用于嵌入式网络化远程输入输出系统的控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于嵌入式网络化远程输入输出系统的控制系统，控制系统包括RS-232通讯模块、设备组态模块、数据采集/存储模块、数据传送模块以及控制台通信模块，其中：RS-232模块为系统与系统I/O模块间提供数据访问通道；设备组态模块用于配置现场设备参数，；数据采集/存储模块通过RS-232通讯模块读取由I/O模块采集的现场数据信息并进行存储；数据传送模块根据用户组态信息，利用以太网将现场所采集数据发送至远程服务中心；控制台通信模块提供嵌入式数据发布功能。本实用新型专利技术可通过RS-232接口与现场I/O模块连接，来完成设备的监测、监控、诊断和维护，并借助计算机网络技术，最终实现设备的维修和故障排除。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种自动控制领域，具体涉及一种用于嵌入式网络化远程输入输出系统的控制系统。
技术介绍
随着Internet应用的日益普及,信息共享的程度不断 提高。传统的Internet应用以PC为中心，当今的Internet应用将转向以嵌入式设备为中心。对于以单片机应用系统为中心的小型嵌入式设备，怎样利用方便的Internet资源将嵌入式设备的信息共享到Internet上,成为当今电子产品开发的重点。IA(Internet Appliance)概念的流行表明Internet应用已经进入嵌入式Internet时代。据网络专家的预测,将来在Internet上传输的信息中，将有70%的信息来自于小型嵌入式系统。但目前嵌入式系统的控制系统的准确性和可罪性均有待提闻。
技术实现思路
本技术目的在于针对现有技术所存在的不足，提供一种用于嵌入式网络化远程输入输出系统的控制系统，其可通过RS-232接口与现场I/O模块连接，来完成设备的监测、监控、诊断和维护，并借助计算机网络技术，最终实现设备的维修和故障排除。为了解决现有技术中的这些问题，本技术提供的技术方案是一种用于嵌入式网络化远程输入输出系统的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括RS-232通讯模块、设备组态模块、数据采集/存储模块、数据传送模块以及控制台通信模块，其中RS-232模块为系统与系统I/O模块间提供数据访问通道；设备组态模块用于配置现场设备参数，所述的现场设备参数包括系统IP地址、I/O模块的识别与配置参数、报警配置信息、RS-232总线参数、数据采集率以及RS-232通信参数等；数据采集/存储模块通过RS-232通讯模块读取由I/O模块采集的现场数据信息并进行存储；数据传送模块根据用户组态信息，利用以太网将现场所采集数据发送至远程服务中心；控制台通信模块提供嵌入式数据发布功能，使用户使用标准的TCP套接字(socket)连接即可以访问现场的实时/历史数据及查询设备的报警信息，同时通过TCP服务提供相应的设备配置功能。对于上述技术方案，作为优化，所述的控制系统还包括数据诊断报警模块，所述的数据诊断报警模块根据设备组态模块所提供的报警配置信息并结合数据采集/存储模块所才记得到的数据监测I/o数据的异常报警，同时所述的数据诊断报警模块存储报警信息并将报警信息通过电子邮件发送至管理人员。相比于现有技术中的解决方案，本技术优点是I.节省维护开销。由于本专利技术具有自诊断与简单故障处理的能力，并通过网络将相关的诊断维护信息送往远程控制端，用户可以查询所有设备的运行，诊断维护信息，以便早期分析故障原因并快速排除，缩短了维护停工时间；同时由于系统结构简化，减少连线和维护工作量；2.提高了系统的准确性与可靠性。由于本专利技术具有智能化、数字化功能，它从根本上提高了测量与控制的精确度，减少了传送误差；同时由于系统的结构简化(RS-232总线)和网络技术的使用，设备间连线减少，现场仪表内部功能加强，减少了信号的往返传输，提高了系统的工作可靠性；3.易于管理、监控。由于本专利技术采用以太网，现场数据可以无障碍的直接传送到管理层，便于企业管理入员检索数据，监控设备运行状况。以下结合附图及实施例对本技术作进一步描述图I为控制系统的整体结构框图；图2为控制台通信模块的程序流程图；图3为控制系统RS-232通讯模块中ARM模块通讯的程序流程图；图4为控制系统RS-232通讯模块中I/O模块中断响应的程序流程图。具体实施方式以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本专利技术而不限于限制本专利技术的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。