16路采集通道,EB90EB90是子站点数据发送结束标志,很好地完成了主控站点控制下的数据采集功能㊂数据 ADD00001962F77E9 中 ADD0000196 表示第一个被控站点15通道的数据采集结果, 2F77E9 转变成电压为1.9778V,高精度万用表显示实际电压为1.9789V,所以系统的采集精度为0.6%,表明数据采集系统的精度很高㊂5㊀结束语分布式数据采集系统的设计采用24位的模数转换芯片ADS1258,提高了模拟量数据采集精度,选用RS485总线进行数据的传输,增加了系统挂载的站点数量,总线驱动器芯片ISO1176T的使用实现了电源隔离,减少了周围环境的干扰㊂测试表明,系统数据传输可靠,精度很高,同时还可以根据(下转第79页)㊀㊀㊀㊀㊀第2期李鹏飞等:基于NVIDIATX2模块的双目视觉信号采集系统设计79㊀㊀效果图,在界面上定义一个全黑灰度图,将接收到的坐标点以白色画出,实时采集发送帧率为140fps,采集处理图像无丢帧失帧现象,发送数据包无丢包现象,稳定性好,满足了设计要求㊂6 结论针对胶体三维信息检测面临的缺失高帧率㊁采集实时性的问题,设计了一套双目视觉信号采集系统,该采集系统具有4路线结构光采集系统,实现了双目实时信号采集㊂其中以嵌入式NVIDIATX2为核心详细介绍了图像采集㊁处理以及中心线坐标发送的全过程,结合了小型化硬件以及简便的上位机界面,集成了一套小体积㊁高效率㊁方便操作和移动的采集系统㊂实验测试表明系统稳定性好,精度高,满足了设计要求,为汽车关键部件胶体三维测量做好了充分准备,具有较好的实用价值㊂参考文献:[1]㊀任勇峰,王国忠.基于CMOS传感器的高性能图像采集系统设计[J].仪表技术与传感器,2019(1):64-67.[2]㊀岳昊,武栓虎.基于机器视觉的医用瓶盖质检系统设计[J].仪表技术与传感器,2019(10):83-87.[3]㊀杨长辉,黄琳.基于机器视觉的滚动接触疲劳失效在线检测[J].仪表技术与传感器,2019(4):65-69.[4]㊀相江.线结构光传感器系统建模与误差分析[D].合肥:合肥工业大学,2019.[5]㊀章金敏.基于激光三角法的物体三维轮廓测量系统[D].武汉:武汉理工大学,2015.[6]㊀戴力.汽车涂胶工艺应用研究[J].汽车零部件,2017,23(8):71-74.[7]㊀朱立忠,陈美洋.一种基于机器学习的汽车涂胶缺陷检测研究[J].沈阳理工大学学报,2018,23(4):18-22.车工艺师,2019,25(7):61-64.[9]㊀吴勇,雷旭智.科惠力测量技术在缸体表面刀痕问题中的应用[J].装备制造技术,2017,16(8):121-123.[10]㊀唐广辉,穆建华,夏志豪.基于科惠力测量技术的发动机故障诊断应用[J].汽车科技,2015,23(1):52-56.[11]㊀OLENSKYJAG,DONISIR,BORNHORSTGM.Nonde⁃structivecharacterizationofstructuralchangesduringinvitrogastricdigestionofapplesusing3Dtime⁃seriesmicro⁃computedtomography[J].JournalofFoodEngineering,2020,267:1-11.[12]㊀金贝.基于HALCON的机器视觉教学实验系统设计[D].北京:北京交通大学,2012.[13]㊀方玉红.基于机器视觉的轨道缺陷图像检测系统设计[D].南昌:南昌大学,2013.[14]㊀MICHAELLB,NELEV,PANFILOVAV,etal.R⁃From⁃TasacommonmechanismofarrhythmiainitiationinlongQTsyndromes[J].Circulation.ArrhythmiaandElectrophysiology,2019,12(12):1-15.[15]㊀李杰强.基于线阵CCD的微位移传感器设计与研究[D].广州:华南理工大学,2012.[16]㊀刘文倩,沈三民,刘利生,等.基于以太网与FPGA的多通道信号源的系统设计[J].仪表技术与传感器,2019(1):30-33.[17]㊀何能正,董建云,何岸.以太网数据包分段传输技术[J].