專利名稱：Plc集成系統(tǒng)及其內(nèi)的數(shù)據(jù)記錄模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
PLC集成系統(tǒng)及其內(nèi)的數(shù)據(jù)記錄模塊
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于PLC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄模塊。背景技術(shù)：
PLC為數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)的可編程邏輯控制器，主要用于工業(yè)控制。傳統(tǒng)意義上的PLC系統(tǒng)并沒有數(shù)據(jù)記錄功能，為了滿足數(shù)據(jù)保存的需求，需要借助于連接一標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)到PLC系統(tǒng)上以填補(bǔ)這一空白。這樣一來(lái)，就需要加入在原來(lái)的系統(tǒng)上添加額外的硬件和軟件模塊，從而使得在原本狹小的工作區(qū)往往難于構(gòu)建、調(diào)試和維護(hù)復(fù)雜系統(tǒng)。為替代資源消耗大、體積大的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)，后來(lái)漸漸采用數(shù)據(jù)記錄模塊為PLC系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄數(shù)據(jù)。目前，一些主流的PLC生產(chǎn)廠家推出的數(shù)據(jù)記錄模塊主要有兩大類一是采用通訊接口與PLC進(jìn)行連接，PLC通過(guò)對(duì)外通訊接口將需要保存的數(shù)據(jù)下發(fā)給數(shù)據(jù)記錄模塊，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄，然而，這類記錄模塊基本上都是獨(dú)立于PLC系統(tǒng)，數(shù)據(jù)記錄的速度較慢，實(shí)時(shí)性較差，難以滿足高速記錄的實(shí)時(shí)性要求，而且成本也較高；另一類是專門針對(duì)某些特定行業(yè)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)記錄模塊，如車載駕駛記錄儀、輪船駕駛記錄儀、起重機(jī)運(yùn)行記錄儀，這一類數(shù)據(jù)記錄模塊僅滿足所屬行業(yè)數(shù)據(jù)的記錄要求，屬于定制產(chǎn)品，提高了產(chǎn)品的成本，通用性不強(qiáng)，且獨(dú)立于PLC系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型需解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種低成本、可靠性高、高效的數(shù)據(jù)記錄模塊及集成該數(shù)據(jù)記錄模塊的PLC集成系統(tǒng)。根據(jù)上述的技術(shù)問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種數(shù)據(jù)記錄模塊，其包括中央微控制器模塊，分別與中央微控制器模塊相聯(lián)接的擴(kuò)展存儲(chǔ)器模塊、擴(kuò)展總線接口輸入電路模塊和RS232接口驅(qū)動(dòng)電路模塊，以及為各模塊提供工作電壓的電源電路模塊。作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，所述數(shù)據(jù)記錄模塊還包括與中央微控制器模塊相聯(lián)接的LED電路模塊，用以提供電源狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)以及故障顯示。作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，所述數(shù)據(jù)記錄模塊中的各模塊單元均集成在一電路板上，體積小，節(jié)省空間。作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，所述擴(kuò)展總線接口輸入電路模塊采用復(fù)雜可編程邏輯器件，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展總線接口與中央微處理器之間的數(shù)據(jù)交換。作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，所述存儲(chǔ)器模塊采用可擦寫可編程只讀存儲(chǔ)器，用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)記錄模塊的設(shè)置參數(shù)。 