專(zhuān)利名稱(chēng)：一種新型傳感器變送裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種與PLC連接的傳感器變送裝置。
背景技術(shù)：
在PLC控制的許多應(yīng)用場(chǎng)合，都要使用變送器來(lái)將PLC不能直接測(cè)量的傳感器輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成PLC可以處理的電模擬信號(hào)，如電流變送器，壓力變送器、溫度變送器、流量變送器等?，F(xiàn)有變送器大多為電壓輸出型或電流輸出型。即將傳感器測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)換為0-10V 電壓或4-20mA的電流輸出。但大多數(shù)PLC不具有AD功能，仍需增加模擬量輸入模塊才能處理電壓或電流信號(hào)。在實(shí)時(shí)性及精度要求不高的場(chǎng)合，就會(huì)突顯成本較高的弊端。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型傳感器變送裝置，其輸出信號(hào)從PLC的開(kāi)關(guān)量輸入點(diǎn)接入，這樣PLC無(wú)需增加模擬量輸入模塊即可采集到被測(cè)信號(hào)的數(shù)值，節(jié)省成本。為了達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是一種新型傳感器變送裝置，其包括與傳感器連接的電壓轉(zhuǎn)換單元，與電壓轉(zhuǎn)換模塊連接的中央處理單元，與中央處理單元連接的輸出驅(qū)動(dòng)單元；其中，所述傳感器電壓轉(zhuǎn)換單元接收測(cè)量傳感器信號(hào)，將傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換成0-10V的電壓信號(hào)；所述中央處理單元具有A/D轉(zhuǎn)換功能，將傳感器電壓轉(zhuǎn)換單元輸出的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后輸出一定規(guī)律的方波；所述的輸出驅(qū)動(dòng)單元接收到方波后轉(zhuǎn)換成與方波對(duì)應(yīng)的可與 PLC連接的開(kāi)關(guān)量信號(hào)。利用開(kāi)關(guān)量信號(hào)閉合或斷開(kāi)時(shí)間的長(zhǎng)短表示被測(cè)信號(hào)的大小。PLC 接收到此開(kāi)關(guān)量信號(hào)后，用其內(nèi)部指令可得到開(kāi)關(guān)量閉合或斷開(kāi)時(shí)間長(zhǎng)短的數(shù)值。此時(shí)間值即與傳感器測(cè)量值對(duì)應(yīng)。采用上述方案后，還具有如下有益效果本實(shí)用新型輸出信號(hào)閉合或斷開(kāi)的時(shí)間可以分別用于表示兩個(gè)不同的傳感器測(cè)量值，這樣一條通信線可以傳遞兩組測(cè)量信號(hào)。通訊信號(hào)為開(kāi)關(guān)量抗干擾能力強(qiáng)。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)方框圖；圖2為本實(shí)用新型中央處理單元的電路原理圖；圖3為本實(shí)用新型輸出驅(qū)動(dòng)單元的電路原理圖；圖4為本實(shí)用新型的PLC端程序圖；圖中，各主要標(biāo)號(hào)如下1-傳感器電壓轉(zhuǎn)換單元A2-傳感器電壓轉(zhuǎn)換單元B3-中央處理單元31-A/D端口 A32-A/D端口 B33-中央處理單元數(shù)據(jù)處理部分[0016]34-中央處理單元輸出端口4-輸出驅(qū)動(dòng)單元41-輸出驅(qū)動(dòng)單元輸入端口42-輸出驅(qū)動(dòng)單元輸出端口
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖1所示，本實(shí)施例一種新型傳感器變送裝置，其包括傳感器電壓轉(zhuǎn)換單元Al、 傳感器電壓轉(zhuǎn)換單元B2、中央處理單元3、輸出驅(qū)動(dòng)單元4。傳感器電壓轉(zhuǎn)換單元Al與中央處理單元3的A/D端口 A31連接。傳感器電壓轉(zhuǎn)換單元B 2與中央處理單元3的A/D端口 B32連接。中央處理單元3通過(guò)其輸出端口 34與輸出驅(qū)動(dòng)單元4連接。傳感器電壓轉(zhuǎn)換單元Al與傳感器電壓轉(zhuǎn)換單元B2為兩路傳感器電壓轉(zhuǎn)換單元， 分別與用于測(cè)量的傳感器連接，分別將傳感器測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)換為0-10V電壓輸出。因不同的傳感器的電壓轉(zhuǎn)換單元不同，且此部分電路與現(xiàn)有的電壓式變送器原理相同，故不再詳細(xì)描述。圖2為中央處理單元3的電路原理圖。中央處理單元2核心由一片PIC12F675單片機(jī)構(gòu)成。此單片機(jī)具有4路10位精度的A/D轉(zhuǎn)換器，可將4路電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。 本實(shí)施例取其第3、第5引腳分別作為A、B兩路模擬量的輸入端口，取第7引腳作為方波輸出端口。因傳感器電壓轉(zhuǎn)換單元Al與傳感器電壓轉(zhuǎn)換單元B 2輸出電壓范圍為0-10V，故需分別用阻值相同的R5、R6和R7、R8作為分壓電阻，使PIC12F675單片機(jī)A/D端口處電壓范圍在0-5V之間。PIC12F675單片機(jī)可根據(jù)A、B兩路A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)值控制第7腳輸出方波的波形。方波高電平時(shí)間寬度由A路模擬量A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)值決定，低電平時(shí)間寬度由B路模擬量A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)值決定。