数据采集仪*概 述
数据采集仪指用于采集、存储各种类型监测仪表的数据、并具有向上位机传输数据功能的单片机系统、工控机、嵌入式计算机或可编程控制器等。它主要是用来连接不同的测仪器进行自动数据采集(如数显卡尺、百分表、高度计、测厚仪、电子称、拉力计等),不再需要人工录入数据,节约人力成本而且可以减少由于人工录入所导致的错误。从而整体提高生产过程中的整体工作效率。
数据采集仪*构造及要求
数据采集传输仪从功能上可分为数据采集单元、数据存储单元、数据传输单元、电源单元、接线单元、显示单元和壳体组成。
数据采集单元应满足如下要求:
1 应至少具备5个RS232(或RS485)数字输入通道,用于连接监测仪表,实现数据、命令双向传输。
2 应至少具备8个模拟量输入通道,应支持4mA~20mA电流输入或1V~5V电压输入,应至少达到12位分辨率。 4.5.1.
3 应至少具备4个开关量输入通道,用于接入污染治理设施工作状态。开关量电压输入范围为0~5V。
数据存储单元:
用于存储所采集到的监测仪表的实时数据和历史数据,存储容量应符合表1的要求,存储单元应具备断电保护功能,断电后所存储数据应不丢失。
数据传输单元:
数据传输单元应采用可靠的数据传输设备,保证连续、快速、可靠地进行数据传输;与上位机的通讯协议应符合HJ/T 212要求,通讯方式应符合4.4的要求。
电源单元:
负责将220V交流电转换为直流电,为控制主板提供电源,要求具备防浪涌、防雷击功能,要求在输入电压变化±15%条件下保持输出不变。
接线单元:
用于实现监测仪表与数据采集传输仪的连接,要求采用工业级接口,接线牢靠、方便,便于拆卸,接线头应被相对密封,防止接线头腐蚀、生锈和接触**。
显示单元:
数据采集传输仪应自带显示屏,应能显示所连接监测仪表的实时数据、小时均值、日均值和月均值,还应能够显示污染物的小时总量、日总量和月总量。
壳体: 数据采集传输仪壳体应坚固,应采用塑料、不锈钢或经处理的烤漆钢板等防腐材料制造。壳体应密封,以防水、灰尘、腐蚀性气体进入壳体腐蚀控制电路。
数据采集仪*工作原理
数据采集仪通过数字通道、模拟通道、开关量通道采集监测仪表的监测数据、状态等信息,然后通过传输网络将数据、状态传输至上位机;上位机通过传输网络发送控制命令,数据采集仪根据命令控制监测仪表工作。
数据采集仪*特 性
•带有内置GPIB和RS232接口的3插槽主机
•内置数字万用表,每秒扫描多达250个通道
•8种开关和控制插入模块可供选择
•内置信号调整测量热电偶、RTD和电敏电阻、直流/交流电压和电流;电阻;频率和周期
•非易失存储器存储50k读数,可在断电时保持数据
•每个通道的Hi/LO报警极限,再加上4个TTL报警输出
• 34970A 是具有优异测量性能的自动测试系统 提供您所需要的精度、分辨率和速度
• Agilent 34970A 适用于各种数据记录和监视应用,无论是独立使用,或是和计算机一起使用。它灵活的模块化设计能选择20至120个通道,从而为简单控制增加执行器、数字I/O 和模拟输出通道
•如果希望作自动测试,就可用标准GPIB (IEEE 488) 和RS-232 接口对仪器进行编程。
•电源:100V/120V/220V/240V
•电源频率:45Hz~66Hz,自动检测
•电源消耗:12W(25VA峰值)
•工作环境:
•全精度:在0℃~55℃
•全精度:在相对温度80%(在40℃下)
•贮存温度:-40℃~70℃
•重量:净重3.6kg(8.0Ib)
数据采集仪*功 能
1、仪器链接
配置 RS232/RS485接口,用于连接测量仪器,或生产设备的PLC等,实现自动数据采集从而实现实时监控;
2、移动采集
方便携带,实现现场数据的移动采集,体积小,不占用空间,方便放置在现场进行操作;
3、多种网传达室输方式
具备多种网络传输模式,支持有线网络,WIFI无线网络,对于不方便进行无线WIFI设置的场地,可采用Q501数据采集仪的RF无线传输模式自行组网,轻松实现无线数据传输;(标配:WIFI,RJ45网口;选配:RF无线传输;)
4、集成ID、IC卡读写功能
内置RFID读写组件,用于读取电子工单信息、确认操作人员身份,统计生产工时等;(选配功能)
5、集成条码扫描功能
用于扫描1D及2D产品条码,实现产品在制造过程的跟踪及产品的仓库管理;(选配功能)
6、HMI(人机界面)
采用低功耗ARM处理器,无风扇嵌入式主板,运行WINCE6系统;
7、GPS/3G模块
配置GPS及3G模块,可用于需进行GPS定位及数据传输的场合,如物流及野外设备的监控;(选配功能)
8、多种规格,满足客户特定需求
