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PLC数据采集模块的设计

更新时间：2020-03-13 21:53:58 大小：2M 上传用户：gsy幸运查看TA发布的资源 标签：plc 数据采集 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

在工业领域的过程控制中,经常要对来自现场的电流信号、电压信号以及温度信号等模拟量进行数据采集。特别在复杂的工业自动化控制系统中,例如轧钢、石油、化工、电力等领域,由于生产工艺复杂多变,现场数据的实时采集就显得尤为重要。而工业控制中广泛采用可编程逻辑控制器(PLC)作为控制过程中的执行装置。PLC装置体积小,功能强大,组装灵活,可靠性强,编程简单,支持的通讯模式多样化,并且能够长期工作在环境恶劣的各种工业现场中,获得了用户们的青睐。但PLC的产品种类繁多,而不同产品间的模拟量采集模块互不通用,且路数少单价高,这在一定程度上增加了控制成本。本文设计的数据采集模块,可以采集8个通道的PT100信号,8个通道的4~20mA电流信号,8个通道的0~5V的电压信号,在完成多种模拟量采集的同时,又有效地节约了PLC的端口资源,减少了控制成本,并具有较高的控制精度。

采集模块的CPU处理器选用的是单片机AT89SC52芯片,模拟量信号种类的选择通过拨码开关的设置来完成,每种模拟信号都要经过信号调理电路和多路转换开关CD4051,将信号送入多通道A/D转换器CS5524,经滤波电路存入单片机数据寄存器中。为了减小系统的线性误差,采用四次分段曲线拟合的算法对采集的温度数据进行校正,利用MATLAB软件得到四条最小二乘法拟合曲线,并通过表格进行数据比对,使控制精度得到优化。

本文选用欧姆龙厂商生产的CPM2AH型PLC与采集模块进行数据通讯,并提供串行和并行两种通讯方式,将单片机寄存器中的数据传入到PLC中。并口通讯的设置是通过5个开关量的时序变化,通过PLC编写的程序将单片机寄存器中的数据写入欧姆龙CPM2AHPLC的数据存储器DM区中。而在串行接口中,设计了RS485接口,通过RS485转RS232转换器,与CPM2AHPLC利用HostLink协议进行串行通讯,将数据存入到DM区中。为了更加直观地反映出采集的各模拟量数据,通过北京亚控公司生产的组态王软件对采集到的部分模拟量数据进行上位机组态显示。设计的模块具有很强的通用性,能够节约控制成本,具有较强的现实意义。