一种PLC数据智能采集终端系统的制作方法

本实用新型涉及数据处理采集技术领域，特别涉及一种plc数据智能采集终端系统。

背景技术：

为了保证工业车间生产加工设备稳定可靠的运行，为了保障作业人员的生产安全、提高作业人员的工作效率以及产品生产加工质量追溯等情况，plc数据智能采集终端系统成为了工业制造必不可少的配置设备。但是，现有的plc数据采集终端易受现场工作干扰、采集速度慢、通信接口少、plc协议支持不足、数据传输方式受限且不具备数据实时分析功能，无法实现对plc设备进行稳定可靠的数据采集、数据分析与数据传输。

技术实现要素：

为了至少解决或部分解决上述问题，提供一种plc数据智能采集终端系统，在所述方法及装置中，合理的部署plc数据智能采集终端系统的工作范围，能够简单、可靠的实现工厂plc设备相关的数据采集功能、数据分析与数据传输。

为了达到上述目的，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型一种plc数据智能采集终端系统，包括时钟生成系统、故障复位系统、声光提示报警系统、数据紧急存储系统、处理器最小系统、通信系统，所述处理器最小系统分别与时钟生成系统、故障复位系统、声光提示报警系统、数据紧急存储系统、通信系统连接，其中：

所述时钟生成系统，采用优质有源晶体振荡器，用于产生稳定高频时钟信号提供给处理器，使处理器能够稳定的工作；

所述故障复位系统，用于在突发情况发生时，如处理器程序跑飞、卡死时，使系统重新恢复正常工作；

所述声光提示报警系统，用于提示信息，为操控者提供反馈信息，并提示系统正常运行，在必要时刻可以发出声光报警提示相关信息；

所述数据紧急存储系统，用于在突发情况发生时，如突然停电时，通过内部的掉电不丢失存储芯片将采集到的重要信息储存下来，保证数据的完整性，在下次上电时继续处理相关信息。

所述处理器最小系统，用于建立处理器所能正常运行的最基本的电路；

所述通信系统，是指用于plc数据智能采集终端系统与plc控制器或服务器进行数据交互的通信的所有接口，包括了rs232总线接口、rs485总线接口、can总线接口、以太网通信接口、无线wifi模块接口，其中：

所述rs232总线接口，与plc设备连接，用于监控与plc所连接设备的相关参数；

所述rs485总线，基于modbusrtu协议，用于与plc设备进行串行数据传输，亦可直接采集相同协议的rs485接口的传感器参数；

所述can总线，用于在以太网线及无线wifi覆盖不了的地方，可以实现多台采集终端之间远距离、高可靠性的快速通信；

所述以太网通信接口，可用于建立采集终端与服务器之间的高速通信，亦可与plc的以太网接口通信或实现采集终端与采集终端之间的通信；

所述无线wifi模块，用于建立采集终端与服务器之间的高速无线通信，或实现采集终端之间的无线通信。

优选地，还包括电源管理系统，所述电源管理系统与声光提示报警系统、所述数据紧急存储系统、通信系统、处理器最小系统相连接，用于使相关系统得到稳定的供电。

优选地，所述声光提示报警系统通过开关量控制与所述处理器最小系统相连接。

优选地，所述数据紧急存储系统通过spi通讯与所述处理器最小系统相连接。

优选地，所述通信系统与所述处理器最小系统连接，其中：所述rs232总线、rs485总线、无线wifi模块通过串口与所述处理器最小系统连接，can总线通过can收发器与所述处理器最小系统连接，以太网通信接口通过phy芯片与所述处理器最小系统连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

一种基于arm-cortex-a7内核的plc数据智能采集终端系统中所述plc数据智能采集终端系统能够与服务器之间采用以太网有线或无线通讯的方式传输数据；所述plc数据智能采集终端系统中数据采集、数据分析、数据传输与相关控制装置均镶嵌到所述plc数据智能采集终端系统上，不仅缩短了传统模拟信号传输距离，降低了干扰，并彻底解决了现场plc设备的数据采集、分析、传输等问题，针对工厂生产加工设备，合理的部署plc数据智能采集终端系统，能够简单、可靠以及稳定的实现设备内plc数据采集、数据分析与数据传输功能。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型一种基于arm-cortex-a7内核的plc数据智能采集终端系统的结构示意图；

图2是本实用新型中plc数据智能采集终端硬件框图；

图3是本实用新型中串行rs485通讯总线电路示意图；

图4是本实用新型中串行rs232通讯总线电路示意图；

图5是本实用新型中can通讯总线电路示意图；

图6是本实用新型中数据紧急存储系统电路示意图；

图7是本实用新型中开关控制系统电路示意图；

图8是本实用新型中电源管理系统电路示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。其中附图中相同的标号全部指的是相同的部件。