該P(yáng)LC集成系統(tǒng)，包括PLC和與PLC之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的數(shù)據(jù)記錄模塊，所述數(shù)據(jù)記錄模塊包括中央微控制器模塊，分別與中央微控制器模塊相聯(lián)接的擴(kuò)展存儲(chǔ)器模塊、擴(kuò)展總線接口輸入電路模塊和RS232接口驅(qū)動(dòng)電路模塊，以及為各模塊提供工作電壓的電源電路模塊，所述擴(kuò)展總線接口輸入電路模塊與PLC相聯(lián)接。所述數(shù)據(jù)記錄模塊中的各模塊單元均集成在一電路板上，該電路板集成于PLC內(nèi)，滿足一體化的要求。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型數(shù)據(jù)記錄模塊成本低，體積小而與PLC系統(tǒng)高度集成，可通過(guò)PLC系統(tǒng)編程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄功能，方式靈活，可以滿足各種數(shù)據(jù)記錄需求，且存儲(chǔ)處理速度高。

圖1本實(shí)用新型數(shù)據(jù)記錄模塊的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型數(shù)據(jù)記錄模塊應(yīng)用示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)用新型數(shù)據(jù)記錄模塊包括中央微控制器模塊，分別與中央微控制器模塊相聯(lián)接的擴(kuò)展存儲(chǔ)器模塊、擴(kuò)展總線接口輸入電路模塊、RS232接口驅(qū)動(dòng)電路模塊和LED電路模塊，以及為各模塊提供工作電壓的電源電路模塊。電源電路模塊設(shè)計(jì)為一種LDO電路，為整個(gè)數(shù)據(jù)電路模塊提供工作電壓。在本實(shí)施例中，中央微控制器模塊內(nèi)的CPU采用32位微控制器單片機(jī)，運(yùn)行頻率 60M赫茲，單片機(jī)內(nèi)集成32K*im3its的RAM和51I*im3its的Flash存儲(chǔ)器，集成的Flash 存儲(chǔ)器兼作程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)記錄存儲(chǔ)器，其中數(shù)據(jù)記錄存儲(chǔ)空間接近IM字節(jié)，可以存儲(chǔ) 5800 條。LED電路模塊與CPU的擴(kuò)展I/O接口相連，用以提供電源狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)以及故障顯不。RS232接口驅(qū)動(dòng)電路模塊采用光電隔離方式，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄模塊與PC機(jī)(計(jì)算機(jī))之間的接口，數(shù)據(jù)記錄模塊可以通過(guò)連接電纜與PC機(jī)的RS232接口連接，在PC機(jī)上運(yùn)行專用軟件讀取數(shù)據(jù)記錄模塊中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)并可形成Excel表格。擴(kuò)展存儲(chǔ)器模塊采用12 串行EEPR0M(可擦寫可編程只讀存儲(chǔ)器)，存儲(chǔ)容量為 16K字節(jié)，通過(guò)1 接口與數(shù)據(jù)記錄模塊的CPU連接，用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)記錄模塊的設(shè)置參數(shù)。擴(kuò)展總線接口輸入電路模塊采用1 宏單元的CPLD (復(fù)雜可編程邏輯器件)，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展總線接口與中央微控制器模塊內(nèi)的CPU總線之間的轉(zhuǎn)換。該數(shù)據(jù)記錄模塊采用單板式結(jié)構(gòu)，所有硬件電路(即以上各模塊)集成在一塊電路板上，體積小巧，抗震性能良好。該電路板集成于PLC系統(tǒng)內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)與PLC系統(tǒng)高度集成，通過(guò)擴(kuò)展總線接口輸入電路模塊與PLC系統(tǒng)相聯(lián)接。采用并行通訊方式，數(shù)據(jù)記錄模塊與PLC之間數(shù)據(jù)交換速度可達(dá)每秒400K字節(jié)。如圖2所示，本實(shí)用新型數(shù)據(jù)記錄模塊在某一起重機(jī)PLC控制系統(tǒng)內(nèi)的應(yīng)用。該數(shù)據(jù)記錄模塊芯片(即數(shù)據(jù)記錄模塊電路板)通過(guò)擴(kuò)展總線接口與PLC系統(tǒng)連接，與PLC 系統(tǒng)高效集成，從而構(gòu)建數(shù)據(jù)記錄平臺(tái)，在PLC系統(tǒng)中編程實(shí)現(xiàn)對(duì)PLC系統(tǒng)的I/O狀態(tài)和A/ D狀態(tài)的改變進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，記錄內(nèi)容包括PLC的I/O狀態(tài)和A/D狀態(tài)當(dāng)前值和時(shí)間。