2.2-生产线环境数据采集系统安装与调试

项目2智能制造

-生产线运行管理系统安装与调试

任务2生产线环境数据采集系统安装与调试0102030504职业能力目标任务描述与要求任务小结任务实施知识储备职业能力目标01

具备阅读设备接线图，正确、规范接线的能力；调试RS485网络的能力。

具备安装调试感知设备、信号转换器、模拟量采集控制器的能力。【职业能力】任务描述与要求02【任务描述与要求】任务描述23正确阅读设备连线图，完成设备的安装和连线；正确配置模拟量采集器设备和物联网网关设备；公司要求在生产线控制系统的基础上，继续增加生产线环境数据采集系统的安装与调试，要求完成对环境数据的采集。实现通过物联网网关设备获取模拟量信息；1具体要求知识储备03能采集模拟量传感器的数据。有些还能采集开关量传感器的数据，甚至有些还具备控制功能，使用时可根据情况进行选择。2.2.1模拟量采集器2款具备模拟量采集功能的模拟量采集器接口按功能分类数据采集接口模拟量采集器通讯接口控制接口2.2.1模拟量采集器1.数据采集接口4~20mA0~5V0~10V1~10V模拟量采集器大多数只支持一种类型信号采集性能强的支持多种类型信号采集厂家软件拨码切换跳针默认设置采集一种有一正一负2个引脚组成，正引脚用于接收传感器数据使用，负引脚用于和传感器设备接地使用，保证设备间的等电位。接口的标识有AI、AIN、Vin、V等表示形式。2.2.1模拟量采集器1.数据采集接口模拟量采集器采集接口2.2.1模拟量采集器2.通讯接口与数字量采集控制器的一样。通常有以太网口、RS485接口、RS232接口等，有些甚至采用Wi-Fi通信接口。2.2.1模拟量采集器3.控制接口与数字量采集控制器的控制接口是一样。都采用输出空载和低电平两种信号，有些控制接口的输出还带有继电器功能。2.2.2

烟雾传感器开关量烟雾传感器开关量烟雾传感器是借由光源和光散射原理来开展数据分析的一种传感器，其原理是通过检测烟雾粒子对光线传播的干扰，利用散射光强度的变化去展开量度的光电式火灾感烟探测器。2.2.2

烟雾传感器烟雾传感器在工厂中的主要应用有：工厂车间设备众多，人员活动频繁，火灾风险较高。一旦发生火灾，不仅会造成巨大的经济损失，还可能危及人员生命安全。2.2.2烟雾传感器开关量烟雾传感器是一种可用于检测指定区域内是否存在烟雾的传感器，其属于光电式传感器中的一种，工作原理是通过检测区域内的光线散射变化情况，从而判断区域内是否有烟雾存在。烟雾传感器外观2.2.3

温湿度传感器温湿度传感器是由于传感器内置一个对温度和湿度变化敏感的感温元件和湿敏元件，环境的温度和湿度变化导致感温元件和湿敏元件的电阻或电容发生变化，从而产生与之对应变化的微小电压或电流，进而实现温度和湿度信号到电信号的转换。2.2.3

温湿度传感器温湿度传感器是一种可以用来对生产车间的温度和湿度进行检测的装置。不同厂家生产的温湿度传感器其外观和信号输出接口也是不一样的，目前KSW-A3-80温湿度传感器的信号输出接口有RS485、4~20mA、0~5V和以太网几种方式。2.2.3

温湿度传感器规格说明书支持便于设备拓展通讯接口有线通信设备地址波特率Modbus协议网络接口总线接口RS485配置工具协议拨码【知识回顾】数字量采集控制器支持与其它设备协同作业采用配置

