一种集成诊断和多路复用的串行通讯主站管理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种集成诊断和多路复用的串行通讯主站管理装置，包括软件部分和硬件部分，所述的硬件部分包括继电器输出电路、输入端子、端口复用电路A、CPU、输出端子、接口电路、端口复用电路B和电源电路，所述的接口电路接入上游串行通讯链路，所述的端口复用电路B接入下游串行通讯链路，所述的端口复用电路A将监听的数据传输至CPU的通讯电路，所述的继电器输出电路用于对故障节点进行重启，所述的软件部分用于对外发布信息。本实用新型专利技术与现有技术相比的优点在于：可以快速判断故障位置，实时监控节点状态，对生产设备参数进行即使有效监控，有效确保运行人员参数调整的准确性，确保安全生产。确保安全生产。确保安全生产。

【技术实现步骤摘要】
一种集成诊断和多路复用的串行通讯主站管理装置


[0001]本技术涉及串行通讯主站管理设备
，具体是指一种集成诊断和多路复用的串行通讯主站管理装置。

技术介绍

[0002]随着计算机网络化和微机分级分布式应用系统的发展，通信的功能越来越重要，通信是指计算机与外界的信息传输，既包括计算机与计算机之间的传输，也包括计算机与外部设备，如终端、打印机和磁盘等设备之间的传输，在通信领域内，数据通信中按每次传送的数据位数，通信方式可分为：并行通信和串行通信，串行通信是指计算机主机与外设之间以及主机系统与主机系统之间数据的串行传送。使用一条数据线，将数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息，特别适用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。串口通信时，发送和接收到的每一个字符实际上都是一次一位的传送的，每一位为1或者为0。
[0003]串行通信分为同步通信和异步通信，同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式，一次通信只传送一帧信息，这里的信息帧与异步通信中的字符帧不同，通常含有若干个数据字符。它们均由同步字符、数据字符和校验字符CRC组成。其中同步字符位于帧开头，用于确认数据字符的开始。数据字符在同步字符之后，个数没有限制，由所需传输的数据块长度来决定；校验字符有1到2个，用于接收端对接收到的字符序列进行正确性的校验。同步通信的缺点是要求发送时钟和接收时钟保持严格的同步。在异步通信中有两个比较重要的指标：字符帧格式和波特率。数据通常以字符或者字节为单位组成字符帧传送。字符帧由发送端逐帧发送，通过传输线被接收设备逐帧接收。发送端和接收端可以由各自的时钟来控制数据的发送和接收，这两个时钟源彼此独立，互不同步。接收端检测到传输线上发送过来的低电平逻辑"0"即字符帧起始位时，确定发送端已开始发送数据，每当接收端收到字符帧中的停止位时，就知道一帧字符已经发送完毕。
[0004]串行通信的特点是：数据在单条一位宽的传输线上，一比特接一比特地按顺序传送的方式称为串行通信。在并行通信中，一个字节8位数据是在8条并行传输线上同时由源传到目的地；而在串行通信方式中，数据是在单条1位宽的传输线上一位接一位地顺序传送。这样一个字节的数据要分8次由低位到高位按顺序一位位地传送。由此可见，串行通信的特点如下：1、节省传输线，这是显而易见的。尤其是在远程通信时，此特点尤为重要。这也是串行通信的主要优点；2、数据传送效率低。与并行通信比，这也这是显而易见的。这也是串行通信的主要缺点。例如：传送一个字节，并行通信只需要1T的时间，而串行通信至少需要8T的时间。由此可见，串行通信适合于远距离传送，可以从几米到数千公里。对于长距离、低速率的通信，串行通信往往是唯一的选择。并行通信适合于短距离、高速率的数据传送，通常传输距离小于30米。特别值得一提的是，现成的公共电话网是通用的长距离通信介质，它虽然是为传输声音信号设计的，但利用调制解调技术，可使现成的公共电话网系统为串行数据通信提供方便、实用的通信线路。
[0005]串行通信工作场所多处于强电/户外等复杂环境，并且通信各方间距离一般较长，因此易受干扰。串行通信，波特率一定时，数据位的传输时间相对较短，由于串行通信的数据位采样/获取特点，位信息受干扰，整个字节数据就是错误信息。
[0006]串行通讯在工厂设备中仍然大量应用，一条通讯总线上可挂载至少32个节点，根据不同通讯协议和通讯速率决定所挂载节点的多少，当总线上一个节点故障，可能会影响其后挂载的从站通讯质量，甚至造成后方设备离线，因此为了可以对通讯链路进行通讯诊断，快速判断故障位置，实时监控节点状态，对生产设备参数进行及时有效监控，同时又不影响当前链路通讯的设备，有效确保运行人员参数调整的准确性，确保安全生产，需要设计一种集成诊断和多路复用的串行通讯主站管理设备。

