【正文】 子外觀設(shè)計簡圖 智能采集模塊 采用 研華 ADAM 4000 系列智能采集模塊， ADAM4017+數(shù)據(jù)采集模塊 是 8路模擬量輸入模塊， 作為輸入模塊 。 研華 ADAM 4000 系列 智能采集模塊通過 RS485等串行口通訊協(xié)議與 PC 機(jī) 相連，由 PC中的算法及程序控制并實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集模塊對現(xiàn)場的模擬量、開關(guān)量信號的輸入和輸出、脈沖信號的計數(shù)和測量脈沖頻率等功能。 ADAM4017+是 16 位 A/D 8 通道的模擬量輸入模塊，可以采集電壓、電流等模擬量輸入信號。它為所有通道都提供了可編程的輸入范圍，這些模塊為工業(yè)測量和監(jiān)控中提供很好的性價比，而且它的模擬量輸入通道和模塊之間還提供了3000V 的電壓隔離，這樣就有效的防止模塊在受到高壓沖擊時損壞。 ADAM4017+支持 8路差分信號，各通道可獨立設(shè)置其輸入范圍，同時在模塊右側(cè)使用了一個撥碼開關(guān)來設(shè)置 INT*和正常工作狀態(tài)的切換， 4017+還增加了4~20mA 的輸入范圍，測量電流時，不需要外接電阻，只需打開盒蓋，設(shè)置跳線到△即可。 4017+還設(shè)置了電源接入和與 RS485 的連接點。 如圖 ADAM4017+的外觀及接線口簡圖 : 圖 ADAM4017+外觀簡圖 ADAM4017+的技術(shù)說明 如表 所示： 表 ADAM4017+技術(shù)說明 通道數(shù) 8 輸入類型 mV,V,mA 輸入范圍 +/150mV, +/500mV, +/1mV, +/5mV, +/10mV, +/20mV, 4～20mA 隔離電壓 3000V DC 最高額定電壓 ＋ /35V 采樣速率 10個采樣點 /秒 (總的 ) 輸入阻抗 20MΩ 精確度 ≤+/% 功率 I/0連接器類型 十針連接器 ADAM4017+的硬件連線如圖 所示： 圖 ADAM4017+的硬件連線 ADAM4017+ 8 通道模擬量輸入模塊接線圖 如圖 所示： 圖 ADAM4017+ 8通道模擬量輸入模塊接線圖 RS485通訊 RS485 采用差分信號負(fù)邏輯， 2V～ 6V 表示 “0” ， +2V～ +6V 表示 “1” 。RS485 有兩線制和四線制兩種接線，四線制只能實現(xiàn) 點對點 的通信方式，現(xiàn)很少采用，現(xiàn)在多采用的是兩線制接線方式，這種接線方式為 總線 式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在同一總線上最多可以掛接 32 個結(jié)點。在 RS485 通信網(wǎng)絡(luò) 中一般采用的是主從通信方式，即一個 主機(jī) 帶多個從機(jī)。很多情況下，連接 RS485 通信鏈路時只是簡單地用一對雙絞線將各個接口的 “A” 、 “B” 端連接起來。而忽略了信號地的連接，這種連接方法在許多場合是能正常工作的，但卻埋下了很大的隱患，這有二個原因： (1)共模干擾問題： RS485接口采用差分方式傳輸信號方式，并不需要相對于某個參照點來檢測信號，系統(tǒng)只需檢 測兩線之間的電位差就可以了。但人們往往忽視了收發(fā)器有一定的共模電壓范圍， RS485 收發(fā)器共模電壓范圍為 7～+12V，只有滿足上述條件，整個網(wǎng)絡(luò)才能正常工作。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)線路中共模電壓超出此范圍時就會影響通信的穩(wěn)定可靠，甚至損壞接口。 (2)EMI 問題：發(fā)送驅(qū)動器輸出信號中的共模部分需要一個返回通路，如沒有一個低阻的返回通道（信號地），就會以輻射的形式返回源端，整個 總線 就會像一個巨大的天線 向外輻射電磁波。 由于 PC機(jī)默認(rèn)的只帶有 RS232 接口， 需要 通過 RS232/RS485 轉(zhuǎn)換 電路 將 PC機(jī)串口 RS232 信號轉(zhuǎn)換成 RS485 信號。 上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng) 配置及作用 在監(jiān)控系統(tǒng)中，上位機(jī)是 整個系統(tǒng)監(jiān)視功能的硬件核心， 也是人機(jī)交互的主要界面。用 計算機(jī)作為系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)， 它負(fù)責(zé)運行監(jiān)控軟件，讀取并顯示 PLC控制器采集上來的各種數(shù)據(jù)，操作員可以向 PLC發(fā)送相關(guān)控制命令，在本控 制 系統(tǒng)中采用普通的 PC 機(jī)作為監(jiān)控主機(jī)。 