工业无线传感网开关控制终端制造技术

本实用新型专利技术涉及一种工业无线传感网开关控制终端，包括主控模块、无线模块、开关输入模块、开关输出模块、指示灯模块、RS232通信模块、存储模块和电源转换模块，实现对网内开关量数据的采集、处理及数据有线或无线传输功能。主控模块通过内部集成的UART接口与无线模块相连，对接收到的无线数据进行解析、存储以及开关量输入输出控制等功能。电源模块为RS232模块、主控模块和无线模块供电。存储模块通过HC接口与主控模块相连，用来存储工业无线传感网中的组编号、模块地址等信息。本实用新型专利技术采用车载控制终端与通信中转终端构成点对多点的无线通信网络，能减少频段，避免节点间的相互抗干扰。

【技术实现步骤摘要】
工业无线传感网开关控制终端
本技术设计一种工业无线传感网开关控制终端。属无线通信和嵌入式系统
。
技术介绍
工业控制系统发展主要经历手动控制、半自动控制和智能化控制三个阶段。手动控制方式没有中控室，控制全凭借经验操作，随意性大。半自动控制方式终端运行参数一般通过有线电缆从中控室对其进行设置。终端设备按照设置的参数自动进行作业，在作业过程中，可根据实际情况进行必要的干预，也可以在中控室设置参数或命令通过有线电缆进行控制作业，或通过装载无线设备进行无线控制。智能化运行方式主要采用远程控制模式，作业人员在中控室中进行控制，发出指令，终端设备按照指令进行工作，工作过程中，作业人员可在中控室进行监控和干预。如果现场很大，有多台设备的话，人工远程干预将不易实现，因此，该方式一般用于现场设备很少的情况下，如日本北陆电力大田七尾发电所就采用这种方式。传统的远程控制基于PLC的有线信号传输控制。每台终端通过自身的PLC进行有线信号的收集和处理，并将处理结果信息通过有线电缆传送到中控室，这种方式长年累月易造成电缆磨损，影响信号传输的现象。 针对这种现象，利用无线通信技术，进行控制信息传输，即有点对点控制。这里点对点控制采用双向无线智能控制器，可以完全代替终端设备的控制电缆，实现无线控制，从而解决传统控制系统的控制电缆断裂造成严重影响生产的问题，同时维护更换方便，节省了大量的人力物力和财力。点对点控制需要两台配对使用，A设备和B设备相互控制，输入状态控制到对方设备的输出，设备同时具有自诊断功能、检测对方设备是否在线、故障输出告警等功能，具有配置简单、使用方便、实用性强、性能稳定等优点。 为避免有线传输中因电缆损坏或接触不良造成控制信号丢失现象，同时也利用控制系统升级及维护，相比点对点和点对多点的无线控制系统提高了频段利用率。针对现场终端设备数量多、分布不集中，采用车载控制终端与通信中转终端构成点对多点的无线通信网络，以减少频段，避免各机之间的相互抗干扰。
技术实现思路
本技术的目的是解决现有技术存在的不足，提供一种工业无线传感网开关控制终端。本开关控制终端采用车载控制终端与通信中转终端构成点对多点的无线通信网络，能减少频段，避免各机之间的相互抗干扰。对终端设备数量多、分布不集中的现场工作具有极大的发展前景和现实意义。 本技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案实现: 一种工业无线传感网开关控制终端，包括主控模块、无线模块、开关输入模块、开关输出模块、指示灯模块、RS232模块、存储模块和电源转换模块组成，实现对网内开关量的采集、处理功能。 具体来说，所述的无线模块接收监控终端或其他控制终端发来的数据，并发送控制终端要发送的指令数据。 进一步地，所述的主控模块通过无线模块接收监控终端或其他控制终端发来的数据，分析数据类型并控制终端设备执行相应的操作。主控模块以MKL25Z128VLH4芯片为核心，解析数据，重设、存储参数数据。 进一步地，所述的电源模块包括+24V转+5V模块和+5V转+3.3V模块两部分电源。+24V转+5V模块为RS232模块提供电源，同时作为+5V转+3.3V模块的输入电源。+5V转+3.3V模块为主控模块和无线模块供电。 进一步地，所述的存储模块用来存储工业传感网内的组编号、本模块地址等信息。存储模块采用AT24C256EEPROM存储芯片，其空间大小为262，144字节，工作电压为+3.3V。 进一步地，所述的指示灯模块，包括电源、运行、故障、通信指示灯。 进一步地，所述的RS232模块，与主控模块内部集成的UARTO接口相连，可实现上位机与主控模块的串行通信。 进一步地，所述的开关输入模块和开关输出模块。