一種開關量信號采集RTU制造技術

本發明專利技術公開了一種開關量信號采集RTU,由5個單元組成、其中包括主控單元STM32單片機、電源、開關量數控檢測模塊、通訊模塊、繼電器輸出單元。主控單元主要用于運行程序實現通訊、輸入信號狀態檢測、檢測信號類型切換、繼電器輸出。電源：提供電源給各個單元，保證各個單元正常工作。開關量輸入檢測單元：內部包含有一個開關量檢測切換電路可以靈活切換為NPN或3PNP檢測單路。通訊模塊單元：用于支持4G、NB、LoRA、RS485通訊。繼電器輸出單元：擁有常開常閉觸點，可控制外部線路開斷。

【技術實現步驟摘要】
一種開關量信號采集RTU
本專利技術涉及一種開關量信號采集裝置，具有涉及一種開關量采集RTU。
技術介紹
RTU是用于監視、控制與數據采集的應用，既能遠程監測，也可以遠程控制，是集數據采集、控制、傳輸功能于一體，采用低功耗設計，在電力、水力等行業被廣泛應用。目前市面上用于檢測開關量信號的電路，按開關量輸入電平的不同分為NPN型和PNP型。NPN型指低電平有效，PNP型指高電平有效。用戶根據待測開關量信號的電平值來選擇相應類型的檢測電路，但不能同時兼容檢測NPN型與PNP型電平信號。因此，自帶某種類型信號檢測電路的控制系統，無法實現與任何類型設備之間的無障礙通訊。例如，自帶NPN型信號檢測電路的數控系統，無法與輸出開關量信號為高電平的機床通訊，給用戶在數控機床使用中造成諸多不便。同時在電力系統中，開關量信號需要長距離傳輸，傳統線纜通訊以不能滿足需求。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種能夠同時兼容檢測NPN型與PNP型電平信號的開關量檢測RTU，從而滿足客戶對任何類型開關量信號進行檢測。本專利技術通過下述技術方案實現：一種開關量信號采集RTU，包括電源、主控單元、開關量數控檢測模塊和繼電器。其中，開關量數控檢測模塊接收主控單元發送的控制信號，同時檢測外部設備輸入的開關量信號，并將檢測結果發送至主控單元處理，主控單元將處理結果發送至繼電器，所述繼電器控制外部線路開斷。作為對本專利技術的進一步描述，該開關量信號采集RTU的主控單元采用STM32單片機，用于運行程序實現通訊、輸入信號狀態檢測、檢測信號類型切換、繼電器輸出。作為對本專利技術的進一步描述，該開關量信號采集RTU的開關量數控檢測模塊包括一個開關量檢測切換電路，該開關量檢測切換電路包括一個NPN型三極管和一個PNP型三極管，可靈活切換為NPN或PNP檢測單路。作為對本專利技術的進一步改進，為同時滿足開關量信號長距離傳輸的功能，該開關量信號采集RTU還設置有通信模塊。該通信模塊通訊模塊用于與主控單元和外部設備通訊。作為對本專利技術的進一步描述，該通信模塊遠端通過LoRa、4G、NB、RS485任意一種通訊方式，遵循modbus協議讀取stm32內部寄存器獲取到開關量輸入狀態，實現遠程讀取開關量信號功能。本專利技術與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果：1.本專利技術同時兼容檢測NPN型與PNP型電平信號，實現與任何類型設備之間的無障礙通訊。同時滿足電力系統中，開關量信號的長距離傳輸。2.本專利技術滿足輸入觸發信號可配置的功能，同時實現DI-DO聯動。附圖說明此處所說明的附圖用來提供對本專利技術實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本專利技術實施例的限定。在附圖中：圖1開關量信號采集RTU結構示意圖。附圖標記及對應的零部件名稱：1-數據控制單元，2-開關量數控檢測模塊，3-繼電器，4-通訊模塊，5-電源。具體實施方式為使本專利技術的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本專利技術作進一步的詳細說明，本專利技術的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本專利技術，并不作為對本專利技術的限定。目前，由于市面上用于檢測開關量信號的設備為自帶NPN型或PNP型信號檢測電路的數控系統，不便于用戶對任何類型的開關量信號的檢測。針對此問題，本專利技術提供了一種如圖1所示的同時兼容檢測NPN型與PNP型電平信號的開關量信號采集RTU。該開關量信號采集RTU主要包括電源、主控單元、開關量數控檢測模塊和繼電器。其中，電源為主控單元、開關量數控模塊和繼電器供電。主控單元采用STM32單片機，其主要功能為運行程序實現通訊、輸入信號狀態檢測、檢測信號類型切換和繼電器輸出。如圖1所示，STM32單片機與開關量數據檢測模塊連接，用于接收開關量數據檢測模塊發送的信號，并控制開關量檢測模塊2工作。同時STM32單片機與繼電器連接，控制繼電器工作。為進一步實現開關量信號長距離傳輸的功能，開關量信號采集RTU還設置有通迅模塊，該通訊模塊讀取STM32單片機中的信息，并可通過LoRa、4G、NB、RS485的任意一種通訊方式實現與外部通訊。進行開關量信號檢測時，首先通過上位軟件進行設備參數配置，并通過RS485通訊模塊將配置好的設備參數下載到設備中。然后啟動設備，啟動時設備自動讀取參數，并根據參數類型將輸入模式切換為相應的NPN型或PNP型，經過檢測電路輸入NPN型/PNP型開關量信號至STM32單片機，觸發IO輸入中斷，當STM32單片機檢測到開關量信號時即產生事件標志，寫入輸入開關量狀態到內部寄存器中，并根據上位軟件配置時間報警操作來控制繼電器輸出，實現開關量輸入與繼電器輸出聯動。此外，通訊模塊遵循modbus協議讀取stm32內部寄存器從而獲取到開關量輸入狀態，通過RS485實現遠程讀取開關量信號功能。以上所述的具體實施方式，對本專利技術的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本專利技術的具體實施方式而已，并不用于限定本專利技術的保護范圍，凡在本專利技術的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本專利技術的保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種開關量采集RTU，包括主控單元(1)、開關量數控檢測模塊(2)和繼電器(3)，所述開關量數控檢測模塊(2)接收主控單元(1)發出的控制信號，同時檢測外部設備輸入的開關量信號，并將檢測結果發送至主控單元(1)進行處理，主控單元(1)將處理結果發送至繼電器(3)，所述繼電器(3)控制外部線路開斷。/n

【技術特征摘要】
1.一種開關量采集RTU，包括主控單元(1)、開關量數控檢測模塊(2)和繼電器(3)，所述開關量數控檢測模塊(2)接收主控單元(1)發出的控制信號，同時檢測外部設備輸入的開關量信號，并將檢測結果發送至主控單元(1)進行處理，主控單元(1)將處理結果發送至繼電器(3)，所述繼電器(3)控制外部線路開斷。


2.根據權利要求1或2所述的一種開關量采集RTU，其特征在于，所述主控單元(1)為STM32單片機。


3.根據權利要求1或2所述的一種開關量采集RTU，其特征在于，所述開關量數控檢測模塊(2)包括一個開關量檢測...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李強，張泰軒，
申請(專利權)人：成都眾山科技有限公司，
類型：發明
國別省市：四川;51