電流電壓采集模塊在工業(yè)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

　　伴隨著科技的不斷進(jìn)步，人們?cè)诠ぷ骱蜕a(chǎn)中使用了各種控制器，如控制爐溫、控制灌水流量、控制物料運(yùn)動(dòng)的距離等。模擬量由AO模塊或DCS系統(tǒng)輸出的模擬量電流或電壓信號(hào)，直接通過(guò)可編程控制器進(jìn)行傳輸，由于長(zhǎng)距離傳輸，常引起信號(hào)衰減、畸變，有時(shí)還會(huì)因外界信號(hào)的干擾而失效，影響整個(gè)系統(tǒng)的正常工作。在這些功能中，數(shù)據(jù)采集是連接計(jì)算機(jī)與外界物理世界的橋梁，電流電壓采集模塊主要由傳感器、控制器等部分組成。

　　通過(guò)RS232/RS-485通信將傳感器輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，通過(guò)遠(yuǎn)距離模擬信號(hào)輸出模塊將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，得到還原輸出。該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程監(jiān)控等領(lǐng)域。電流電壓采集模塊采用工業(yè)上廣泛使用的MODBUSRTU/ASCII標(biāo)準(zhǔn)，可以與MODBUS接口產(chǎn)品如各種PLC、人機(jī)接口、組態(tài)軟件、工控機(jī)等進(jìn)行通信，并具有通訊超時(shí)檢測(cè)功能，便于通訊控制，還可以根據(jù)用戶需要定制通訊協(xié)議。

　　工業(yè)級(jí)電壓電流采集，高精度士0.2%，隔離防雷防浪涌，電壓/電流/有功功率/視在功率/功率因數(shù)等多種電參數(shù)可測(cè)，Modbus Rtu協(xié)議，RS485/網(wǎng)口/WiFi/GPRS/LORA多種通訊方式可選，設(shè)備可連接聚英云平臺(tái)嵌入式高性能ARM處理器，針對(duì)工業(yè)自動(dòng)化控制的實(shí)際情況，采用電源、測(cè)量、通訊相互隔離等技術(shù)，輸入端采用ESD、過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)設(shè)計(jì)，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。

　　直流電壓信號(hào)采集原理就是，先把直流電壓用電阻或電壓傳感器分壓，然后用ADc采集小信號(hào)，然后通過(guò)數(shù)碼管或液晶等顯示器件顯示出來(lái)。像多通道直流電壓采集模塊采用的是變壓器隔離，脈沖反饋測(cè)量方式，可以實(shí)現(xiàn)任意直流電壓多通道獨(dú)立測(cè)量，再通過(guò)RS485 MODBUS RTU為外部設(shè)備提供實(shí)時(shí)的直流電壓測(cè)量數(shù)據(jù)，這個(gè)模塊采用了撥碼開(kāi)關(guān)了設(shè)置節(jié)點(diǎn)地址，預(yù)報(bào)直觀的指示燈，顯示模塊的工作狀態(tài)。

　　并且除了提供端子接口之外，還特意提供了RJ45接口，用戶可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線很方便地實(shí)現(xiàn)多模塊級(jí)聯(lián)，降低現(xiàn)場(chǎng)安裝的難度，提高實(shí)施效率。這個(gè)模塊可以應(yīng)用在各種電池組巡檢測(cè)量，動(dòng)環(huán)系統(tǒng)各類(lèi)直流信號(hào)測(cè)量，以及自動(dòng)化系統(tǒng)直流信號(hào)采集等等。多通道直流電壓采集模塊電源電壓是DC 12-30V，直流測(cè)量電壓精度得是小于等于±0.3%，測(cè)量電壓范圍是0-15V，這個(gè)是可以接受定制的。巡檢周期小于等于一秒，環(huán)境溫度在零下四十?dāng)z氏度到八十五攝氏度。

　　AC0606 接線說(shuō)明

　　其功能特性包括支持導(dǎo)軌式安裝，寬范圍直流供電，輸入電壓可接受12-30vDC。變壓器和光耦雙重隔離，內(nèi)部采集電路與被測(cè)電壓, 外部信號(hào)隔離，具有良好的可靠性。高輸入阻抗要求的是大于一百千歐的，最大可能地降低對(duì)信號(hào)的影響?？筛鶕?jù)客戶要求，定制任意量程。通訊接口則是為RS485接口，支持MODBUS RTU協(xié)議。

