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重庆科勒便携式数据采集箱

日期:2017-01-22 人气:
一.便携式数据采集箱系统设计用途
本采集系统采用可靠的模块和技术,保证系统具有良好的性能,所选的板卡与工控机精度高、可靠性好、抗干扰能力强、响应速度快。设备具有国内同行业中近年内的先进设计、制造水平。设备具有在工业环境中高可靠性,能稳定连续地工作。设备具有良好的操作性、维修性、良好的安全性能、优良的售后服务、不污染环境及危害人身健康,不会对被测产品造成损害。
采集板卡拟采用高速多通道数据采集板卡,工控计算机可配置式计算机,稳定可靠,多接口扩展的结构机箱;主板、CPU、硬盘等配置均可按实际使用进行调整。各类传感器则根据不同需求,兼容多种形式的传感器,具有标准接口。同时兼容多种总线协议,能够与多种总线和系统互通。该选型系统选型方案能够胜任系统对快速响应的要求,严格同步,并且具有很强的可扩展性,模块化系统的设计利于开发与后期维护。
软件部分能够实现实时数据显示、曲线绘制、数据存储、数据分析、试验参数设置、通道属性设定、通道标定、异常报警等功能。
本便携式采集系统总体结构框图如下所示:





图1便携式数据采集箱总体结构图
 

2.1.3模拟量采集

压力传感器、温度传感器、和其他的模拟接口传感器的信号可通过多通道数据采集卡采集实现。传感器信号通过调理电路后,分别通过多块16bit/24bit高精度,>100Ksps吞吐量的ADC转换器,进行模数转换,可达16/24位精度。可通过独立的并行/串行总线(根据传输速度确定)与FPGA进行数据交互。该部分通过FPGA内部的锁相环时序控制电路进行同步采集时间控制,可达到同步采集多路ADC转换数据的要求。FPGA再通过高速读写控制总线与工控机CPU交互。


图2  多路传感器模拟量采集部分结构框图
 

2.1.4  CAN总线、Modbus总线数据的采集

 
CAN总线和Modbus总线的数据采集可通过扩展CAN总线板卡和RS485板卡的方式实现。总线接口板卡皆自带隔离,保证系统的可靠性。



图3 CAN总线、Modbus总线数据采集结构框图                              
               

2.1.5 转速信号、频率信号采集

转速信号或频率信号通过外扩转速/频率模块的方式采集。转速传感器支持光电式、磁电式、霍尔转速传感器等。
图4 转速传测量
 

 
2.2便携式计算机机箱结构
本系统拟选用EVAK-600结构机箱。EVAK-600是一款加固型便携式计算机,高强度双层铝镁合金结构。系统采用 15 寸 LCD,6U 结构,它为用户提供了3个PCI的扩展槽,采用屏幕上翻结构,视角可以任意调整。该机箱结构兼容CPCI板卡模块及PC104+主机、板卡及模块,最大限度地满足客户对空间扩展的需求。

图5 EVAK-600机箱
 

 
2.3系统测试外部对象
参数名称 量程 接口数量
大气压力 80~110KPa 1
大气湿度 0~100% 1
环境温度 -40℃~70℃ 1
进气温度 -40℃~70℃ 1
排气温度 0~1000℃ 1
机油温度 0~200℃ 1
火花塞温度 -40℃~300℃ 1
曲轴箱压力 -10KPa~+10KPa 1
进水压力 0-250KPa 1
出水压力 0-5000PSI 1
排气背压 0-30KPa 1
进气压力 -10KPa~+10KPa 1
发动机转速 0-6000rpm(光电式/磁电式/霍尔式) 1
水流量 RS485数据通讯 1
 
                                              
以上测量通道为基本测量通道,机箱内部留出部分空间作为系统扩展。后期可根据用户使用情况,在机箱内添加或更改各参量的测量模块,扩展便携式数据采集箱系统的通道数。
 
三.便携式数据采集箱系统工作环境要求:
1.电源:220V±10%,50Hz,并有良好接地线;
2.工作条件:
环境温度:最低-10℃;最高45℃。
环境湿度:最小10%;最大90%。
四.便携式数据采集箱系统配置清单(单套设备)
 
项目明细 品牌 型号 说明 备注
便携式
主机
EVAK EVAK-600-PC104+ C965 6U PC104+结构主机  
PC104+数据采集卡 佳仪科技 PC104-8616 4通道并行采集  
PC104+ CAN模块 Advantech PCM-2682 2个独立的CAN端口
支持 CAN2.0A/B
1000VDC光隔离
 
PC104+  RS485模块 MOXA CB-134I+ 4端口RS-232/422/485
传输速率可达921.6 Kbps
PCI电信特性符合2.1标准
 
温度采集模块 佳仪科技 HT104-112 支持E、J、K、N、R、S、T等多种热电偶以及pt100、cu50等热电阻  
转速采集模块 佳仪科技 HF104-966 兼容光电、磁电、霍尔等多种转速传感器  
压力采集模块 佳仪科技 HPD104-62X    
高可靠大容量SSD硬盘 三星 MZ-7KE512B 512G  
 

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