本實(shí)用新型涉及水務(wù)行業(yè)、工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及自來水廠、污水處理廠以及其它PLC工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)。

背景技術(shù)：

在水務(wù)處理現(xiàn)場(chǎng)以及各種PLC控制應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)，PLC監(jiān)測(cè)十分重要，PLC需要采集工作現(xiàn)場(chǎng)各種數(shù)據(jù)，從各種數(shù)據(jù)來判斷工作場(chǎng)所各種工序是否正常工作，PLC也需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況或者中控室的指令實(shí)施各種動(dòng)作，保持工作現(xiàn)場(chǎng)工作有序進(jìn)行。同時(shí)，這些數(shù)據(jù)還需要傳送到云平臺(tái)，便于系統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)劃和管理。

通常，中控室與云平臺(tái)不是同一個(gè)公司開發(fā)的。云平臺(tái)要取得這些數(shù)據(jù)需要到中控室的數(shù)據(jù)庫(kù)中得到，這就要求中控室必須運(yùn)行，同時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)也必須運(yùn)行，如CN102098273A記載的一種PLC網(wǎng)絡(luò)管理方法及系統(tǒng)即是如此；而且，取得數(shù)據(jù)雙方還需要協(xié)商還一定的規(guī)約，十分繁瑣。另外如果數(shù)據(jù)庫(kù)沒有及時(shí)更新，云平臺(tái)所得到的數(shù)據(jù)就不是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。因此，如何保證云平臺(tái)取得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，不依賴于其它系統(tǒng)的運(yùn)行和規(guī)約限制，是本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供了一種PLC前置采集及協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置。

具體地，本實(shí)用新型公開了一種PLC前置采集及協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置，該裝置包括PLC前置機(jī)和外置GPRS天線，所述PLC前置機(jī)包括外部采集通信模塊、上行傳輸GPRS模塊和CPU控制模塊；CPU控制模塊控制所述外部采集通信模塊和上行傳輸GPRS模塊；外部采集通信模塊的輸出端通過RS-485接口或通過以太網(wǎng)口連接PLC。

進(jìn)一步地，所述PLC前置機(jī)還包括電源模塊，電源采用PLC供電電源或外接電源。

進(jìn)一步地，所述PLC前置機(jī)通過PLC標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議取得PLC數(shù)據(jù)，得到采集量；所述PLC前置機(jī)通過外置GPRS天線將所述采集量按照所需協(xié)議傳送到云平臺(tái)。

所述PLC前置機(jī)作為PLC的外設(shè)，為有效補(bǔ)充PLC的數(shù)據(jù)采集和傳輸，進(jìn)一步地，所述裝置還包括外部采集數(shù)字量模塊、外部采集模擬量模塊和繼電器輸出控制模塊，上述各模塊連接至CPU控制模塊。

進(jìn)一步地，所述電源模塊包括寬范圍的外部輸入電源轉(zhuǎn)換模塊，提供12-36V的電源輸入范圍；所述電源模塊還包括各工作模塊電源轉(zhuǎn)換模塊。

進(jìn)一步地，所述外部采集數(shù)字量模塊包括現(xiàn)場(chǎng)I/O采集模塊。

進(jìn)一步地，所述外部采集模擬量模塊包括現(xiàn)場(chǎng)采集4-20mA以及0-5V模擬量采集模塊。

進(jìn)一步地，所述外部采集通信模塊為包括現(xiàn)場(chǎng)采集的CAN、RS485、以太網(wǎng)、USB、RF433的通信模塊。

進(jìn)一步地，所述上行傳輸GPRS模塊是上行通信的GPRS鏈路層設(shè)計(jì)。

進(jìn)一步地，所述取得PLC數(shù)據(jù)和所述傳送到云平臺(tái)為實(shí)時(shí)獲取和傳輸。

其中，所述PLC前置機(jī)作為PLC的外設(shè)，可采用PLC供電電源或外接電源；可以設(shè)置于PLC機(jī)柜內(nèi)部或PLC機(jī)柜外部。

采用上述技術(shù)方案，所述轉(zhuǎn)換裝置能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)采集、控制實(shí)時(shí)獲取和傳輸；且所述轉(zhuǎn)換裝置不依賴于中控平臺(tái)獨(dú)立工作；不依賴于數(shù)據(jù)庫(kù)或者組態(tài)軟件獨(dú)立工作。本實(shí)用新型的有益效果在于：