光通信技术,2013,37(9):24-27.作者简介:李鹏飞(1994 ),硕士研究生,主要研究方向为嵌入式机器视觉㊂E⁃mail:lipengfeihuft@163.com通信作者:卢荣胜(1963 ),教授,博士生导师,主要从事机器视觉和精密测量等方面的研究㊂E⁃mail:rslu@hfut.edu.cn(上接第74页)要求变换采集通道数量和采集速率,该分布式数据采集系统具有较好的实用价值㊂参考文献:[1]㊀韩慧.基于RS485总线的温室环境监测系统[J].仪表技术与传感器,2012(3):64-65.[2]㊀李木国,王延国,孙慧涛.基于EtherCAT总线的串联型分布式据采集系统设计[J].计算机测量与控制,2016,24(6):195-198.[3]㊀童一飞,王红亮,低功耗IEPE传感器数据采集系统的设计与实现[J].电测与仪表,2019,56(5):101-104.[4]㊀唐夕晴,李建闽,佘晓烁.RS485总线接口性能测试仪设计与开发[J].电测与仪表,2018,56(7):142-147.[5]㊀张志,李琮琮,王平欣,等.智能电能表RS485接口设计方案综述[J].电测与仪表,2015,53(5):124-128.[6]㊀白冰.基于485总线的分布式输入输出系统[D].天津:天津大学,2017.[7]㊀吴平,骆朝亮.基于USB的ADS1258传感器信号采集系统[J].软件导刊,2010(6):65-67.[8]㊀金永杰,龙平,熊剑平.24位高精度模数转换器ADS1258的原理及应用[J].电子设计工程,2008(6):61-64.[9]㊀王辉,陈爱生.基于FT2232H的USB2.0数据采集系统设计[J].电子器件,2015(1):144-147.[10]㊀李超.基于FPGA+USB2.0高速数据采集系统的研究与设计[D].武汉:武汉理工大学,2013.[11]㊀TONGXR,SHENGZB.DesignofUARTwithCRCcheckbasedonFPGA[J].AdvancedMaterialsResearch,2012,490-495:1241-1245.作者简介:陈航(1993 ),硕士研究生,研究方向为嵌入式智能仪器㊂E⁃mail:614441509@qq.com通信作者:张会新(1980 ),博士,副教授,研究方向为动态测试技术与仪器㊂E⁃mail:zhanghx@nuc.edu.cn。
M系列RS485采集模块与S7-200进行Modbus通讯M系列RS485采集模块是基于RS485网络的数字量和模拟量采集模块,支持工业标准的Modbus RTU协议,包括:M-1001 (16路数字量输入模块)、M-2001(16路数字量输出模块)、M-3001(16路模拟量输入模块)、M-4001(8路模拟量输出),可以与Siemens(西门子)、AB(罗克韦尔)、Schneider (施耐德)等支持Modbus RTU协议的PLC等系统或软件联合使用,下面以M系列RS485采集模块与S7-200进行通讯为例进行讲述,其中S7-200作为Modbus主站,M系列RS485采集模块作为Modbus从站,波特率9600bps。
1、硬件连接准备,将PC-PPI电缆的DB9针公头与S7-200的Port1接口相连,S7-200的Port0接口DB9针的3脚和8脚分别连接至M-1001(16路数字量输入模块)的T1-3(A)和T1-4(B)。
Port0引脚与M系列采集模块的RS485通讯连接如下:3(RS485+) --------------- T1-3(A)8(RS485-) --------------- T1-4(B)M-1001节点地址为:1M-2001节点地址为:2M-3001节点地址为:32、启动step7-micro win v4.0软件,打开文件夹中的M系列采集模块与S7-200进行Modbus通讯.mwp文件,如果是英文编程环境,请在工具/选项/常规中的语言修改为中文,否则出现不能下载的错误提示,设置如下所示:3、设置PG/PC接口参数,COM6是PC-PPI电缆连接USB转RS232后在PC中显示的串口号,如下所示:4、下载程序至S7-200中,下载完成后,点击运行,如下所示:5、监测数据:1)读取从站3(M-3001)的16个保持寄存器的数据,分别存入VW1000~VW1030中:2)读取从站3(M-3001)的16路模拟量输入值AI0~AI15,分别存入VW2000~VW2030中,AI0通道采样到的值为5832,对应电流为11.66mA。
