專利名稱：基于上位機(jī)的電機(jī)信號(hào)采集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)信號(hào)采集系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代化廠房對(duì)于電機(jī)控制要求的復(fù)雜性和數(shù)量性的不斷增加，使得控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員必須增加大量的輸入輸出模塊以適應(yīng)工廠對(duì)于復(fù)雜的連鎖等工藝的控制要求。這里導(dǎo)致的直接結(jié)果就是PLC框架增大，數(shù)量增多。模塊采購(gòu)成本增加，制作PLC柜的成本增力口?？刂瞥绦螂S著輸入輸出模塊的增加復(fù)雜程度同比增大，給調(diào)試帶來(lái)一定程度的難度。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種基于上位機(jī)的電機(jī)信號(hào)采集系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的制作PLC柜的成本增加，控制程序隨著輸入輸出模塊的增加復(fù)雜程度同比增大，給調(diào)試帶來(lái)難度等不足。本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案在安裝有電機(jī)的配電室安裝攝像頭，攝像頭與配置有圖像采集卡的主機(jī)連接，主機(jī)與上位機(jī)連接，上位機(jī)與PLC通訊模塊連接。本實(shí)用新型技術(shù)核心部分是需要將電機(jī)的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字?jǐn)z像頭能夠識(shí)別的圖像信號(hào)，再由上位機(jī)對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的識(shí)別，上位機(jī)根據(jù)解析后的電機(jī)信號(hào)，對(duì)PLC發(fā)出實(shí)時(shí)的控制指令，實(shí)現(xiàn)后續(xù)的控制操作。本實(shí)用新型主要解決了由于日益增加的電機(jī)信號(hào)采集需求而導(dǎo)致的控制系統(tǒng)成本增加問(wèn)題。比如，對(duì)電機(jī)數(shù)字量信號(hào)的采集需要增加大量的PLC數(shù)字輸入模塊，在一些場(chǎng)合，為了配合現(xiàn)場(chǎng)總線的需求，為每個(gè)電機(jī)增加E3PLUS保護(hù)器等，均使得控制成本大為提升。本實(shí)用新型采用的基于上位機(jī)視覺(jué)識(shí)別的電機(jī)信號(hào)采集系統(tǒng)，可以以極低的硬件和軟件成本實(shí)現(xiàn)大量電機(jī)的狀態(tài)信息的集中采集，實(shí)現(xiàn)了沒(méi)有PLC數(shù)字輸入模塊方式下的準(zhǔn)確電機(jī)信號(hào)米集。適用范圍所有工業(yè)控制中的電機(jī)信息采集場(chǎng)合。

圖I為本實(shí)用新型的電機(jī)信號(hào)轉(zhuǎn)為為視覺(jué)信號(hào)的電機(jī)信號(hào)采集板示意圖；圖2為本實(shí)用新型的安裝示意圖；圖3為本實(shí)用新型的硬件配置示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的實(shí)施例在安裝有電機(jī)的配電室安裝攝像頭1，攝像頭I與配置有圖像采集卡的主機(jī)2連接，主機(jī)2與上位機(jī)3連接，上位機(jī)3與PLC通訊模塊連接。以每個(gè)電機(jī)有4個(gè)輸入信號(hào)為例，分別是電機(jī)正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，主回路正常，遠(yuǎn)控。本實(shí)用新型采用一個(gè)高清晰數(shù)字?jǐn)z像頭作為信息采集主要通道。通過(guò)上位機(jī)板載圖像采集卡對(duì)電機(jī)信息進(jìn)行采集。利用上位機(jī)圖像識(shí)別的方式動(dòng)態(tài)的解析多路電機(jī)輸入信號(hào)。以軟件的識(shí)別能力保證電機(jī)信號(hào)采集的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。具有非常強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。而全部的設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本及其低廉。電機(jī)信號(hào)轉(zhuǎn)為為視覺(jué)信號(hào)的配置如圖I所示，電機(jī)信號(hào)板可以根據(jù)電機(jī)的數(shù)量布置合適的大小。每個(gè)電機(jī)板上有代表4個(gè)電機(jī)狀態(tài)的不同顏色LED信號(hào)燈。LED信號(hào)燈點(diǎn)亮?xí)r代表該狀態(tài)有效。該信號(hào)板安裝在低壓配電室內(nèi)，以LED燈顯示收集所有電機(jī)的狀態(tài)。本實(shí)用新型的安裝如圖2所示意。本實(shí)用新型總硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案如圖3所示，配電室攝像頭拍攝清晰的采集板圖像后，經(jīng)過(guò)主機(jī)的圖像采集卡采集后分析，得到所有電機(jī)的狀態(tài)信息。這個(gè)過(guò)程只用到了攝像頭，采集板，及上位機(jī)。實(shí)現(xiàn)了沒(méi)有PLC數(shù)字輸入模塊方式下的準(zhǔn)確電機(jī)信號(hào)采集。方案簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)性好。上位機(jī)得到了各臺(tái)電機(jī)的準(zhǔn)確信息后，通過(guò)與PLC通訊模塊進(jìn)行通訊，控制PLC進(jìn)行輸出操作。上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)得到采集板的清晰圖像后，通過(guò)上位機(jī)軟件對(duì)其進(jìn)行處理，以判斷各個(gè)電機(jī)的各種狀態(tài)(對(duì)應(yīng)信號(hào)燈是否點(diǎn)亮)。這個(gè)環(huán)節(jié)只需要進(jìn)行圖像區(qū)域的簡(jiǎn)單灰度值判斷即可。如果滿足公式H>Threshold，則判斷相應(yīng)信號(hào)燈點(diǎn)亮，其中H為對(duì)應(yīng)區(qū)域灰度 值，Threshold為工程設(shè)置灰度閾值。一般情況下，150〈Threhold〈=255。利用該公式進(jìn)行判斷，準(zhǔn)確、簡(jiǎn)單，可以在上位機(jī)上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的信號(hào)識(shí)別和響應(yīng)。
權(quán)利要求1 一種基于上位機(jī)的電機(jī)信號(hào)采集系統(tǒng)，其特征在于在安裝有電機(jī)的配電室安裝攝像頭(1)，攝像頭(I)與配置有圖像采集卡的主機(jī)(2)連接，主機(jī)(2)與上位機(jī)(3)連接，上位機(jī)(3 )與PLC通訊模塊連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于上位機(jī)的電機(jī)信號(hào)采集系統(tǒng)，在安裝有電機(jī)的配電室安裝攝像頭(1)，攝像頭(1)與配置有圖像采集卡的主機(jī)(2)連接，主機(jī)(2)與上位機(jī)(3)連接，上位機(jī)(3)與PLC通訊模塊連接。本實(shí)用新型主要解決了由于日益增加的電機(jī)信號(hào)采集需求而導(dǎo)致的控制系統(tǒng)成本增加問(wèn)題，以極低的硬件和軟件成本實(shí)現(xiàn)大量電機(jī)的狀態(tài)信息的集中采集，實(shí)現(xiàn)了沒(méi)有PLC數(shù)字輸入模塊方式下的準(zhǔn)確電機(jī)信號(hào)采集。
文檔編號(hào)G01R31/34GK202563070SQ201220031458
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月1日
發(fā)明者蔡豫 申請(qǐng)人:貴陽(yáng)鋁鎂設(shè)計(jì)研究院有限公司