数据采集模块

数据采集是计算机与外部物理世界连接的桥梁。数据采集模块由传感器、控制器等其它单元组成。数据采集卡，数据采集模块，数据采集仪表等，都是数据采集工具。

简介

数据采集模块基于远程数据采集模块平台的通信模块，它将通信芯片、存储芯片等集成在一块电路板上，使其具有发送通过远程数据采集模块平台收发短消息、语音通话、数据传输等功能。远程数据采集模块可以实现普通远程数据采集模块手机的主要通信功能，也可以说是一个“精简版”的手机。电脑、单片机、ARM可以通过RS232串口与远程数据采集模块相连，通过AT指令控制模块实现各种语音和数据通信功能。

远程数据采集模块技术相对于GSM是一种更先进的移动通信技术，除远程数据采集模块辐射小外；在数据传输方面，远程数据采集模块20001X也与GPRS在技术上有明显不同，在传输速率上1X几乎是GPRS速度的3-4倍。

应用

因此，主要用于数据传输的工业模块应用领域，远程数据采集模块模块比GPRS模块在速率上有明显优势。但是远程数据采集模块在工业领域的运用要远远落后于GPRS模块的应用。主要原因一方面远程数据采集模块网络的覆盖和建设不如GSM网络完善，另一方也是因为远程数据采集模块模块的成本早期远远高于GSM模块至少2-4倍，使得生产成本高很多。

国内初期，远程数据采集模块主要是韩国和欧洲公司提供，例如AnyData和Wavecom公司；近两年，国内的华为和中兴业推出了自己的高质量远程数据采集模块模块，才使得整体价格下浮。目前，常见的型号包括华为的EM200、Anydata的DTGS-800和Wavecom的Q2358/2438等模块。这些模块都具有远程数据采集模块1X的数据传输功能，也都内置了TCP/IP通信协议栈。由于中国电信运营远程数据采集模块平台后，带动了业务迅猛增长，使得整个远程数据采集模块市场也迅速发展起来。

目前，远程数据采集模块主要应用于移动数据传输领域，包括车辆导航监控、智能抄表、远程数据采集等领域，尤其是在带宽要求比较高的多媒体传输领域，远程数据采集模块具有明显的带宽优势。

PLC(可编程逻辑控制器)

可编程逻辑控制器是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。

基本结构

可编程逻辑控制器实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为：

1、电源

电源用于将交流电转换成PLC内部所需的直流电j目前大部分PLC采用开关式稳压电源供电。

2、中央处理单元(CPU)

中央处理器是PLC的控制中枢，也是PLC的核心部件，其性能决定了PLC的性能。

中央处理器由控制器、运算器和寄存器组成，这些电路都集中在一块芯片上，通过地址总线、控制总线与存储器的输入/输出接口电路相连。中央处理器的作用是处理和运行用户程序，进行逻辑和数学运算，控制整个系统使之协调。

3、存储器

存储器是具有记忆功能的半导体电路，它的作用是存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其他一些信息。其中系统程序是控制PLC实现各种功能的程序，由PLC生产厂家编写，并固化到只读存储器(ROM)中，用户不能访问。

4、输入单元

输入单元是PLC与被控设备相连的输入接口，是信号进入PLC的桥梁，它的作用是接收主令元件、检测元件传来的信号。输入的类型有直流输入、交流输入、交直流输入。

5、输出单元

输出单元也是PLC与被控没备之间的连接部件，它的作用是把PLC的输出信号传送给被控设备，即将中央处理器送出的弱电信号转换成电平信号，驱动被控设备的执行元件。输出的类型有继电器输出、晶体管输出、晶闸门输出。

PLC除上述几部分外，根据机型的不同还有多种外部设备，其作用是帮助编程、实现监控以及网络通信。常用的外部设备有编程器、打印机、盒式磁带录音机、计算机等。

功能特点

(1)可靠性高。由于PLC大都采用单片微型计算机，因而集成度高，再加上相应的保护电路及自诊断功能，提高了系统的可靠性。

(2)编程容易。PLC的编程多采用继电器控制梯形图及命令语句，其数量比微型机指令要少得多，除中、高档PLC外，一般的小型PLC只有16条左右。由于梯形图形象而简单，因此容易掌握、使用方便，甚至不需要计算机专业知识，就可进行编程。

(3)组态灵活。由于PLC采用积木式结构，用户只需要简单地组合，便可灵活地改变控制系统的功能和规模，因此，可适用于任何控制系统。

(4)输入/输出功能模块齐全。PLC的最大优点之一，是针对不同的现场信号(如直流或交流、开关量、数字量或模拟量、电压或电流等)，均有相应的模板可与工业现场的器件(如按钮、开关、传感电流变送器、电机启动器或控制阀等)直接连接，并通过总线与CPU主板连接。

(5)安装方便。与计算机系统相比，PLC的安装既不需要专用机房，也不需要严格的屏蔽措施。使用时只需把检测器件与执行机构和PLC的I/O接口端子正确连接，便可正常工作。

(6)运行速度快。由于PLC的控制是由程序控制执行的，因而不论其可靠性还是运行速度，都是继电器逻辑控制无法相比的。近年来，微处理器的使用，特别是随着单片机大量采用，大大增强了PLC的能力，并且使PLC与微型机控制系统之间的差别越来越小，特别是高档PLC更是如此。

应用概况

(1)开关量的开环控制

开关量的开环控制是PLC的最基本控制功能。PLC的指令系统具有强大的逻辑运算能力，很容易实现定时、计数、顺序(步进)等各种逻辑控制方式。大部分PLC就是用来取代传统的继电接触器控制系统。

(2)模拟量闭环控制

对于模拟量的闭环控制系统，除了要有开关量的输入输出外，还要有模拟量的输入输出点，以便采样输入和调节输出实现对温度、流量、压力、位移、速度等参数的连续调节与控制。目前的PLC不但大型、中型机具有这种功能外，还有些小型机也具有这种功能。

(3)数字量的智能控制

控制系统具有旋转编码器和脉冲伺服装置(如步进电动机)时，可利用PLC实现接收和输出高速脉冲的功能，实现数字量控制，较为先进的PLC还专门开发了数字控制模块，可实现曲线插补功能，近来又推出了新型运动单元模块，还能提供数字量控制技术的编程语言，使PLC实现数字量控制更加简单。

(4)数据采集与监控

由于PLC主要用于现场控制，所以采集现场数据是十分必要的功能，在此基础上将PLC与上位计算机或触摸屏相连接，既可以观察这些数据的当前值，又能及时进行统计分析，有的PLC具有数据记录单元，可以用一般个人电脑的存储卡插入到该单元中保存采集到的数据。PLC的另一个特点是自检信号多．利用这个特点，PLC控制系统可以实现白诊断式监控，减少系统的故障，提高系统的可靠性。

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