第十篇、监控系统操作规程10.1、监控系统设备配置及网络结构10.1.1、监控系统站控层设备配置表10.1.2、机组现地控制层设备配置表10.1.3、公用现地控制层设备配置表10.1.4、软件配置表10.1.5、网络结构图网络结构图见后页10.1.6、网络结构说明(1)监控系统主网:监控系统主网采用100M/10M以太网,现地LCU通过光纤与站控层通信,主要连接设备为3COM 3C16792交换机。
(2)现地监控LCU由PLC的以太网口接入系统。
(3)发电机保护MGT-100系列构成RS485总线网,接入SJ-30通信管理机,SJ-30通过串口接入PLC与以太网相连。
(4)变压器保护、线路保护DSA-100系列构成CAN现场总线网,通过DSA-301转换为RS422接入SJ-30通信管理机,SJ-30通过串口接入PLC与以太网相连。
(5)调速器系统、励磁系统通过RS485接入SJ-30通信管理机,SJ-30通过串口接入PLC与以太网相连。
(6)地区调度系统与监控系统通信由通信工作站完成,通信工作站进行规约转换、数据整理,以RS232的串口通信方式与调度系统连接。
(7)直流系统和测温制动屏等智能设备通过RS485接入SJ-30通信管理机,SJ-30通过串口接入PLC与以太网相连。
10.2、监控系统主要功能10.2.1、概述:(1)数据采集:数据采集主要采集模拟量,数字输入状态量,数字输入脉冲量,数字输入事件顺序量,支持模拟量输出,数字量输出。
自动采集各现地控制单元的各类实时数据放入实时库。
自动将控制调节命令下行到现地控制单元,控制调节现场设备。
(2)数据处理:数据处理主要包括模拟数据合理性检查、工程单位变换、模拟数据变化及越限检测等,并根据规定产生报警。
状态数据包括输入变化检测,并根据规定产生报警和报告。
记录各个重要事件的动作顺序,事件发生时间,事件名称,事件性质,并根据规定产生报警。
计算数据包括功率总加,脉冲累积、电度量或分时电度量的累计。
第一章引言1.1课程设计目的本次课程设计的主要目的,是让我们掌握工业生产过程中热工参数等数据采集系统的设计方法和热工过程中诸如温度、压力、流量、液位等参数的测量方法,以及工业以太网、数据采集系统结构、信号的获取、通信、远程数据采集模块及组态软件应用方法。
这次课程设计主要是培养我们独立分析和解决问题的工作能,以及综合运用所学知识进行实际工程设计的基本技能,查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力,工程绘图能力,初步编写技术报告的能力。
1.2课程设计内容本次课程设计的内容是以实验室热工自动化过程控制实验装置(型号:THJDL-1)为研究对象,选用研华公司ADAM-6000系列以太网I/O模块和MCGS组态软件,设计远程数据采集系统,完成实验装置中流量、压力、液位、温度四大热工参数的采集。
最终要达到的目的是通过这套系统,实现热工参数的远程采集。
1.3本人所参与的工作我在这次课程设计中担任的是组长,工作涉及到每一个方面,包括安排组员的任务,协调组员之间的工作内容等。
另外我收集了很多资料、最后的报告撰写我也参与了很大一部分的工作。
在MCGS软件的组态过程中,我与刘柳进行了很多的合作。
在实验室软件组态与接线过程中我也花费了相当多的精力,因为在这里我们遇到的问题是最多的,我们没有专门人员指导,所有的实验步骤都是我们自己摸索的,而且我们的实验老是不成功,软件与硬件不能通讯,我也联系了老师介绍给我们的技术员,但是问题依然没有得到彻底解决。
最后在我们组的共同努力下我们设计的数据采集系统终于采集到了有效的数据。
我也在这次设计过程中学习到了很多的新的有用的知识,在以后的工作中都是相当宝贵的。
第二章热工实验装置简介2.1热工自动化过程控制实验装置2.1.1对象系统的结构及组成“THJDL-1型热工自动化过程控制实验装置”是热工自动化控制实验的对象系统,实验系统的流程如图1 所示。
