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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
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

由于远程数据采集模块对信号采集与记录上有较高的要求,如下: 1) 3 路直流 0~±2.5V。14~16bit,分辨值 0.1mV; 2) 1 路交流 0~±40v 14~16bit,分辨值 0.1mV,自动档量程预选; 3) 4 路通用 10 位 AD.范围 0~5v(预留)。 信号的采集过程为:首先采集并存储 128 个信号采样点,计算并存储此 128 个信 号采样点中 8 个连续数据点的“斜率”。 8 个连续数据点的“斜率”计算算法为: 首先每 2 个连 续数据点计算一次斜率 K1=(Y1-Y2)/(X1-X2). 一次循环后得到 4 个斜率. 对 4 个斜率取 平均值并将此作为 8 个连续数据点的“斜率”。然后对前后一段时间的斜率的大小与走势进 行比较.并根据相应的阈值来确定 ON/OFF 电位的位置。 2、 数据采集 内部提供一个 8 路 10 位 A/D 转换器.且转换时间低至 2.44us 捕足该系统对信 号采集的基本要求。因此在进行数据采集的时候.就直接利用其内部提供的 A/D 转换器。 LPC2220 拥有一个 10 位 8 路 A/D 转换器. A/D 转换器的基本时钟由 VPB 时钟提供. 每 个转换器包含一个可编程分频器,可将时钟调整至逐次逼迫转换所需的 4.5MHz(最大)。 完全满足精度要求的转换需要 11 个转换时钟。此 MD 转换器的主要特性如下: 1)1 个 10 位逐次逼近式模数转换器: 2)具有掉电模式: 3)10 位转换时间小于 2.44μs; 4)一个或多个输入的 Burst 转换模式: 启动 A/D 转换器的方式非常灵活.既可以单路软件启动,也可以设置为 BURST 模式对几路信号逐个循环采样。与其他 LPC2000 系列单片机相比,LPC2220 增加了独立 的基准电压源引脚。这对提高转换精度很有利。由于被采集信号相对较复杂,且在 ON/ OFF 电位处可能有较大的纹波,而实验证明最大程度的硬件滤波也无法达到非常理想的要 求, 因此必须使用软件滤波来减少纹波对信号采样的影响. 具体滤波方法主要有中值/中值 平均滤波法、限幅,限幅平均滤波法、算术/算术平均滤波法、消抖,消抖平均滤波法、加 权递推, 加权递推平均滤波法等。 该系统主要采用中值平均滤波法与算术平均滤波法相结合 的方法。

1、将过去以人的经验进行依据进行管理的传统方式转变化依靠先进的传感器、

采集器、控制器、通信网络、电脑终端等实现更加精准的自动化管理,全面提升 管理水平,提高综合效益。 2、通过综合管理系统实现温室大棚内自动监测,包括棚内温湿度、土壤温 湿度、棚内光照度、棚内二氧化碳浓度,棚内通风换气系统、棚内补光灯自动调 控、棚内土壤灌溉控制等。所有数据通过局域网方式传输到监控中心的电脑上。 3、所有的传感器参数通过 485 总线连接到现场的控制柜里,控制柜通过触 摸屏设定各种参数的控制值, 超出每一种参数的设定报警值,控制柜中的相应控 制输出就会控制后端相应的设备。譬如光线不够,系统实现对灯光的控制,以延 长光照时间,促进植物生长,二氧化碳浓度高了,方便打开/关闭通风系统等。 4、同时现场的控制柜内会输出局域网端口信号与网络光端机接口对接,在 5 公里外的监测的电脑上装上软件,就可以实现对所有传感器的监测数据实时显 示出来,并可以以实时曲线、历史曲线方式查看任一时间内的数据变化趋势,所 有数据自动存储、记录,并可以 excel 格式导出永久保存。 总之通过测控系统, 将实现对棚内环境和设备实现控制与调节,全面提高对 温室大棚的有效管控,提高自动化水平和工作效率。


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