外圍設(shè)備有打印機(jī)，完成對實時 數(shù)據(jù) 、歷史數(shù)據(jù)和 參數(shù)趨勢 曲線、各種 生產(chǎn) 報表的打印。 用 組態(tài)王 開發(fā) 監(jiān)控系統(tǒng) 軟件 ， 組態(tài)王 是新型的工業(yè) 自動控制系統(tǒng) ，它以標(biāo)準(zhǔn)的 工業(yè)計算機(jī) 軟、硬件平臺構(gòu)成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)。 它具有適應(yīng)性強(qiáng)、開放性好、易于擴(kuò)展、經(jīng)濟(jì)、開發(fā)周期短等優(yōu)點。通常可以把這樣的系統(tǒng)劃分為控制層、監(jiān)控層、管理層三個 層次結(jié)構(gòu) 。其中監(jiān)控層對下連接控制層，對上連接管理層，它不但實現(xiàn)對現(xiàn)場的實時監(jiān)測與控制，且在 自動控制系統(tǒng) 中完成上傳下達(dá)、組態(tài)開發(fā)的重要作用。尤其考慮三方面問題：畫面、數(shù)據(jù)、動畫。通過對 監(jiān)控系統(tǒng) 要求及實現(xiàn)功能的分析，采用組態(tài)王對監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。 組態(tài)軟件 也為試驗者提供了可視化監(jiān)控畫面，有利于試驗者實時現(xiàn)場監(jiān)控。而且，它能充分利用 Windows 的 圖形編輯 功能，方便地構(gòu)成監(jiān)控畫面，并以動畫方式顯示控制設(shè)備的狀態(tài)，具有報警窗口、實時趨勢 曲線 等，可便利的生成各種報表。它還具有豐富的 設(shè)備驅(qū)動程序 和靈活的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)鏈接功能 。 組態(tài)王軟件結(jié)構(gòu)由工程管理器、工程瀏覽器及運行系統(tǒng)三部分構(gòu)成。 工程管理器：工程管理器用于新工程的創(chuàng)建和已有工程的管理，對已有工程進(jìn)行搜索、添加、備份、恢復(fù)以及實現(xiàn)數(shù)據(jù)詞典的導(dǎo)入和導(dǎo)出等功能。 工程瀏覽器：工程瀏覽器是一個工程開發(fā)設(shè)計工具，用于創(chuàng)建監(jiān)控畫面、監(jiān)控的設(shè)備及相關(guān)變量、動畫鏈接、命令語言以及設(shè)定運行系統(tǒng)配置等的系統(tǒng)組態(tài)工具。 運行系統(tǒng)：工程運行界面，從采集設(shè)備中獲得通訊數(shù)據(jù)，并依據(jù)工程瀏覽器的動畫設(shè)計顯示動態(tài)畫面，實現(xiàn)人與控制設(shè)備的交互操作。 設(shè)備選型 根據(jù)前面的了解，對于所需要的設(shè)備進(jìn)行選型，經(jīng)過 對所需要的設(shè)備和采集模塊的了解，對于設(shè)備的選擇如表 所示： 表 設(shè)備的選型 名稱 型號 數(shù)量 功能 智能采集模塊 ADAM4017+ 4 模擬信號輸入 頻率 電流轉(zhuǎn)換器 XPZ01A 4 用于頻率電流的轉(zhuǎn)換 溫度信號隔離變送器 wj11 9 將電阻信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號輸出 電流信號分配器 DIN12 IAPA4P1A4 21 將一路儀表信號轉(zhuǎn)換成兩路輸出，并且輸出信號可以微調(diào) ADAM4520 1 RS232到 RS422/485的轉(zhuǎn)換器 24V供電電源 3 給各個模塊供電 斷路器 DZ4760 2P D40A 3 線路及設(shè)備的過載和短路保護(hù) 指示燈 2 顯示電路正常運行 PC 機(jī)配置 組態(tài)王 支持的操作系統(tǒng)有： Windows 2020（ sp4）、 Windows XP（ sp2）、Win7 簡體中文版、 windows2020server、 windows2020server、 Vista 系統(tǒng)。 CPU： P4 處理器、 1GHz 以上或相當(dāng)型號內(nèi)存：最少 128MB，推薦 256MB，使用WEB 功能或 2020 點以上推薦 512M 顯示器： VGA、 SVGA 或支持桌面操作系統(tǒng)的任何圖形適配器。要求最少顯示 256 色 鼠標(biāo)：任何 PC 兼容鼠標(biāo) 通訊： RS232C 并行口或 USB 口：用于接入組態(tài)王加密鎖 操作系統(tǒng)： Windows 2020（ sp4） /Windows XP（ sp2） /Win7 簡體中文版 頻率電流轉(zhuǎn)換器 XPZ01A 頻率 電流轉(zhuǎn)換器是自動化儀表中檢測部分的一個單元，和相應(yīng)的轉(zhuǎn)速傳感器配套，可以將正弦波、矩形波的脈 沖信號線性地轉(zhuǎn)變成直流信號（ XPZ01 0～ 10mA、 XPZ01A 4～ 20mA）以實現(xiàn)對轉(zhuǎn)速測量和自動調(diào)節(jié)、廣泛地用于電動機(jī)監(jiān)視，轉(zhuǎn) 速系統(tǒng)穩(wěn)定性調(diào)節(jié)，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速控制等方面。 