实验对象系统包含有:不锈钢储水箱;上水箱为有机玻璃圆筒型水箱;下水箱为不锈钢锅炉汽包;三相4.5kW电加热锅炉(由不锈钢锅炉内胆加温筒和封闭式外循环不锈钢冷却锅炉夹套构成)和铝塑盘管组成[1]。
Your ePlatform Partner基于PC的可编程控制器 ADAM-5510用户手册研华(中国)培训中心目录目录第一章 ADAM-5510介绍 (1)1.1概述 (1)1.2 ADAM-5510系统技术参数 (1)1.3 ADAM-5510/HC 系统功能及参数 (3)1.4系统配置 (3)第二章 ADAM-5510安装指南 (4)2.1 基本步骤 (4)2.2 I/O槽与I/O通道编号 (5)2.3 跳线设置和DIP开关设置 (5)2.4 安装 (7)2.5 布线与连接 (7)第三章ADAM-5000系列I/O 模块 (9)3.1 模拟量输入模块 (9)3.2 模拟量输出模块 (9)3.3 数字量输出/输入模块 (9)3.4 继电器输出模快 (9)3.5 计数器模块 (9)3.6 串口通讯模块 (9)3.7 I/O模块的设置 (10)第四章 ADAM-5510编程与下载 (11)4.1 编程 (11)4.2 ADAM-5510的下载与传输 (12)第五章 ADAM-5510 函数库 (14)5.1介绍 (14)5.2 ADAM-5510函数库 (14)第六章 TRACE MODE ADAM-5510快速入门 (16)6.1概述 (16)6.2 连接与下载运行 (16)6.3 创建工程 (19)6.4 自动建立和通信 (25)6.5 FBD程序开发 (29)6.6 开发人机界面 (33)6.7 通过GSM进行过程控制 (46)第七章 ADAM-5510与AUTOVIEW的连接 (56)7.1 软件组成 (56)7.2 头文件说明 (56)7.3 函数说明 (56)7.4.注意事项 (60)7.5 如何在A UTOVIEW中定义设备 (60)附 录 (61)基于PC的可编程控制器ADAM-5510 第一章 ADAM-5510介绍1.1概述ADAM-5510是基于 PC 的可独立完成数据采集与控制的可编程控制器。
RS485数据收集记录器操作说明介绍RS485数据收集记录器是一种用于收集和存储RS485总线上设备的数据的仪器。
通过该记录器,用户可以方便地获取和分析RS485设备的数据,帮助用户更好地监控和管理RS485总线上的设备。
本文档将详细介绍RS485数据收集记录器的操作步骤及相关注意事项。
目录1.准备工作2.连接3.设置4.数据收集5.数据分析6.注意事项1. 准备工作在使用RS485数据收集记录器之前,需要进行一些准备工作。
首先,确保RS485总线上的设备已经正常连接并工作。
然后,准备一台计算机,并确保其安装了RS485数据收集记录器的驱动程序和相关软件。
2. 连接将RS485数据收集记录器的串口接口与计算机的串口接口连接。
根据实际情况,可以使用串口线或串口转USB线进行连接。
确保连接牢固,并检查连接线的正常工作状态。
3. 设置启动RS485数据收集记录器的软件,并进行相应的设置。
首先,选择正确的串口接口,通常为COM1、COM2等。
然后,设置波特率、数据位、校验位和停止位等参数,以确保与RS485总线上设备的通信参数一致。
一旦设置完成,保存设置并关闭设置界面。
4. 数据收集在软件主界面中,点击“开始”按钮,RS485数据收集记录器将开始从RS485总线上的设备中获取数据。
数据收集过程中,记录器会实时显示数据的接收情况,用户可以在软件界面上查看数据的实时变化。
在数据收集完成后,可以将数据保存为文件,以便后续的数据分析和处理。
5. 数据分析通过RS485数据收集记录器收集到的数据,用户可以进行进一步的分析和处理。
打开数据分析软件,并导入之前保存的数据文件。
然后,根据需求选择相应的分析方法和工具,对数据进行处理和分析。
用户可以根据数据的特点和需求,进行数据的统计、图表的绘制、数据的筛选和筛查等操作,以获得更准确和全面的信息。
6. 注意事项•在使用RS485数据收集记录器之前,请确保已经了解和熟悉相关的设备和总线知识。
