基于物联网通信的控制电路系统设计

发布时间：2020-04-07 03:23

【摘要】：在工业生产装置里,控制电路是核心,承担着数据输入、输出,执行预定操作,完成预期功能的任务。目前,大部分的控制电路系统主要完成数据的采集输入、数据的控制处理、数据的输出、模块间通信的功能。传统的控制电路系统主要存在以下问题:(1)传统电路所控制的数据、故障、状态信息只能到现场查询,无法远程获取。(2)传统的控制电路通常为单板机,无法实现多机联动、协同控制。(3)传统的控制电路效率低、不灵活、故障维护成本高难度大。物联网是新一代信息技术的重要组成部分,被称为继计算机、互联网后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是利用互联网或者局域网等通信技术把物、机器、传感器、控制器等通过新的方法连接在一起,形成物与物、人与物相连的智能化网络。合理的利用物联网技术,可以降低成本、提高经济效益。本文设计了一种基于物联网通信的控制电路系统。该系统包括信号采集、数据通信、计算处理、控制信号输出、数据存储五部分。信号采集部分包括8路温度采集、8路模拟量采集、16路开关量采集来模拟控制电路工作时需要监控的状态信息。数据通信部分集成了RS-232C、RS485、移动通信、CAN、以太网、SPI等多种通信接口,具有广泛的适用性。数据处理部分使用ARM处理器对采集的数据进行计算处理得到控制电路的状态信息,并且判断这些状态是否超出设定的安全阈值,通过继电器(开关量控制器)输出报警信息。控制信号输出部分包括4路模拟量(4-20mA标准信号)输出、16路开关量输出。数据存储采用大容量Micro SD卡,对控制电路的状态信息进行存储,为提高生产、运行、技术支持、故障预测提供更加科学的决策依据,进行数据分析,找出设备的运行规律。本系统集成了工业控制现场绝大部分的数字、模拟输入、输出信号和通信方式,以及较强的处理能力具有广泛的适用性。本控制电路系统通过8路温度采集模块、8路模拟量采集模块、16路开关量采集模块来模拟电路监控的状态信息,将所得到数据进行处理、保存和传输,具有实时性好、可靠性强、成本低、功耗低等优点。系统工程样机已经应用于某工业设备的控制中,并通过了初步测试。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP391.44;TN929.5

【参考文献】