　　而交流電的電壓采集和直流電的電壓采集區(qū)別是直流電是不會(huì)變化的，而交流電有一個(gè)變化周期。交流電的電壓采集，構(gòu)建一種用于對(duì)220V交流電壓的采樣電路，由電阻、穩(wěn)壓二極管、光偶、電容器依次連接而成;所述電阻與光偶的一個(gè)輸入端及穩(wěn)壓二極管的負(fù)極連接;所述穩(wěn)壓二極管的正極與光偶的另一個(gè)輸入端連接;所述光偶的光敏三極管集電極輸出端與5V供電電壓連接;所述光偶的光敏三極管發(fā)射極輸出端與電容器正極和采樣電壓。5V輸出端連接;所述電容器的負(fù)極與直流地和采樣電壓0V輸出端連接。

　　采集電壓的主要目的是為后續(xù)的測(cè)量做準(zhǔn)備，對(duì)于直流量來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)電壓變換后就可以直接使用，而對(duì)于交流量來(lái)說(shuō)，為了處理方便，可將其轉(zhuǎn)換為直流量。對(duì)于直流量來(lái)說(shuō)，電壓值可以直接進(jìn)行處理，但對(duì)于交流量來(lái)說(shuō)要注意測(cè)量的具體量，是平均值還是有效值，如果是平均值的話可以取一段時(shí)間的平均值就可以了，而需要有效值的話，就要取一段時(shí)間的均方根值了。

　　電流電壓采集模塊模塊產(chǎn)品擴(kuò)展性好，可廣泛應(yīng)用于分布式數(shù)據(jù)系統(tǒng)中。通過(guò)RS485總線，通過(guò)串級(jí)方式與其它數(shù)據(jù)擴(kuò)展模塊組成工控現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集終端。

　　電壓電流采集模塊的應(yīng)用范圍：工控產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、機(jī)房、無(wú)塵車(chē)間的環(huán)境控制;移動(dòng)數(shù)據(jù)采集站;畜牧養(yǎng)殖的環(huán)境控制;養(yǎng)殖水的環(huán)境控制;倉(cāng)庫(kù)冷藏冷鏈的環(huán)境控制;RS485在機(jī)械、消防、石化、建筑、電力、交通等行業(yè)的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

　　這種模塊產(chǎn)品具有良好的擴(kuò)展性能，廣泛應(yīng)用于分布式數(shù)據(jù)系統(tǒng)中?？梢赃\(yùn)用級(jí)聯(lián)的方式與其它數(shù)據(jù)擴(kuò)展模塊共同組成一個(gè)基于RS485總線的工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集終端。電壓電流采集模塊應(yīng)用范圍包括，工控產(chǎn)品開(kāi)發(fā);機(jī)房、無(wú)塵車(chē)間環(huán)境控制;移動(dòng)數(shù)據(jù)采集站;畜牧養(yǎng)殖環(huán)境控制;種植水養(yǎng)環(huán)境控制;倉(cāng)庫(kù)冷藏冷鏈環(huán)境控制;機(jī)械、消防、石化、建筑、電力、交通等各行業(yè)RS485總線工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。其輸出類(lèi)型是繼電器輸出，可選常開(kāi)/常閉輸出，采集數(shù)據(jù)系于內(nèi)部電路通完全隔離，還具有超時(shí)檢測(cè)與超時(shí)預(yù)定義輸出功能。

　　它的輸出類(lèi)型為繼電器的輸出，可選擇常開(kāi)/常閉輸出，可根據(jù)用戶需要，自行跳線，卻換電壓或者電流采集模式，支持調(diào)整量程。采集的數(shù)據(jù)系在內(nèi)部電路通間完全隔離，還具有超時(shí)檢測(cè)和超時(shí)預(yù)定義輸出的功能。如通信協(xié)議和通訊數(shù)據(jù)包格式都可定制，撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)定波特率、地址、奇偶校驗(yàn)可選擇等。