專利名稱：多功能通信采集卡和集散控制系統及其采集方法
技術領域：
本發明涉及一種SUPMAX800系統，尤其涉及一種多功能通信采集卡和SUPMAX800系統及其采集方法。
背景技術：
SUPMAX800系統是一種集散控制系統，廣泛地應用于電力、冶金、石油化工等各個行業。目前，各種工業現場總線技術在實際工程中普遍地得到應用，而SUPMAX800系統缺少相應的采集手段，使得許多現場信號無法真正地集中統一監控。
發明內容
本發明需要解決的技術問題是提供了一種多功能通信采集卡和SUPMAX800系統及其采集方法，旨在解決目前缺少相應的采集手段，使得許多現場信號無法真正地集中統一監控的缺陷。
為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的本發明的多功能通信采集卡包括RS232電平轉換模塊、RS485電平轉換模塊、微處理器控制模塊，可讀寫模塊，總線控制模塊；總線控制模塊用于控制可讀寫模塊是否可被微處理控制模塊讀寫；微處理器控制模塊接受來自通過RS232電平轉換模塊或者RS485電平轉換模塊轉換后的TTL電平信號，并按協議格式翻譯信號數據與可讀寫模塊進行數據交換；本發明的SUPMAX800系統包括底板并行總線，多功能通信采集卡；現場總線信號通過RS232接線端子或者RS485接線端子將信號引入，在多功能通信采集卡的控制下輸入到底板并行總線；本發明的采集方法是通過以下步驟實現的
通過微處理器控制模塊讀取可讀寫模塊數據；通過微處理器控制模塊讀取RS232口或者RS485口數據；根據讀取的串口數據進行協議翻譯和數據轉換；通過微處理器控制模塊將數據寫入可讀寫模塊；通過可讀寫模塊將串口數據輸出到底板并行總線；與現有技術相比，本發明的有益效果是實現了真正意義上的監視集中、控制分散的分散控制系統的系統理念；使得電纜成本大為降低，操作更為簡便。
圖1是多功能通信采集卡的框圖；圖2是SUPMAX800系統的框圖；圖3是采集方法的流程圖；其中微處理器控制模塊1，可讀寫模塊2，總線控制模塊3，RS232電平轉換器件4，RS485電平轉換器件5，底板并行總線6，多功能通信采集卡7，接線端子8或者RS485接線端子9。
具體實施例方式
下面結合附圖與具體實施方式
對本發明作進一步詳細描述由圖1可見本發明的多功能通信采集卡包括RS232電平轉換模塊4、RS485電平轉換模塊5、微處理器控制模塊1，可讀寫模塊2，總線控制模塊3；總線控制模塊3用于控制可讀寫模塊2是否可被微處理控制模塊1讀寫；微處理器控制模塊1接受來自通過RS232電平轉換模塊4或者RS485電平轉換模塊5轉換后的TTL電平信號，并按協議格式翻譯信號數據與可讀寫模塊進行2數據交換；微處理器控制模塊1包括一個讀取可讀寫模塊數據的單元，一個讀取RS232或者RS485數據的單元，一個協議轉換單元，一個將數據寫入可讀寫模塊的單元；微處理器控制模塊1采用G49芯片；可讀寫模塊2采用雙口RAM；雙口RAM采用IDT7024；雙口RAM采用高速16位×4K的SDRAM，針對系統的實時性要求以及G49的占線操作；硬件上采用了了低功耗的工作方式，最小可達5毫瓦，大大增強了操作的可靠性；在地址不沖突的情況下，支持G49以及占線操作同時讀取數據；工作環境溫度范圍寬，可達0℃～70℃；整個采用了貼片安裝工藝，保證了卡件的可靠性和穩定性。
由圖2可見本發明的SUPMAX800系統包括底板并行總線6；還包括RS232接線端子8，RS485接線端子9，多功能通信采集卡7；現場總線信號通過RS232接線端子8或者RS485接線端子9將信號引入，在多功能通信采集卡7的控制下輸入到底板并行總線6。
由圖3可見本發明的采集方法是通過以下步驟實現的通過微處理器控制模塊讀取可讀寫模塊數據11；通過微處理器控制模塊讀取RS232口或者RS485口數據12；根據讀取的串口數據進行協議翻譯和數據轉換13；通過微處理器控制模塊將數據寫入可讀寫模塊14；通過可讀寫模塊將串口數據輸出到底板并行總線15；其中步驟12中是通過RS232或RS485電平轉換模塊將信號轉換成TTL電平信號輸入微處理器控制模塊的串口；步驟13中是通過MODBUS、MODBUS+和用戶自定義等協議；程序啟動時或第一次運行時首先對G49和雙口RAM進行初始化，然后在運行時間周期內循環判斷總線控制器當前的狀態是否可讀；如果可讀，則讀取由地址碼盤所定義的雙口RAM地址區數據放入臨時空間；讀取G49串口的數據，該數據格式按照國際標準的MODBUS或MODBUS+協議進行傳輸；