提供4.3英寸、7英寸、10.1英寸产品,外观颜色可根据客户要求定制,以满足客户特定场合的需求。
数据采集仪*通讯方式要求
数据采集传输仪应至少具备下列通讯方式之一:
1 无线传输方式,通过GPRS、CDMA等无线方式与上位机通讯,数据采集传输仪应能通过串行口与任何标准透明传输的无线模块连接。
2 以太网方式,直接通过局域网或internet与上位机通讯。
3 有线方式,通过电话线、ISDN或ASDL方式与上位机通讯。
数据采集仪*安装步骤
1.数据采集仪连接方法:
(1) E6803数据采集仪(以下简称数采仪)采用机柜式安装,易操作、易观察、环境良好、接线方便;
(2)确定被监控的设备,将传感器固定于设备控制柜的适当位置;
(3)传感器的连接:按照数采仪后板上接线端子的提示接入信号;
(4)通讯接口连接:RS485通讯接口采用两线制接线方法,对应接入485+、485-信号线。RS232采用9针接口,2针和3针交叉连接,5针直连。
电源连接:使用电源线连接数采仪的电源输入口和交流电源插座。
开机与关机:使用数采仪前面板上的电源开关按钮,按动一次开机,再次按动则关机,当可能受到干扰或危险的情况下,请不要开机。
2.数采仪是一个电子仪器,现场安装的环境直接影响到数采仪的使用,可靠性,以及使用寿命。为保证数据数采仪正常可靠运行,安装环境应注意:
a应安装在室内,不要安装在走廊、屋檐下等地方
b远离灰尘、粉尘
c无腐蚀性气体
d远离热源
e电源接入线应选无大动力设备的相线
f避免太阳光直射
g 在潮湿、霉菌滋生地安装
h接地良好,要求接地电阻小于 4 欧姆
3.与其它被采集仪器的连接要求:
a.不正常的仪器会影响数据数采仪的正常工作,确保被采集仪器工作正常
b.如确认被采集仪器干扰或损坏数采仪,则选配 232 隔离器
c.现场有的配有流量计,因流量计的探头线较长,容易引入干扰,必须把流量计探头线屏蔽层接地,要求接地良好,有条件可穿铁管,铁管接地,接地同样要求良好
4.安装场所的选择
数采仪尽量能安装在专用的污染源监测室
污染源监测室的选址应该方便维护、方便污染物取样
如果使用网络传输方式,则需要有网络接口
如果使用无线传输方式,则需要有较好的无线信号接口 4.2.
5.使用环境要求
供电电源:220VAC±15% ,50HZ;
温度: -20℃ ~+60℃;
湿度: <=95%;
振动:无强烈震动。
6. 其他使用注意事项
a在仪器开盖操作之前务必断电。
b如果对数采仪以下参数进行了修改,则必须重新启动数采仪(断电重启,或使用菜单10.RESET):
网络设置(即4.NET下的所有参数);
模块设置(即5.5.GPRS下的所有参数);
串口协议设置(即6.X.1.PRO)。
数据采集仪*检测方法
1 检测条件
a 检测环境 检测期间,环境温度在5℃~40℃之间,相对湿度在90%以下,大气压力在86~106 kPa之间。
b电源电压220 V±10%,频率 50 Hz±1%。
2 检测准备
a 将数据采集传输仪安装好,与监测仪表、传输模块连接好,数字输入通道、模拟输入通道、开关量输入通道至少各接一路。
b按照数据采集传输仪说明书要求完成相关设置,并加电预热。
3性能检测方法
a 通讯协议 在前面的检测条件下,分别测试HJ/T 212中规定的初始化命令、参数命令、数据命令和控制命令,数据采集传输仪的响应应符合HJ/T 212的规定。
b 数据采集误差 在前面的检测条件下,将监测仪表(可用标准电流源模拟)的模拟输出信号通过模拟通道接入到数据采集传输仪,然后通过上位机查看实时数据,在监测仪表的量程范围内改变数据,分别记录三次数据的监测仪表显示值VS1、VS2、VS3和上位机显示值VT1、VT2、VT3,按下式计算采集误差ΔV:
ΔV= Max(|(VT1- VS1)|,|(VT2- VS2)|,|(VT3- VS3)|)/M ×1000‰
其中:M——监测仪表的测量范围(量程)
VT1、VT2、VT3——上位机显示值
VS1、VS2、VS3——监测仪表显示值 5.3.3 系统时钟计时误差
按照说明书根据标准时钟对数据采集传输仪进行对时,在前面的检测条件下连续运行48小时,计算数据采集传输仪走过的时间Th(秒)和标准时钟走过的时间Ts(秒),按下式计算计时误差Δt:
Δt=(Th-Ts)/Ts ×1000‰
4 存储容量
将数据采集传输仪连接好,按1分钟间隔存储数据,记录污染物浓度、流量和总量3个参数,在5.1的检测条件下,不断电连续运行80小时,在上位机提取分钟历史数据,应能完整显示80小时3个参数的分钟数据(共14400条记录)。
5 控制功能