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，所添加PLC前置機(jī)可安裝于PLC機(jī)柜內(nèi)部，不需要占用新場(chǎng)地；所述PLC前置采集及協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集、控制，不依賴于數(shù)據(jù)庫(kù)或者組態(tài)軟件獨(dú)立工作，使得不同廠家開發(fā)的云平臺(tái)和中控室都可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，特別適合現(xiàn)有廠區(qū)和設(shè)備改造應(yīng)用場(chǎng)景，使得開發(fā)工作量大大降低，在新建設(shè)應(yīng)用中，使得中控室和云平臺(tái)都能夠得到實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)和控制數(shù)據(jù)，有利于現(xiàn)場(chǎng)管理和故障問題快速鎖定，使得生產(chǎn)自動(dòng)化顯著提升。采用上述技術(shù)方案，所述轉(zhuǎn)換裝置能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)采集、控制實(shí)時(shí)獲取和傳輸；且所述轉(zhuǎn)換裝置不依賴于中控平臺(tái)獨(dú)立工作；不依賴于數(shù)據(jù)庫(kù)或者組態(tài)軟件獨(dú)立工作。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型組網(wǎng)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型提供的一種PLC前置采集及協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置的具體實(shí)施方式做詳細(xì)說明。

如圖1所示，將外置開關(guān)電源、PLC前置機(jī)安裝在PLC機(jī)柜內(nèi)部，將GPRS外置天線引出到PLC機(jī)柜頂部。PLC前置機(jī)安裝在PLC機(jī)柜內(nèi)部，在PLC供電電源功率允許范圍內(nèi)，可以連接PLC供電電源，PLC供電電源功率不夠的情況下，可以單獨(dú)配置外置兵裝電源，配置的兵裝電源也安裝在PLC機(jī)柜里。

PLC前置機(jī)硬件組成包括：電源模塊、外部采集數(shù)字量模塊、外部采集模擬量模塊、外部采集通信模塊、上行傳輸GPRS模塊、繼電器輸出控制模塊、CPU控制模塊。所述電源模塊包括寬范圍的外部輸入電源轉(zhuǎn)換模塊以及各工作模塊所需電源轉(zhuǎn)換模塊，寬范圍的外部輸入電源轉(zhuǎn)換模塊可以適應(yīng)12-36V電源輸入范圍；工作模塊所需電源轉(zhuǎn)換模塊包括CPU、外圍、通信等模塊所需的電源發(fā)生模塊。所述外部采集數(shù)字量模塊包括現(xiàn)場(chǎng)I/O采集模塊。外部采集模擬量模塊包括現(xiàn)場(chǎng)采集4-20mA以及0-5V模擬量采集模塊。所述外部采集通信模塊包括現(xiàn)場(chǎng)采集的CAN、RS485、以太網(wǎng)、USB、RF433等各種通信模塊。所述上行傳輸GPRS模塊是上行通信的GPRS鏈路層設(shè)計(jì)。所述繼電器輸出控制模塊是繼電器控制輸出設(shè)計(jì)。所述CPU控制模塊是采集、計(jì)算、通信、指示的核心處理單元。PLC前置機(jī)通過外置GPRS天線連接與平臺(tái)傳輸數(shù)據(jù)。

如圖2所示，PLC前置機(jī)通過RS-485接口連接PLC，在這個(gè)應(yīng)用中，根據(jù)PLC的實(shí)際情況，選擇是不是需要添加PLC的外置通信模塊。

PLC前置機(jī)也可以通過以太網(wǎng)口連接PLC。通常，PLC外置以太網(wǎng)模塊配備有2個(gè)以太網(wǎng)口，其中一個(gè)是PLC自身組網(wǎng)用，另外一個(gè)閑置，可以使用閑置的網(wǎng)口。外置天線連接到PLC前置機(jī)，引出到PLC機(jī)柜外部，保持移動(dòng)信號(hào)強(qiáng)度滿足應(yīng)用要求。

配置PLC，將PLC前置機(jī)配置成PLC的外設(shè)。配置PLC相應(yīng)的通信模塊為某種需要的模式，例如MODBUS。通過PLC配置好的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，在PLC內(nèi)部集中的數(shù)據(jù)單元區(qū)，以通信的方式取得PLC數(shù)據(jù)，得到采集量，包括開關(guān)量和模擬量；通過PLC標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，向PLC控制數(shù)據(jù)區(qū)寫入相應(yīng)的控制數(shù)據(jù)，控制PLC的控制量，達(dá)到遠(yuǎn)端命令現(xiàn)場(chǎng)控制的目的。

PLC前置機(jī)所取得的數(shù)據(jù)按照所需協(xié)議傳送到云平臺(tái)。這個(gè)協(xié)議是事先規(guī)劃好的云平臺(tái)通信協(xié)議，無須再經(jīng)過轉(zhuǎn)換。云平臺(tái)下發(fā)的控制指令也是按照這個(gè)協(xié)議實(shí)現(xiàn)，這就實(shí)現(xiàn)了采集、控制雙向通信。實(shí)現(xiàn)采集、控制實(shí)時(shí)獲取和傳輸。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施范例而已，在上述說明書的描述中提到的數(shù)值及數(shù)值范圍并不用于限制本實(shí)用新型，只是為本實(shí)用新型提供優(yōu)選的實(shí)施方式，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。