技术实现思路

[0007]本技术的目的是克服以上的技术缺陷，提供一种集成诊断和多路复用的串行通讯主站管理装置，可以监控和管理通讯总线上多台子站管理设备，为使用者提供实时的状态监控和数据管理，可以对通讯链路进行通讯诊断，同时又不影响当前链路通讯的设备，可以快速判断故障位置，实时监控节点状态，对生产设备参数进行及时有效监控，有效确保运行人员参数调整的准确性，确保安全生产。
[0008]为解决上述技术问题，本技术提供的技术方案为：一种集成诊断和多路复用的串行通讯主站管理装置，包括软件部分和硬件部分，所述的硬件部分包括继电器输出电路、输入端子、端口复用电路A、CPU、输出端子、接口电路、端口复用电路B和电源电路，所述的接口电路接入上游串行通讯链路，所述的端口复用电路B接入下游串行通讯链路，所述的端口复用电路A将监听的数据传输至CPU的通讯电路，所述的继电器输出电路用于对故障节点进行重启，所述的软件部分用于对外发布信息。
[0009]进一步的，所述的CPU为运算核心。
[0010]进一步的，所述的CPU配合继电器输出电路、端口复用电路A、接口电路、端口复用电路B和电源电路组成硬件部分的核心。
[0011]进一步的，所述的CPU采用嵌入式ARMA17CPU。
[0012]进一步的，所述的接口电路和端口复用电路B分别接入上游串行通讯链路和引出下游串行通讯链路时不对报文做任何改变。
[0013]进一步的，所述的CPU对监听到的数据进行数据处理，并进行数据分析。
[0014]进一步的，所述的CPU侦测到某一节点故障或多个节点故障，通过继电器输出电路对节点进行重启。
[0015]进一步的，所述的继电器输出电路规定有重启次数。
[0016]进一步的，所述的继电器输出电路到达规定重启次数后仍然无法恢复节点故障时，所述的CPU自动上报故障信息至软件部分。
[0017]进一步的，所述的软件部分通过MQTT将信息对外发布，并提供报警、故障分析信息。
[0018]本技术与现有技术相比的优点在于：本设备由两部分组成，硬件部分采用嵌入式ARMA17cpu为运算核心，配合电源电路，接口电路，端口复用电路，继电器输出部分组成硬件核心，通过接口电路接入上游串行通讯链路，通过端口复用电路B引出下游串行通讯链
路，不对报文做任何改变，同时在端口复用电路A将监听数据传输至CPU的通讯电路，进行数据处理，由CPU进行数据分析，当侦测到某一节点故障或多个节点故障，通过继电器输出部分对节点进行重启，到达规定重启次数后仍然无法恢复，CPU自动上报故障信息至软件部分，由软件部分通过即时通讯协议将信息对外发布，提供报警，故障分析等信息，可以监控和管理通讯总线上多台子站管理设备，为使用者提供实时的状态监控和数据管理，可以对通讯链路进行通讯诊断，同时又不影响当前链路通讯的设备，可以快速判断故障位置，实时监控节点状态，对生产设备参数进行及时有效监控，有效确保运行人员参数调整的准确性，确保安全生产。
附图说明
[0019]图1是本技术的结构示意图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成诊断和多路复用的串行通讯主站管理装置，其特征在于：包括软件部分和硬件部分，所述的硬件部分包括继电器输出电路(1)、输入端子(2)、端口复用电路A(4)、CPU(5)、输出端子(7)、接口电路(8)、端口复用电路B(9)和电源电路(10)，所述的接口电路(8)接入上游串行通讯链路(6)，所述的端口复用电路B(9)接入下游串行通讯链路(3)，所述的端口复用电路A(4)将监听的数据传输至CPU(5)的通讯电路，所述的继电器输出电路(1)用于对故障节点进行重启，所述的软件部分用于对外发布信息。2.根据权利要求1所述的一种集成诊断和多路复用的串行通讯主站管理装置，其特征在于：所述的CPU(5)为运算核心。3.根据权利要求1所述的一种集成诊断和多路复用的串行通讯主站管理装置，其特征在于：所述的CPU(5)配合继电器输出电路(1)、端口复用电路A(4)、接口电路(8)、端口复用电路B(9)和电源电路(10)组成硬件部分的核心。4.根据权利要求1所述的一种集成诊断和多路复用的串行通讯主站管理装置，其特征在于：所述的CPU(5)采用嵌入式ARMA17CPU。5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺纪元，李云贺，何文琦，梁维洋，
申请(专利权)人：华能新华发电有限责任公司，
类型：新型
国别省市：