工业互联网数据采集技术 课件 任务2.1 数据采集设备安装

项目01工业数据采集技术概述项目02工业数据采集与设备安装工业数据采集网络建设项目04项目03工业数据传输与处理项目05工业数据上云项目06工业数据采集综合应用工业数据采集与设备安装02项目数据采集设备是指用于采集、处理、传输和存储各种物理量、信号和信息的设备，广泛应用于工业、科研、环保、安防、医疗等领域。数据采集设备将采集到的各种数据信息转换为数字信号或者模拟信号，并将它们传输到计算机或者其他设备进行进一步处理和分析。数据采集设备可以采集的数据类型包括温度、压力、流量、振动、声音、图像、视频等各种形式的物理量和信号。常见的数据采集设备包括传感器、数据采集卡、数据采集器、数采仪等。任务描述本任务主要介绍工业数据采集设备的相关知识，包括工业传感器设备、工业计量仪表、条码技术、ＲＦＩＤ技术、其他工业数据采集工具等，并且通过对工业温湿度传感器设备的选型、安装与接线的操作。工业传感器设备1传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将这些信息按一定规律转换成电信号或其他所需形式的信息，以满足传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。在生产车间中一般存在许多的传感节点，２４小时监控整个生产过程，当发现异常时可迅速反馈至上位机，可以看作是数据采集的感官接受系统，属于数据采集的底层环节。如图所示为工业采集传感器设备。知识链接工业计量仪表2工业计量仪表是指气体、液体涡轮流量计，涡街流量计，电磁流量计等流量计量仪表，以及压力开关、差压开关、压力变送器、差压变送器、液位开关、液位计、温湿度记录仪等工业用仪器，是常见的数据采集设备。变送器是一种把传感器的输出信号转变为可被控制器识别的信号（或者将传感器输入的非电量转换成电信号同时放大以便供远方测量和控制）的转换器。知识链接如图所示为温湿度变送器和压力变送器。条码技术3条码技术是实现销售时点系统（ＰｏｉｎｔｏｆＳａｃｅ，ＰＯＳ）系统、电子数据交换（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＤａｔａＩｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ，ＥＤＩ）、电子商务、供应链管理的技术基础，是物流管理现代化的重要技术手段。条码技术包括条码的编码技术、条码标识符号的设计、快速识别技术和计算机管理技术，它是实现计算机管理和电子数据交换的前端采集技术。知识链接如图所示为工业条码扫描器。RFID技术4射频识别（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ＲＦＩＤ）技术是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关的数据信息，利用射频方式进行非接触双向通信，达到识别目的并交换数据。ＲＦＩＤ技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。如图所示为工业ＲＦＩＤ技术相关设备。知识链接其他工业数据采集工具5受限于生产环节的复杂以及环境的苛刻，除了传感器、变送器、条码技术和ＲＦＩＤ技术的采集模式之外，还有着利用人机交互的形式直接读取数据、利用现场设备如ＰＬＣ和仪器仪表直接采集数据的模式。知识链接其他工业数据采集工具5知识链接如图所示为工业图像采集设备。如图所示为工业声音采集设备。其他工业数据采集工具5

知识链接如图所示为工业ＧＰＳ定位设备。其他工业数据采集工具5

知识链接如图所示为工业ＰＬＣ和ＲＴＵ设备。工业温湿度传感器设备的选项、安装与接线任务实施【任务目的】了解工业温湿度传感器的分类。掌握工业温湿度传感器的安装方法。掌握工业温湿度传感器的接线方法。【步骤1】

了解工业温湿度传感器的分类（１）温湿度一体化模拟量型传感器温湿度一体化传感器是采用数字集成传感器做探头，配以数字化处理电路，从而将环境中的温度和相对湿度转换成与之相对应的标准模拟信号，如得到的数据范围为４ｍＡ～２０ｍＡ、０～５Ｖ或者０～１０Ｖ。温湿度一体化模拟量型传感器可以同时把温度及湿度值的变化转换成电流／电压值的变化，直接同各种标准的模拟量输入的二次仪表连接。如图所示为温湿度一体化模拟量型传感器。【步骤1】

