NDAM分布式数据采集控制系统在远程计量中的应用

NDAM分布式数据采集控制系统在远程计量中的应用

摘要：计算机技术与通信技术的结合促进了局域网络的飞速发展，以太网连接技术正逐渐成为工业控制应用的一种趋势，本文介绍了利用以太网的优势，实现了一种以太网通讯及控制的技术，不仅在技术上打破了传统的通讯及控制方式，而且在经济上节约了客观的成本，同时也为今后的维护保养提供了便利。

关键词：ndam9000；ndam4055；网络

前言

以太网技术至今已有30年的历史，在工业自动化领域的应用也已超过了15年，是工业现场最古老的局域网技术之一。在今天，计算机技术与通信技术的结合促进了局域网络的飞速发展，以太网连接技术正逐渐成为工业控制应用的一种趋势；ndam是全新一代基于网络通讯的刀片式数据采集控制系统。采用积木化结构，简单、灵活，通讯模块和各种数据采集控制模块自由组合，应对各种现场应用。可以通过以太网、rs-485/rs-422/rs-232 或can-bus 等通讯方式组建网络。

1 ndam分布式开关量控制系统

1.1 功能简介

ndam是全新一代基于网络通讯的刀片式数据采集控制系统。采用积木化结构，简单、灵活，通讯模块和各种数据采集控制模块自由组合，应对各种现场应用。ndam的模块分为通讯模块和采集模块两大类。在衡器计量中我们选用ndam9000通讯模块和ndam4055数字

量输入输出模块。

ndam-9000以太网通讯模块采用以太网（tcp/ip）通讯接口，符合modbus/tcp协议规范，主要用于分布式数据采集系统中，作为通讯模块和其它数据采集模块共同组成一个基于工业以太网的工

业控制现场数据采集终端。

ndam-4055数据采集模块主要是针对数字量输入输出，它可以同时采集8路数字量输入，支持开关触点信号和电平信号，同时有8路数字量开漏输出。所有的数字量输入输出均采用3000v光电隔离，主要用于分布式数据采集与控制系统中，作为远端i/o 模块，主要是采集工业中数字量数据，控制工业现场的继电器等开关设备，应用于远程开关设备的智能与集中控制。

1.2 原理框图

ndam-9000以太网通讯模块采用32位arm处理器，使用实时操作系统实现软件控制，具有非常快速的数据处理能力，能够实时的响应外部控制命令；硬件电路包含以太网电路、电源、cpu最小系统、通信电路、继电器报警电路等几部分。

8通道数字量输入输出模块ndam-4055采用32位arm处理器，使用实时操作系统实现软件控制，具有非常快速的数据处理能力，能够实时的响应外部数字量输入，与通讯模块进行可靠的数据通讯，采集输入数字量，准确的按照设定输出数字量，包含8路数字量隔离输入、8路数字量隔离输出、电源、cpu最小系统、通信电路等几部分，可以采集电压类型的数字量输入信号或者触点型输入信

号。

ndam-4055数字量输入端口原理：当外部输入为电平信号时，上拉电阻跳线断开，电平信号连接在ac两端；当外部为开关无源触点信号时，内部上拉电阻短跳线接通，开关两端连接在cd两端，信号在模块的内部经过了光电隔离，反相。当输入为电平信号时，输入的的电压大于3.5v小于30v时，光耦导通，a点输出低电平经过反相为高电平，输入到模块内核，模块即认为是输入高电平（逻辑状态为1），当输入的的电压大于0v小于1v时，光耦截止，光耦4脚输出高电平经过反相为低电平，输入到模块内核，模块即认为是输入低电平（逻辑状态为0）。当模块接开关触点信号时，当开关闭合，光耦输入端，一端上拉到vcc，另外一端接地，光耦导通，光耦4脚输出低电平经过反相变成高电平输入到模块，模块即认为输入信号为1；同理，当开关断开时，模块认为输入的信号为0。

2 在远程计量中的应用

通过ndam-9000和ndam-4055模块进行连接，可以将开关量转换成以太网信号，达到以太网对开关量控制器的各种控制，例如在辊道秤自动称重程序中检测开关量的通断，数据采集完成后发送信号给plc表示已经称完了可以开走了，实现了开关量信号以太网检测和控制。

3 故障诊断与处理

3.1 ndam-4055无法与ndam-9000模块通讯上，可以观察

ndam-4055上的指示灯闪烁情况来判断其工作状态，power：红色指

示灯。此灯点亮表示ndam-4055 供电正常；state：绿色指示灯。此灯缓慢闪烁表示ndam-4055 工作正常，但是还未连接主站，此灯快速闪烁表示ndam-4055 已和主站建立通讯连接。error：红色指示灯。此灯常亮表示ndam-4055 运行出现错误，如果此灯闪烁表示模块进入升级模式。如果是power指示灯不是显示的红色，说明供电不正常，我们就要检查导轨端子是否插紧，因为ndam-4055模块是通过导轨端子由ndam-9000来供电的，还有一种可能是

ndam-9000模块工作不正常，也可以通过ndam-9000上面的指示灯来判断ndam-9000模块是否工作正常，power：红色指示灯。此灯点亮表示ndam-9000供电正常。state：绿色指示灯。此灯闪烁表示ndam-9000工作正常。error：红色指示灯。此灯点亮表示ndam-9000运行出现错误。link：rj45的绿色指示灯。此灯点亮表示ndam-9000网络连接正常。如果此灯闪烁，表示网线上有数据传输。speed：rj45的黄色指示灯。此灯点亮表示ndam-9000连接的是100m网络，否则表示连接的是10m网络。

3.2 如果现场某个开关量信号没有送过来或是没有发出去，可以通过ndamutility测试软件进行测试，来判断是否是数字量输入输出点坏了，还是光检信号没有送过来，这样就可以快速找到原因解决问题，比原先开关量板卡方便、快捷。

4 结束语

ndam分布式开关量控制系统通过以太网实现开关量信号的控制通讯，在以太网连接技术中有非常广阔的前景，目前在轨道秤和辊

道秤远程计量应用中已经发挥了重要作用。

参考文献

[1]james f·kurose，计算机网络[m].北京：人民邮电出版社，2004.

[2]ndam-4055技术手册[z].广州致远电子有限公司，2009.

[3]ndam-9000技术手册[z].广州致远电子有限公司，2009.

作者简介：周涛（1986，6-），男，汉族，现为助理工程师，主要从事计算机软件开发及硬件维护工作。