技術(shù)參數(shù) 指標(biāo)： 輸入信號：正弦波，矩形波 幅 值： ～ 10V 有效值 頻率范圍： 0～ 50－－ 500 Hz 0～ 100－－ 1000 Hz 0～ 200－－ 2020 Hz 0～ 300－－ 3000 Hz 0～ 400－－ 4000 Hz 0～ 500－－ 5000 Hz 0～ 600－－ 6000 Hz 0～ 1000－－ 10000 Hz 輸入阻抗：≥ 20KΩ 輸出電流： XPZ01A 4～ 20 負(fù)載電阻： 0～ 500Ω 基本誤差：177。 % 工作條件：環(huán)境溫度 0～ 45℃相對濕度≤ 85％ 周圍空氣不應(yīng)有腐蝕性爆炸性氣體 消耗功率：≤ 5VA 電 源： 220V 50 Hz 外形尺寸： 72（寬） 72（高） 144（深）㎜ 開孔尺寸： 68 68 重 量：約 500 g 溫度信號隔離變送器 維君瑞科技 研發(fā)的熱電阻溫度變送器產(chǎn)品主要用于 Pt100， Pt1000， Pt10, Cu50,Cu100 等傳感器信號的隔離與變送 (傳感器需用戶自己配 )，在工業(yè)上主要用于測量 200~+600℃ 的溫度。該變送器內(nèi)有線性化和長線補償功能，出廠時按照 Pt100 國標(biāo)分度表校正，完全達(dá)到 級精度要求。輸入、輸出和輔助電源之間是完全隔離（三隔離），可以承受 2500VDC 的隔離耐壓。產(chǎn)品采用 DIN35 國際標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝方式，體積小、精度高，性能穩(wěn)定、性價比高，可以廣泛應(yīng)用在石油、化工、電力、儀器儀表和工業(yè)控制等行業(yè)。 WJ11 系列 溫度信號隔離放大器使用非常方便，僅需接好線，即可實現(xiàn)熱電阻信號的隔離變送。 主要特性： 輸 入： Pt100(200~+600℃ )(范圍可選擇 ) 輸出信號： 4~20mA， 0~5V， 010V 等標(biāo)準(zhǔn)信號 輔助電源： 5V、 9V、 12V、 15V或 24V 直流單電源供電 工業(yè)級溫度范圍 : 45 ~ + 85℃ 精度等級： 級 (FSR%，相對于溫度 ) 內(nèi)含線性化和長線補償功能 隔離耐壓： 2500VDC(1mA,60S)，輸入 /輸出 /電源三隔離 安裝方式： DIN35 導(dǎo)軌安裝 外形尺寸 ： 電流信號分配器 維君瑞 (WAYJUN) DIN12 IAP A4P1A4產(chǎn)品 是 輸入 420mA 輸出兩路 420mA、輔助電源 24V的電流信號分配器， 采用先進(jìn)的隔離技術(shù)，能夠?qū)χ绷麟妷盒盘栠M(jìn)行隔離檢 /監(jiān)測，產(chǎn)品體積小，功耗低，精度高。輸入，輸出和輔助電源之間可以承受 2500VDC 隔離耐壓，可以靈活應(yīng)用產(chǎn)品參數(shù)： : 精度等級： 級、 級。 全量程范圍內(nèi)極高的線性度（非線性度 %） 產(chǎn)品全系列采用三隔離，信號輸入 /信號輸出 /輔助電源 通用參數(shù) 如表 ： 表 通用參數(shù) 精 度 %， % 隔 離 信號輸入 /輸出 /輔助電源 輔助電源 DC5V、 12V、 24V， 177。10% 絕緣電阻 ≥20MΩ 工作溫度 25~+70℃ 耐 壓 信號輸入 /輸出 /輔助電源 工作濕度 10~90% (無凝露 ) 2500VDC， 50Hz， 1分鐘，漏電流 1mA 存儲溫度 45~+80℃ 耐沖擊電壓 3KV， (峰值 ) 存儲濕度 10~95% (無凝露 ) 系列產(chǎn)品外型尺寸 ADAM4520 ADAM4520/4522是有源的 RS232到 RS422/485的轉(zhuǎn)換器，無須任何軟件驅(qū)動，硬件配置正確即可實現(xiàn)轉(zhuǎn)換功能。 RS485端帶有硬件自動數(shù)據(jù)流控制（自動流控，Automatic data flow），使用時無須額外進(jìn)行軟件自動流控；信號端具有 3000VDC參數(shù) 測試條件 最小值 典型值 最大值 單位 耐壓 AC,50Hz,1min 2500VDC 隔離保護(hù)，這樣就有效的防止模塊在受到高壓沖擊時而損壞。 ADAM4520/4522 外觀與 ADAM4000 系列數(shù)據(jù)采集模塊完全相同，安裝方式有導(dǎo)軌安裝、壁掛安裝等，也可以與 ADAM4000 數(shù)據(jù)采集模塊疊加在一起。波特率最高可以達(dá)到 ，使用 10V30V 直流電源供電。 通過使用