了解工业温湿度传感器的分类（２）ＲＳ－４８５型温湿度传感器该类型的温湿度传感器电路采用微处理器芯片、温湿度传感器，确保产品的可靠性、稳定性和互换性。其一般采用颗粒烧结探头护套，探头与壳体直接相连，输出信号类型为ＲＳ－４８５，能可靠地与上位机系统等进行集散监控，最远可通信２０００ｍ，使用标准Ｍｏｄ⁃ｂｕｓ协议，支持二次开发。如图所示为ＲＳ－４８５型温湿度传感器。【步骤1】

了解工业温湿度传感器的分类①以太网型温湿度传感器，可采集温湿度数据并通过以太网方式上传到服务器。如图所示为以太网型温湿度传感器示意图。【步骤1】

了解工业温湿度传感器的分类②Ｗｉ－Ｆｉ无线数据传输温湿度传感器，可采集温湿度数据并通过Ｗｉ－Ｆｉ方式上传到服务器。如图所示为Ｗｉ－Ｆｉ无线传输温湿度传感器示意图。如图所示为ＧＰＲＳ传输温湿度传感器示意图。【步骤1】

了解工业温湿度传感器的分类③基于ＧＰＲＳ传输的温湿度传感器，只需要一张移动或联通的ＳＩＭ卡，就可以通过网络基站将采集的温湿度数据上传到服务器，ＧＰＲＳ通信月流量小于３０ＭＢ。该类型设备广泛用于药品运输车辆、工业控制、楼宇控制、电力、计量测试、仓库、冷库等行业。如图所示为ＧＰＲＳ传输温湿度传感器示意图。如图所示为ＧＰＲＳ传输温湿度传感器示意图。【步骤2】

工业温湿度传感器的安装（１）葫芦孔安装在墙面固定位置打入自攻螺钉及膨胀螺钉，使用壁挂方式挂接到葫芦孔，如图所示。（２）挂壁钩安装挂钩一面使用沉头螺钉安装到墙壁上，另一面使用螺钉安装到设备上，然后将两部分挂到一起即可，如图所示。如图所示为ＧＰＲＳ传输温湿度传感器示意图。【步骤3】

工业温湿度传感器的接线（１）ＲＳ－４８５型温湿度传感器接线ＲＳ－４８５是一个定义平衡数字多点系统中的驱动器和接收器的电气特性的标准，该标准由电信行业协会和电子工业联盟定义。使用该标准的数字通信网络能在远距离条件下以及电子噪声大的环境下有效传输信号。ＲＳ－４８５使得廉价本地网络以及多支路通信链路的配置成为可能。

ＲＳ－４８５有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式，现在已很少采用，多采用两线制接线方式，这种接线方式为总线式拓扑结构，在同一总线上最多可以挂接３２个节点。如图所示为ＲＳ－４８５型温湿度传感器接线示意图。如图所示为ＧＰＲＳ传输温湿度传感器示意图。【步骤3】

工业温湿度传感器的接线（２）模拟量型温湿度传感器接线线制是了解模拟量的一个难点，注意看提供信号的设备出线，有几根线就是几线制。如图所示为模拟量型温湿度传感器不同线制的接线区别。如图所示为ＧＰＲＳ传输温湿度传感器示意图。【步骤3】

工业温湿度传感器的接线①四线制信号是指提供信号的设备上，信号线和电源线加起来有４根线。提供信号的设备有单独的供电电源，除了两根电源线还有两根信号线。如图所示为四线制的信号接线方式。如图所示为ＧＰＲＳ传输温湿度传感器示意图。【步骤3】

工业温湿度传感器的接线②三线制信号是指提供信号的设备上，信号线和电源线加起来有３根线，信号负线与供电电源Ｍ线为公共线。如图所示为三线制信号的接线方式。如图所示为ＧＰＲＳ传输温湿度传感器示意图。【步骤3】

工业温湿度传感器的接线③二线制信号是指提供信号的设备上，信号线和电源线加起来只有２根线。由于模拟量模块通道一般没有供电功能，所以温湿度传感器仪表或设备需要外接２４Ｖ直流电源。如图所示为两线制信号的接线方式。任务测验选择题

A.工业手持终端设备B.工业计量仪表设备C.工业数据采集终端设备D.工业传感器设备ＰＬＣ和ＲＴＵ属于（）。A.应尽量避免在酸性、碱性及含有机溶剂的气氛中使用B.避免在粉尘较大的环境中使用C.避免将传感器安放在离墙壁太近或空气不流通的死角处D.温湿度传感器之间不会相互干扰，对供电电源也没有要求，提供普通的供电电源即可下列关于温湿度传感器选型需要注意的问题中，描述错误