專利名稱：基于ZigBee網絡的RTU的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及井場低功耗無線測控系統的的核心裝置，具體涉及基于ZigBee網絡的井場無線遠程測控終端。
背景技術：
GL-RTU井場RTU是GL-WMCS井場低功耗無線測控系統的控制核心，對整個數據采集系統進行協調和管理，把各個測試單元采集到的數據傳輸到上位機,并根據上位機要求向各個測試單元發送控制命令，從而實現抽油機井數據采集和控制管理的功能。井場RTU是基于ZigBee網絡的無線遠程測控終端，它是一種標準的、開放的、高速度、高精度的智能測控裝置。主要應用于復雜的油井現場下的功圖數據和電參數據的采集和控制。該RTU通過ZigBee無線網絡采集功圖測量模塊和電參測量模塊傳來的數據，可組成星型、網型、Mesh等大型復雜網絡。
發明內容本實用新型的目的提供一種基于ZigBee網絡的RTU，具有性能卓越、功能全面、使用方便、性能可靠、體積小巧、安裝方便、擴展靈活、價格適中等優點。本實用新型的技術方案是一種基于ZigBee網絡的RTU，其特征是包括ARM9微處理器單元，微處理器單元內嵌入實時操作系統yC/OS-1I ;在微處理器單元上連接有8路模擬量輸入、8路光耦隔離型開關量輸入、8路隔離型開關量輸出、I路溫度檢測模塊、I路RS232模塊、I路RS485模塊、I路TCP/IP以太網模塊、SDRAM數據RAM、NAN DFLASH存儲空間、N0RFLASH程序空間；其中RS232模塊外接ZigBee協調器模塊。
本實用新型具有以下優點1、該RTU采用三星公司ARM9微處理器S3C2440A，具有400MHz高速主頻，軟件采用嵌入式實時操作系統μ C/0S-1I,核心部分采用美國AD公司性能卓越的8通道12位高速SPI型A/D轉換器，A/D轉換速度最快可達1MSPS，完全適用于要求快速、高精度、實時的工業測控場合。2、該RTU具有完備的I/O接口，多達8路4 20mA模擬輸入量、8路的光耦隔離型開關輸入量、8路的隔離型開關輸出量、I路RS232接口、I路RS485接口、I路以太網接口。3、一路溫度檢測模塊，溫度范圍_55°C 125°C。4、該RTU的通訊規約符合標準的MODBUS TCP通信規約，它是一種完全的開放式協議，通信幀格式完全保持了原規約的面貌。用戶可根據我公司提供的標準指令構成用戶自己的工控系統。并可與采用此規約任何設備進行通訊。5、該RTU采用模塊化設計，根據用戶需求，接口單元可定制，功能可任意組合。6、本實用新型與常規RTU相比，采用了強勁的ARM9微處理器和ZigBee無線網絡，它具有強大的處理能力和優良的通訊能力，適用于更惡劣的溫度和濕度環境，提供更多的計算功能。
圖1是本實用新型的結構框圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型主要配置有三星公司32位ARM9微處理器S3C2440，主頻400MHz ;8路4 20mA模擬量輸入,8路光I禹隔尚型開關量輸入,8路隔尚型開關量輸出；I路RS232模塊，I路RS485模塊，I路TCP/IP以太網模塊；1路溫度檢測模塊，溫度范圍-55°C 125°C ；64M SDRAM 數據 RAM ；256M NANDFLASH 存儲空間；2M NOR FLASH 程序空間。其中(1)A/D模擬量輸入 輸入通道8路 轉換時間IMSPS· A/D轉換分辨率12位籲輸入量程4 20mA 輸入阻抗3 10M Ω 轉換誤差彡O. 20% 輸出碼制二進制原碼 工作方式高速串行SPI方式。
`[0024](2)開關量 I/O· 8路光耦隔離型輸入，輸入電壓24V· 8路隔離型固態繼電器輸出，輸出可單獨供電24V(完全隔離)也可以使用RTU輸入電源(非隔離) 輸出斷電不保持(3) RS232接口(外接ZIGBEE網絡協調器) 波特率300 38400可調，默認38400· ZigBee協調器通信頻率2. 4GHz, 250kbit/s傳輸速率，傳輸距離800 900米(4) TCP/IP 以太網接口· IOM以太網接口 標準的MODBUS TCP協議棧并可按照特殊要求擴展，用以傳送大數據量的數據(>256字節) 具有RTU側網線斷線自恢復功能(5) RS485 接口 波特率300 38400可調，默認38400(6)溫度檢測 溫度范圍-55°C 125 井場RTU必須配合無線功圖采集模塊和無線電參采集模塊才能使用。井場RTU安裝在井場控制室里面，每個RTU可以接20個功圖采集模塊和20個電參采集模塊。RTU使用前必須使用上位機驅動軟件按照油井實際情況配置好相關參數并通過以太網接口寫入RTU，上位機必須安裝SQLSERVER數據庫并初始化數據庫，之后將RTU標準化配置模板.xls按照油井實際情況配置，配置好后用數據導入工具導入數據庫。每口井的功圖采集模塊和電參采集模塊也都必須事先分配好地址并寫入模塊。給RTU提供24V外接電源,將ZigBee協調器模塊(Coordinator)通過配件提供的串口延長線連接至RTU RS232串行通信接口，ZigBee協調器可以采用單獨的5V電源也可以采用RTU端子輸出的5V電源，用配件提供的網線連接控制室路由器或者以太網交換機至RTU以太網接口。先將RTU控制器上電，然后才能對功圖采集模塊和電參采集模塊上電(ZigBee網絡要求協調器必須先上電)。之后在控制室電腦運行RTU驅動軟件即可以實時獲得功圖及電參數據了。
權利要求1.一種基于ZigBee網絡的RTU，其特征是包括ARM9微處理器單元，微處理器單元內嵌入實時操作系統μ C/OS-1I;在微處理器單元上連接有8路模擬量輸入、8路光耦隔離型開關量輸入、8路隔離型開關量輸出、I路溫度檢測模塊、I路RS232模塊、I路RS485模塊、I路TCP/IP以太網模塊、SDRAM數據RAM、NANDFLASH存儲空間、NORFLASH程序空間；其中RS232模塊外接ZigBee協調器模塊。
專利摘要本實用新型提供一種基于ZigBee網絡的RTU，其特征是包括ARM9微處理器單元，微處理器單元內嵌入實時操作系統μC/OS-II；在微處理器單元上連接有8路模擬量輸入、8路光耦隔離型開關量輸入、8路隔離型開關量輸出、1路溫度檢測模塊、1路RS232模塊、1路RS485模塊、1路TCP/IP以太網模塊、SDRAM數據RAM、NAN DFLASH存儲空間、NORFLASH程序空間；其中RS232模塊外接ZigBee協調器模塊。本實用新型具有性能卓越、功能全面、使用方便、性能可靠、體積小巧、安裝方便、擴展靈活、價格適中等優點。
文檔編號G05B19/042GK202904287SQ201220589919
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月9日 優先權日2012年11月9日
發明者劉疆 申請人:西安冠林智能科技有限公司