PLC 系統(tǒng)狀態(tài)的數(shù)據(jù)記錄為塔式起重機(jī)控制系統(tǒng)的故障診斷和分析處理提供了有力依據(jù)。用戶使用數(shù)據(jù)寫入指令，將故障數(shù)據(jù)、故障操作狀態(tài)、A/D當(dāng)前狀態(tài)發(fā)送給數(shù)據(jù)記錄模塊，數(shù)據(jù)記錄模塊收到數(shù)據(jù)后，擦除FLASH，將數(shù)據(jù)寫入FLASH內(nèi)。故障數(shù)據(jù)記錄信息和故障數(shù)據(jù)清除信息均由用戶程序觸發(fā)記錄。數(shù)據(jù)先進(jìn)先出，記錄滿后覆蓋最早記錄處記錄。記錄的數(shù)據(jù)可以通過(guò)RS232接口驅(qū)動(dòng)電路與PC連接，上載到PC機(jī)內(nèi)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的后期處理。本數(shù)據(jù)記錄模塊產(chǎn)品專為PLC系統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄而設(shè)計(jì)，利用PLC系統(tǒng)的擴(kuò)展特性，提供低成本、高可靠性、滿足PLC系統(tǒng)一體化。以上所述的僅是本實(shí)用新型的實(shí)施方式，在此應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出改進(jìn)，但這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種數(shù)據(jù)記錄模塊，其特征在于；所述數(shù)據(jù)記錄模塊包括中央微控制器模塊，分別與中央微控制器模塊相聯(lián)接的擴(kuò)展存儲(chǔ)器模塊、擴(kuò)展總線接口輸入電路模塊和RS232接口驅(qū)動(dòng)電路模塊，以及為各模塊提供工作電壓的電源電路模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)記錄模塊，其特征在于所述數(shù)據(jù)記錄模塊還包括與中央微控制器模塊相聯(lián)接的LED電路模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)據(jù)記錄模塊，其特征在于所述數(shù)據(jù)記錄模塊中的各模塊單元均集成在一電路板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)記錄模塊，其特征在于擴(kuò)展總線接口輸入電路模塊采用復(fù)雜可編程邏輯器件。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)記錄模塊，其特征在于所述存儲(chǔ)器模塊采用可擦寫可編程只讀存儲(chǔ)器。
6.一種PLC集成系統(tǒng)，包括PLC和與PLC之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的數(shù)據(jù)記錄模塊，其特征在于所述數(shù)據(jù)記錄模塊包括中央微控制器模塊，分別與中央微控制器模塊相聯(lián)接的擴(kuò)展存儲(chǔ)器模塊、擴(kuò)展總線接口輸入電路模塊和RS232接口驅(qū)動(dòng)電路模塊，以及為各模塊提供工作電壓的電源電路模塊，所述擴(kuò)展總線接口輸入電路模塊與PLC相聯(lián)接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的PLC集成系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)記錄模塊中的各模塊單元均集成在一電路板上，該電路板集成于PLC內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種數(shù)據(jù)記錄模塊及集成該數(shù)據(jù)記錄模塊的PLC集成系統(tǒng)。所述數(shù)據(jù)記錄模塊包括中央微控制器模塊，分別與中央微控制器模塊相聯(lián)接的擴(kuò)展存儲(chǔ)器模塊、擴(kuò)展總線接口輸入電路模塊和RS232接口驅(qū)動(dòng)電路模塊，以及為各模塊提供工作電壓的電源電路模塊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型數(shù)據(jù)記錄模塊成本低，體積小而與PLC系統(tǒng)高度集成，可通過(guò)PLC系統(tǒng)編程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄功能，方式靈活，可以滿足各種數(shù)據(jù)記錄需求，且存儲(chǔ)處理速度高。
文檔編號(hào)G05B19/418GK202025225SQ20112009750
公開日2011年11月2日 申請(qǐng)日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者陳躍新 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙市大桁智能科技有限公司