Telecom Power Technology研制开发MODBUS通信协议在单片机上的实现马亚玲(云南省玉溪技师学院玉溪工业财贸学校,云南以仓库智能改造为背景,主要介绍单片机和上位机之间通信网络和通信协议的选择,MODBUSMODBUS通信协议在上位机和单片机之间的串行通信,实现上位机对单片单片机;MODBUS;通信协议;RS-485;功能码The Realization of MODBUS Communication Protocol Based on RS-485 on SCMMA Ya-lingYuxi Industrial Finance and Trade School,Yuxi Technical CollegeBased on the intelligent warehouse transformation as the backgroundPC communication network and the choice of communication protocol,instruction and the function code using the MODBUSMODBUS communication protocolPC remote control of single MODBUS协议处理函数流程图功能码的功能实现功能码是主机读取单片机一个数据位数据的指令。
当从机接收到01功能码指令时,首先解析要获取的数据位的地址,然后读取该地址中的数据,将数据通过响应指令发送给上位机,即可实现一位数据的功能。
01功能码实现流程如图2 01功能码实现流程图MODBUS协议实现对设备的控制单片机控制装置的通信网络采用相连接。
将计算机作为通信的主机、单片机作为通信单片机中运行MODBUS实现在上位机对设备的控制。
MODBUS协议控制设备处理函数在单片机的数据存储空间中定义数据的接收和发单片机发送的数据首先送入发送缓冲区中,接收的数据放入到接收缓冲区中。
用户手册UNO-1251G基于ARM® Coretex®-A8的微型导轨式工业级物联网网关,带2 x LAN、1 x USB、1 x CAN、3 x COM、2 xMicroSD和1 x MicroSIM版权声明随附本产品发行的文件为研华公司2016年版权所有,并保留相关权利。
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设备485采集方案1. 引言设备485采集方案是一种用于数据采集的方案,适用于需要远程监测和控制设备状态的场景。
本文档将介绍设备485采集方案的基本原理、主要组成部分以及实施步骤。
2. 基本原理设备485采集方案基于RS-485通信协议,通过485总线连接各个设备以实现数据采集和控制。
485总线是一种串行通信接口,具有多点通信能力和长距离传输特性。
设备通过485总线进行数据传输,包括传感器数据的采集和控制命令的发送。
3. 组成部分设备485采集方案主要包括以下组成部分:3.1 传感器传感器是采集设备采集数据的核心组件,例如温度传感器、湿度传感器、光照传感器等。
传感器通过485接口与主控设备相连,将采集到的数据传输给主控设备进行处理。
3.2 主控设备主控设备是设备485采集方案的核心,负责与传感器通信和数据处理。
主控设备包括微处理器、通信模块以及相关的电路和接口电路。
主控设备能够解析传感器发送的数据,并根据需要进行控制命令的生成和发送。
3.3 电源模块电源模块为设备提供稳定可靠的电源,保证设备正常运行。
电源模块需要满足设备的功耗需求,并具备过载保护和短路保护等功能。
3.4 485总线485总线是主控设备、传感器和其他设备之间连接的通信总线。
它能够支持多个设备的连接,并能够实现长距离传输。
485总线需要采用合适的线缆和终端电阻以确保数据的可靠传输。
4. 实施步骤设备485采集方案的实施步骤如下:4.1 设计硬件电路根据具体需求,设计主控设备的硬件电路。
包括选择合适的微处理器、通信模块和电源模块,设计相应的电路和接口电路。
同时考虑485总线的连接和终端电阻的设置。
4.2 编写软件程序编写主控设备的软件程序,包括传感器数据的解析和控制命令的生成与发送。
根据具体的传感器类型和通信协议进行相应的开发工作。
4.3 进行硬件连接将主控设备和传感器进行硬件连接,包括电源连接、信号线连接以及485总线连接。
确保连接的可靠性和正确性。