将间歇采样的监测仪表通过数字通道与数据采集传输仪连接,在上位机发送即时采样控制指令,监测仪表应能正确响应;通过上位机设置监测仪表的采样时间,监测仪表应该能按照设定时间进行采样。
6 平均无故障连续运行时间(MTBF)
将数据采集传输仪连接好,以1小时为单位存储数据,在5.1的检测条件下,不断电连续运行60天,运行期间应无任何故障;从上位机提取历史数据,应能完整显示60天的小时数据。
7 绝缘阻抗
在正常环境下,在关闭数据采集传输仪电路状态时,采用计量检定合格的阻抗计(直流500V绝缘阻抗计)测量电源相与机壳(接地端)之间的绝缘阻抗。
数据采集仪*故障维修
1. 数采仪面板不能正确显示下位数据
**种:接数字量的情况:
假设需要在04通道,01串口接连华COD协议,假设下端接串口1。 注意:串口调试工具的设置为 波特率,2400; 检验,无校验; 数据的发送和接收方式为16进制。
1) 检查04通道的污染因子是否设置正确,即检查7.4.1.CODE 是否为“011” 。
2) 检查04通道的使能是否打开,即检查7.4.2.ENA 是否为1,如果为1,则面板上会循环显示实时值,如 1=XX.XX。
3) 检查04通道的数据类型是否为数字量,即检查7.4.3.TYPE是否为1。
4) 检查04通道所对应的物理通道是否设为1(表示04通道的实时数据来自物理串口1),即检查7.4.4. IND是否为1。
5) 检查串口1的接线是否正确;检查串口1的协议设置(6.1.1.PRO)是否为04(表示连花COD);检查检查串口1的使能(6.1.1.PRO)是否为1。
6) 用计算机直接连接数采仪,检查是否能收到以下数据: “05 A0 C8 11 00 03 00 00 00 81 50 0A”
7) 用计算机直接连接连花COD,按照5秒的间隔自动发送数据“05 A0 C8 11 00 03 00 00 00 81 50 0A”,检查是否能收到下端的回应数据
**种:接模拟量的情况:
假设需要在04通道,01模拟口接某个下位,假设下端接串口
1。 注意:串口调试工具的设置为 波特率,2400; 检验,无校验; 数据的发送和接收方式为16进制。
1) 检查04通道的污染因子是否设置正确。
2) 检查04通道的使能是否打开。
3) 检查04通道的数据类型是否为模拟量,即检查7.4.3.TYPE是否为0。
4) 检查04通道所对应的物理通道是否设为1(表示04通道的实时数据来自物理模拟口1),即检查7.4.4. IND是否为1。
5) 检查模拟口1的接线是否正确。
6) 用万用表测量模拟口1看是否有信号。
2. 数采仪不能上报数据
1) 发生不能上报数据的情况,首先应该检查:
a) 实时数据的上报使能是否打开(5.4.1.REAL)
b) 实时数据的上报间隔是否设置的太大(5.1.INT)
2) 检查上位串口是否能上报数据(计算机直接和数采仪想连,用串口调试工具接收数据)
c) 确认串口线没有问题,确认串口线和数采仪端子的接法正确。
d) 确认串口调试工具设置正确: 哪个串口;波特率 115200;校验 无校验。
e) 确认跳线接口J2插有跳线帽(请参见“跳线接口说明”部分内容)。
3) 检查网口是否能上报数据
a) 确认网线连接到数采仪正确无误,网口指示灯的1号灯、2号灯应该常亮,3号灯常亮或者闪烁。
b) 确认数采仪的本机IP是否设置正确(4.1.LOCIP),如果是在局域网内,保证不要和其他设备的IP冲突。
c) 如果是在在局域网内,确认数采仪的网关设置正确(4.2.GATE)
d) 确认数采仪网口上报点0的IP和端口(4.3.0.2. IP)正确,使能(4.3.0.1. ENA)打开,协议类型(4.3.X.3. TCP)正确。
e) 如果使用了网口的多点上报功能,同样要保证其他上报点的IP和端口正确,使能打开,协议类型正确。
f) 确认上位串口是否能上报数据。
4) 检查内置模块是否能上报数据
a) 确认跳线接口J2没有跳线帽(请参见“跳线接口说明”部分内容)。
b) 确认SIM是否安装正确,是否欠费,是否开通了GPRS服务。
c) 确认天线部分是否连接正确,以及无线信号是否太弱。
d) 确认内置模块的指示灯的状态是否正确,模块指示灯的1号灯、2号灯应该常亮,3号灯在发送数据时应该闪烁。
e) 确认数采仪内置模块上报点0的IP和端口(5.5.0.2. IP)正确,使能(5.5.0.1. ENA)打开,协议类型(5.5.0.3. TCP)正确。
f) 如果使用了内置模块的多点上报功能,同样要保证其他上报点的IP和端口正确,使能打开,协议类型正确。
g) 确认上位串口是否能上报数据。