此外，如果已知技术的详细描述对于示出本实用新型的特征是不必要的，则将其省略。

图1为本实用新型所述一种基于arm-cortex-a7内核的plc数据智能采集终端系统的结构示意图。如图1所示，本实用新型所述一种plc数据智能采集终端系统，包括：plc数据智能采集终端(20)将采集到的数据发送给plc数据智能采集终端(19)的wifi模块(26)，plc数据智能采集终端(19)采集到的数据和plc数据智能采集终端(20)采集到的数据和通过以太网模块(25)发送到plc数据智能采集终端(18)的以太网模块(12)，plc数据智能采集终端(18)通过can模块(10)采集到了plc数据智能采集终端(21)的数据，rs485模块(9)采集到plc设备(27)的数据，rs232模块(13)采集到plc设备(28)的数据，plc数据智能采集终端(18)通过wifi模块(11)将以上所有数据发送到plc数据智能采集终端(17)的wifi模块(8)，plc数据智能采集终端(17)自身又通过rs485模块(5)、rs232模块(4)采集到plc设备(30)、plc设备(29)的数据，plc数据智能采集终端(17)可以通过以太网模块(7)发送到服务器(16)的以太网模块(15)，同时也可以通过wifi模块(8)发送到服务器(16)的以太网模块(14)，本系统能够简单、可靠、灵活以及稳定的实现设备内plc数据采集、数据分析与数据传输功能。

图2为本实用新型中一种基于arm-cortex-a7内核的plc数据智能采集终端系统硬件框图。如图2所示，本实用新型中plc数据智能采集终端硬件框图，包括：电源管理模块(1)用于给plc数据智能采集终端系统供电，将外部输入电源的电压转换成实际需要的电压；指示灯(2)和蜂鸣器(3)可用于提示信息，为操控者提供反馈信息，并提示系统正常运行，在必要时刻可以发出声光报警提示相关信息；rs232模块(4)和rs485模块(5)可与plc设备或相同接口的传感器相互通信；can模块(6)用于plc数据智能采集终端之间的长距离通信；以太网模块(7)和wifi模块(11)用于和服务器或者智能终端之间进行高速通信，开关控制模块(8)用于控制外部继电器或者交流接触器，复位模块(9)可用于在突发情况发生时，如处理器程序跑飞、卡死时，使系统重新恢复正常工作，数据存储模块(10)可用于在突发情况发生时，如突然停电时，通过内部的掉电不丢失存储芯片将采集到的重要信息储存下来，保证数据的完整性，在下次上电时继续处理相关信息。

图3为本实用新型所述串行rs485通讯总线电路示意图。如图3所示，包括：sp3485(1)将串口的数字信号转换为可以传输更远的差分信号，sp3485(1)系列芯片符合rs-485和rs-422串行协议的电气规范，数据传输速率可高达10mbps，可以承受-7.0v～ 12.0v共模范围内的任何短路情况，保护ic不受到损坏。

图4为本实用新型所述串行rs232通讯总线电路示意图。如图4所示，包括：rsm232(1)将串口的ttl信号转换为可以传输更远的rs232信号，rsm232(1)内置完整的dc-dc隔离电路，有很强的抗干扰能力。

图5为本实用新型所述can通讯总线电路示意图。如图5所示，包括：ctm8251at(1)将can数字信号转换为可以传输更远的can差分信号，其输入输出端完全电气隔离，具有很强的抗干扰能力。

图6为本实用新型所述数据紧急存储系统电路示意图。如图6所示，包括：w25q64(1)是64mb容量大小的falsh芯片，主处理器通过spi总线可在w25q64(1)中存储大量的数据并长时间的保存。

图7为本实用新型所述开关控制系统电路示意图。如图7所示，包括：aqw212s(1)为双路光耦固态继电器，相对于电磁继电器，光耦继电器由于没有触点引起的磨损，使用寿命是无限的，同时也具有无震动、无切换声音等特性，与电磁继电器一样可控制各种负载(灯泡、发光二极管、加热器、马达等)。

图8为本实用新型所述电源管理系统电路示意图。如图8所示，包括：k7805(1)为直流电源降压模块，具有输入电压范围宽(6.5v—32v)，输出电压稳定，可长时间空载运行，静态功耗极低，效率高达96％，体积小等优点，具有过流、过热、短路等多种保护功能。ams1117-3.3(2)是一种固定输出电压为3.3v的正向低压差线性稳压器，可将k7805(1)输出的5v电压转换为3.3v供处理器和其他模块使用。

进一步，本实施例中处理器采用的是arm-cortex-a7内核系列芯片；串行rs485通讯总线采用的芯片采用的是sp3485系列；串行rs232通讯总线芯片采用的rsm232系列；can通讯总线芯片采用的ctm8251at系列，无线wifi通信芯片采用的是esp32系列；数据紧急存储系统芯片采用的是flash存储系列；开关控制系统芯片采用的是aqw212s系列；电源管理系统芯片采用的是k7805系列和ams1117系列。

以上所述仅为本实用新型所提供的一种基于arm-cortex-a7内核的plc数据智能采集终端系统的优选实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。