方法支持默认是关闭，可根据设备说明书配置控制接口低电平外部设备引脚接口开关信号输出信号引脚输出0V控制输出延迟【知识回顾】控制例如2.2.4信号转换器本次任务中使用的传感器和信号采集器是不同厂家生产的，因此出现了传感器和信号采集器之间信号传输接口不符的问题，这时需要增加信号转换器设备。2.2.4信号转换器也叫信号变换器，是将一种信号转换成另一种信号的装置。常处在两个仪表（或装置）间的中间。将0~5V的直流电压信号转换成4~20mA直流电流信号2.2.4信号转换器常用信号转换器类型2.2.5信号隔离器在工业生产过程中实现监视和控制需要用到各种自动化仪表、控制系统和执行机构。2.2.5信号隔离器它们之间的信号传输既有微弱到毫伏级、微安级的小信号，又有几十伏，甚至数千伏、数百安培的大信号，有低频直流信号，也有高频脉冲信号等等2.2.5信号隔离器构成系统后往往发现在仪表和设备之间信号传输互相干扰，造成系统不稳定甚至误操作，这时就需要用到信号隔离器。2.2.5信号隔离器1、隔离输入、输出信号是主要功能。①解决环路和设备之间的相互干扰②消除线路传输过程中外界的电磁干扰。2、避免电源之间的冲突工业生产中用到很多的用电设备，电源一多就容易造成冲突，影响各设备之间的正常工作。3、信号隔离分配负载➡电阻和导线等➡导线长度影响设备的电阻，电阻改变影响整个设备的电压。2.2.5信号隔离器直流信号隔离器：对直流信号进行隔离输入电压DC0~10V输出电压DC0~10V2.2.5信号隔离器直流信号隔离器：对直流信号进行隔离输入电压DC0~10V输出电流4~20mA2.2.5信号隔离器直流信号隔离器：对直流信号进行隔离二进二出输入电流4~20mA信号转换输出电压0~10V任务实施04任务实施前必须先准备好以下设备和资源:1.搭建硬件环境4路网络IO控制器接口说明本次任务所使用到的模拟量采集器为4路网络IO控制器功能引脚说明供电(12~28)+电源正极-电源负极AI模拟量输入AI1两路模拟量输入信号AI2DI数值量输入DI1-4四路数字量输入信号DI-COM数字量输出信号正极DO继电器输入DO1-4四路继电器输入端DO-COM继电器输入端负极【硬件连接】2.配置IO424T控制器需要先配置设备的地址和波特率。将已搭建好的设备环境中USB转RS232线的USB头插在电脑上。电源+电源-485+24V+24V485-USB-232RS232-RS485RS232转RS485USB转RS232T/R+T/R-USB接口配置时先断开USB转RS232线与网关的连接，配置完成后再将线接回物联网网关。（1）打开串口运行USR-IO424T厂家提供的“USR-IO”软件，产品型号选择“IO424-EWR”，传感器配件选择“电压表*2”，点击【确定】按钮，默认进入到设备界面。（1）打开串口串口号选择为USB转RS232对应的串口号，波特率选择9600（2）地址和波特率配置点击“切换参数配置”，点击”查询参数“，修改主从机地址1，TCPS/udps监控端口10000完成配置后，点击重启，重新连接设备，查看数据是否修改成功，养成做事严谨的习惯。3.配置物联网中心网关先将USB转RS232接回物联网网关上，再正确配置计算机IP地址，并使用浏览器登入物联网中心网关配置界面。（1）配置连接器可用于任何支持Modbus通信的设备新建连接器3.配置物联网中心网关（2）添加传感器（2）添加传感器该项对应IO424设备的地址modbus协议中4表示查询输入信号功能IO424的通讯协议中0058表示AI1口，0059表示AI2口IO424的通讯协议中0001表示要查询的模拟量数量为1路转换接收数据设置显示数据单位新增温度传感器可自定义（2）添加传感器该项对应IO424设备的地址modbus协议中4表示查询输入信号功能IO424的通讯协议中0058表示AI1口，0059表示AI2口IO424的通讯协议中0001表示要查询的模拟量数量为1路转换接收数据设置显示数据单位新增湿度传感器可自定义