其中开关输入模块包含8路开关输入量，主要由两个具有4路输入的光电耦合器和8路输入开关状态指示灯组成。光电耦合器使开关输入量和主控模块之间实现电气隔离，增强系统稳定性，8个指示灯独立显示8个输入开关量的通断状态。开关输出模块，包含8路开关量输出，主要由电流驱动器、8路继电器和8路输出开关状态指示灯组成。 本技术的优点及效果:与现有技术相比，本技术提供的工业无线传感网开关控制终端采用车载控制终端与通信中转终端构成点对多点的无线通信网络，能减少频段，避免各机之间的相互抗干扰。对于终端设备数量多、分布不集中的现场作业通过组网，实现联动；通过监控终端实现对控制终端的配置及控制。可实现一对一、一对多、多对一、多对多的灵活配置，即每个无线开关控制终端可临时作为主控制终端用以控制整个网络中其它无线开关控制终端的工作状态。克服传统有线控制系统带来的弊端同时，灵活高效地组织多台终端设备联动，达到降低系统维修成本及功耗，提高工作效率及系统稳定性的目的。 【附图说明】 图1是本技术工业无线传感网开关控制终端的系统结构示意图； 图2是本技术工业无线传感网开关控制终端的工作流程图； 图3是本技术工业无线传感网开关控制终端中的电源模块工作流程图； 图4是本技术工业无线传感网开关控制终端结构设计图 图5是本技术工业无线传感网开关控制终端主流程图； 具体实施方案 下面结合实施例对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施方式不限于此。 图1是本技术基于工业无线传感网的开关控制终端的系统结构示意图。本控制终端包括主控模块、无线模块、开关输入模块、开关输出模块、指示灯模块、RS232通信模块、存储模块和电源转换模块。 (I)无线模块。 控制终端之间，控制终端与监控终端之间通过无线方式进行通信，无线模块负责接收和发送数据，工作频段为410-480MHZ，视距情况下，离地高度> I米放置，可靠传输距离可达2700米，最大发射功率500mW。 采用VT-DTMSD3-433集成无线模块，如图2所示通过串口与主控模块MKL25Z128VLH4的最小系统相连接。 (2)主控模块 MKL25Z128VLH4。 主控模块以MKL25Z128VLH4芯片为核心，首先可根据需求对控制终端进行工作参数的设定，设定可通过UART接口，利用PC实现，也可利用无线开关监控终端在线设定。工作时，控制终端解析无线模块收到的数据，根据解析结果对数据进行存储、转发以及远程开关量输入输出的控制等功能。 (3)电源模块。 无线开关控制终端由外部提供+24V直流电供给，最大工作电流控制在500mA左右，外部电源根据实际需求另行配置。包括两部分电源:+24V转+5V模块和+5V转+3.3V模块，如图3所示。+24V通过电压转换芯片转+5V为RS232模块提供电源，同时+5V通过电源转换芯片ASMl 117转+3.3V为主控模块和无线模块供电。 (4)存储模块。 为存储工业无线传感网的组编号，本模块地址等信息设计存储模块，采用AT24C256EEPROM存储芯片，其空间大小为 262，144字节，工作电压为+3.3V。如图1所示存储模块通过HC与主控模块相连。 (5)开关输入输出模块 通过开关输入输出模块实现终端设备的工作。开关输入模块，包含8路开关输入量，主要由两个具有4路输入的光电耦合器和8路输入开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工业无线传感网开关控制终端，其特征在于：包括主控模块、无线模块、开关输入模块、开关输出模块、指示灯模块、RS232模块、存储模块和电源转换模块组成，实现对网内开关量数据的采集、处理及数据有线或无线传输功能，电源模块为RS232模块、主控模块和无线模块提供电源。

【技术特征摘要】
1.一种工业无线传感网开关控制终端，其特征在于:包括主控模块、无线模块、开关输入模块、开关输出模块、指示灯模块、RS232模块、存储模块和电源转换模块组成，实现对网内开关量数据的采集、处理及数据有线或无线传输功能，电源模块为RS232模块、主控模块和无线模块提供电源。2.根据权利要求1所述的工业无线传感网开关控制终端，其特征在于:所述主控模块包括MKL252128VLH4处理器芯片、写入器电路、晶振电路和复位电路。...

【专利技术属性】
技术研发人员：林志贵，孟德军，刘喆，杨子原，刘英平，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：新型
国别省市：天津;12