方波的高電平電壓值為5V，低電平電壓值為0V。圖3為輸出驅(qū)動(dòng)單元4電路原理圖。此單元是將單片機(jī)輸出的方波信號(hào)轉(zhuǎn)換成可接入PLC開(kāi)關(guān)量輸入點(diǎn)的開(kāi)關(guān)信號(hào)。單片機(jī)輸出端口 34與輸出驅(qū)動(dòng)單元輸入端口 41連接。通過(guò)一個(gè)光耦U2將單片機(jī)信號(hào)與驅(qū)動(dòng)電路隔開(kāi)。當(dāng)單片機(jī)輸出高電平時(shí)，光耦U2內(nèi)的光敏三極管處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，三極管Ql的b端處于高電位，三極管Ql也處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，輸出驅(qū)動(dòng)單元4輸出點(diǎn)42輸出0V，此時(shí)PLC開(kāi)關(guān)量輸入點(diǎn)接收到的信號(hào)為閉合。當(dāng)單片機(jī)輸出低電平時(shí)，光耦U2內(nèi)的光敏三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，Ql的b端處于無(wú)電壓，三極管Ql處于截止?fàn)顟B(tài)，輸出驅(qū)動(dòng)單元4輸出點(diǎn)42輸出24V，此時(shí)PLC開(kāi)關(guān)量輸入點(diǎn)接收到的信號(hào)為斷開(kāi)。 圖4所示為PLC接收部分程序一個(gè)實(shí)例。此段程序是以西門(mén)子S7-200系列PLC 的格式編寫(xiě)的。假設(shè)一種新型傳感器變送裝置輸出點(diǎn)接入PLC的10.0輸入點(diǎn)。程序中網(wǎng)絡(luò)1及網(wǎng)絡(luò)2程序用于采集本實(shí)用新型輸出信號(hào)閉合的時(shí)間值，網(wǎng)絡(luò)3及網(wǎng)絡(luò)4程序用于采集本實(shí)用新型輸出信號(hào)斷開(kāi)的時(shí)間值。當(dāng)本實(shí)用新型輸出信號(hào)為閉合時(shí)，網(wǎng)絡(luò)2中常開(kāi)觸點(diǎn)10.0接通，TlOO定時(shí)器接通，定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)。當(dāng)本實(shí)用新型輸出信號(hào)轉(zhuǎn)為斷開(kāi)時(shí)， 網(wǎng)絡(luò)1的程序中10. 0負(fù)跳變觸點(diǎn)接通，傳輸指令TlOO定時(shí)器所計(jì)的數(shù)據(jù)存入VWO 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，并且網(wǎng)絡(luò)4中常閉觸點(diǎn)10.0接通，TlOl定時(shí)器接通，定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)。當(dāng)本實(shí)用新型輸出信號(hào)又轉(zhuǎn)為閉合時(shí)，網(wǎng)絡(luò)3的程序中10. 0正跳變觸點(diǎn)接通，傳輸指令M0V_ W將TlOl定時(shí)器所計(jì)的數(shù)據(jù)存入VW2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。如此本實(shí)用新型輸出信號(hào)不斷地閉合與斷開(kāi)，即可不斷刷新VWO及VW2中的數(shù)值，完成PLC于本實(shí)用新型的通訊。[0024] 以上所揭露的僅為本實(shí)用新型一種較佳實(shí)施例而已，不能以此來(lái)限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍，因此依本實(shí)用新型權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本實(shí)用新型所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求1.一種新型傳感器變送裝置，其特征在于與傳感器連接的電壓轉(zhuǎn)換單元，與電壓轉(zhuǎn)換模塊連接的中央處理單元，與中央處理單元連接的輸出驅(qū)動(dòng)單元。
2.如權(quán)利要求1所述的一種新型傳感器變送裝置，其特征在于上述中央處理單元具有A/D轉(zhuǎn)換功能。
3.如權(quán)利要求1所述的一種新型傳感器變送裝置，其特征在于上述輸出驅(qū)動(dòng)單元的輸出信號(hào)為開(kāi)關(guān)量信號(hào)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種新型傳感器變送裝置，其包括傳感器電壓轉(zhuǎn)換單元、中央處理單元、輸出驅(qū)動(dòng)單元。傳感器接入傳感器電壓轉(zhuǎn)換單元，傳感器電壓轉(zhuǎn)換單元輸出的電壓接入中央處理單元的A/D端口，中央處理單元通過(guò)其輸出端口與輸出驅(qū)動(dòng)單元連接，輸出驅(qū)動(dòng)單元輸出點(diǎn)接入PLC的開(kāi)關(guān)量輸入點(diǎn)。對(duì)于PLC需采集精度及實(shí)時(shí)性要求不高的模擬數(shù)據(jù)時(shí)，可采用本實(shí)用新型的傳感器變送裝置，PLC端無(wú)需增加模擬量輸入模塊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，可大幅度降低成本。
文檔編號(hào)G01D5/14GK202141461SQ2011200086
公開(kāi)日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月7日
發(fā)明者駱延 申請(qǐng)人:駱延