根據這些數據進行協議轉換，按信號提供的要求進行數據應答，主要分以下四種類型1)開關量輸入數據協議代碼為1，根據其地址要求，將數據放入臨時空間；2)模擬量輸入數據協議代碼3，，根據其地址要求，將數據放入臨時空間；3)開關量輸出數據協議代碼15，根據地址要求，從臨時空間中讀取數據；4)模擬量輸出數據協議代碼16，根據地址要求，從臨時空間中讀取數據；判斷總線控制器當前的狀態是否可寫；如果可寫，則將臨時空間的數據寫入由地址碼盤所定義的雙口RAM地址區數據；按協議格式，寫串口回答數據信號；下面對本發明的原理作如下描述多功能通信采集卡主要功能是將現場信號通過符合國際通訊標準MODBUS和MODBUS+協議的現場總線信號利用RS232和RS485做為傳輸媒介輸入多功能通信采集卡，通過多功能采集卡進行數據處理轉換，成為滿足SUPMAX800系統通訊總線的數據方式傳輸到SUPMAX800系統，成為SUPMAX800系統可監控的數據信息；該卡的硬件設計方案是采集RS232/485信號并解析成物理層，用G49進行物理層信號接收，發送到雙口RAM中進行軟件協議處理，通過總線控制，轉換成SUPMAX800的并行總線格式；該卡的軟件主要由G49芯片運行，主要是采集串口信號，與雙口RAM進行數據交換。其中數據類型分為數字量輸入、數字量輸出、模擬量輸入和模擬量輸出四種類型。
權利要求
1.一種多功能通信采集卡其特征在于包括RS232電平轉換模塊(4)、RS485電平轉換模塊(5)、微處理器控制模塊(1)，可讀寫模塊(2)，總線控制模塊(3)；所述的總線控制模塊(3)用于控制可讀寫模塊(2)是否可被微處理控制模塊(1)讀寫；所述的微處理器控制模塊(1)接受來自通過RS232電平轉換模塊(4)或者RS485電平轉換模塊(5)轉換后的TTL電平信號，并按協議格式翻譯信號數據與可讀寫模塊進行(2)數據交換。
2.根據權利要求1所述的多功能通信采集卡其特征在于所述的微處理器控制模塊(1)包括一個讀取可讀寫模塊數據的單元，一個讀取RS232或者RS485數據的單元，一個協議轉換單元，一個將數據寫入可讀寫模塊的單元。
3.根據權利要求1或2所述的多功能通信采集卡其特征在于所述的微處理器控制模塊(1)采用G49芯片。
4.根據權利要求1所述的多功能通信采集卡其特征在于所述的可讀寫模塊(2)采用雙口RAM。
5.根據權利要求4所述的多功能通信采集卡其特征在于所述的雙口RAM采用IDT7024。
6.一種SUPMAX800系統，包括底板并行總線(6)；其特征在于還包括RS232接線端子(8)，RS485接線端子(9)，多功能通信采集卡(7)；現場總線信號通過所述的RS232接線端子(8)或者RS485接線端子(9)將信號引入，在所述的多功能通信采集卡(7)的控制下輸入到底板并行總線(6)。
7.一種如權利要求1所述的采集方法其特征在于是通過以下步驟實現的通過微處理器控制模塊讀取可讀寫模塊數據(11)；通過微處理器控制模塊讀取RS232口或者RS485口數據(12)；根據讀取的串口數據進行協議翻譯和數據轉換(13)；通過微處理器控制模塊將數據寫入可讀寫模塊(14)；通過可讀寫模塊將串口數據輸出到底板并行總線(15)。
8.根據權利要求7所述的采集方法其特征在于步驟(12)中是通過RS232或RS485電平轉換模塊將信號轉換成TTL電平信號輸入微處理器控制模塊的串口。
9.根據權利要求7或8所述的采集方法其特征在于步驟(13)中是通過MODBUS、MODBUS+和用戶自定義等協議。
全文摘要
本發明涉及一種多功能通信采集卡和SUPMAX800系統及其采集方法本發明的多功能通信采集卡包括總線控制模塊(3)用于控制可讀寫模塊(2)是否可被微處理控制模塊(1)讀寫；微處理器控制模塊(1)接受來自通過RS232電平轉換模塊(4)或者RS485電平轉換模塊(5)轉換后的TTL電平信號，并按協議格式翻譯信號數據與可讀寫模塊進行(2)數據交換；本發明的SUPMAX800系統包括現場總線信號通過RS232接線端子(8)或者RS485接線端子(9)將信號引入，在多功能通信采集卡(7)的控制下輸入到底板并行總線(6)；本發明的有益效果是實現了真正意義上的監視集中、控制分散的分散控制系統的系統理念；使得電纜成本大為降低，操作更為簡便。
文檔編號G06F17/40GK1635501SQ20031012285
公開日2005年7月6日 申請日期2003年12月26日 優先權日2003年12月26日
發明者陳凱, 朱強 申請人:上海自動化儀表股份有限公司