成功案例
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：
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。
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。
2.3系统测试外部对象
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）
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 |
上一篇：继电器参数测试台
下一篇：华川电装实验监控平台