实施例控制程序模块的结构如图I所示，其包括I、设备组态模块设备组态模块提供本专利技术系统的定制功能，该模块结合实际连接的现场设备I/O变量及用户远程服务的具体要求，通过标准的浏览器对本专利技术系统的组态参数进行设置，同时将用户的配置信息提供给系统内部的其它所有软件模块使用；其具体实现的功能如下本专利技术系统的IP地址配置；I/O模块的识别与配置功能；设备报警通知功能配置，提供用户报警通知的电子邮件地址等功能；数据远程传送参数配置，可以配置需要远程传送的I/O参数、传送的方式(定时、按固定数量传送等)、远程服务器的地址等；存储组态信息及上载/下载I/O模块的组态信息；I/O模块RS-232总线参数配置，数据采集率、RS-232通信参数等；2、数据采集/存储模块数据采集/存储模块提供现场数据采集与历史数据存储功能，该模块通过RS-232通讯模块，读取由I/o模块采集的现场数据信息，为其他模块提供现场的实时数据，同时该模块可以提供短期历史数据存储功能，为数据的定时发送及历史回放提供数据信息；其具体功能为现场数据定时采集，刷新实时数据区；采集现场数据，存储历史数据。具体流程为开始后由第一单片机将动态数据存储器存储区读写标志设为写，再判断ARM模块、数据传输模块是否读完，如程序模块没读完，重新判断其可读职标志；如读完，则将过滤数据存储到动态数据存储器中，动态数据存储器的数据按照时间戳由高到低进行排列，队列头部是实时数据，然后都是历史数据，将动态数据存储器存储区读写标志设为可读，允许ARM模块、数据传输模块程序从存储区读数据，再设置ARM模块、数据传输模块程序可读取标志为可读，使ARM模块、数据传输模块程序可以读动态数据存储器数据，最后 结束。3、数据诊断报警模块数据诊断报警模块的作用是根据用户提供的报警配置信息，检测I/O数据的异常报警，同时提供报警信息的历史存储，通过电子邮件的方式通知指定的管理人员；其具体功能为 现场数据报警条件检测；I/O模块掉电检测报警；报警信息的历史存储；具体流程为启动后第一单片机等待报警通知，等不到时返回等待报警通知，等到时，程序的可读标志置为读，判断动态数据存储器报警数据区是否可读，条件不满足(不可读)，继续判断，条件满足(可读)则复制报警数据到动态数据存储器数据区，然后把本程序的可读标志设为读取完成，退出本程序模块，否则返回，等待报警通知。4、数据传送模块数据传送模块根据用户组态的信息，利用以太网将现场的数据传送到远程服务中心，其功能为数据的定时或根据用户需隶的远程发送功能；数据压缩功能。具体流程为启动后第一单片机等待动态数据存储器数据存储区可读，程序的可读标志为正在读取，条件满足时打包数据，调用ARM模块，建立远程连接，将可读标志设为读取完成，再发送打包数据，执行延时操作，判断是否退出该程序，是则结束；如不退出该程序，可重新等待动态数据存储器数据存储区可读，程序的可读标志为正在读取；条件不满足时，返回重新等待动态数据存储器数据存储区可读，程序的可读标志为正在读取。5、控制台通信模块控制台通信模块提供嵌入式数据发布功能，使用户使用标准的TCP套接字(socket)连接即可以访问现场的实时/历史数据及查询设备的报警信息，同时通过TCP服务提供相应的设备配置功能；其具体功能为提供密码保护功能，保证设备的安全性；提供现场设备的实时显示功能(最好完成图形化界面)；提供现场设备的历史数据、报警信息查询功能；提供现场设备的组态功能。具体流程为其工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于嵌入式网络化远程输入输出系统的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括RS？232通讯模块、设备组态模块、数据采集/存储模块、数据传送模块以及控制台通信模块，其中：RS？232模块为系统与系统I/O模块间提供数据访问通道；设备组态模块用于配置现场设备参数，所述的现场设备参数包括系统IP地址、I/O模块的识别与配置参数、报警配置信息、RS？232总线参数、数据采集率以及RS？232通信参数等；数据采集/存储模块通过RS？232通讯模块读取由I/O模块采集的现场数据信息并进行存储；数据传送模块根据用户组态信息，利用以太网将现场所采集数据发送至远程服务中心；控制台通信模块提供嵌入式数据发布功能，使用户使用标准的TCP套接字连接即可以访问现场的实时/历史数据及查询设备的报警信息，同时通过TCP服务提供相应的设备配置功能。

【技术特征摘要】
1.一种用于嵌入式网络化远程输入输出系统的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括RS-232通讯模块、设备组态模块、数据采集/存储模块、数据传送模块以及控制台通信模块，其中 RS-232模块为系统与系统I/O模块间提供数据访问通道； 设备组态模块用于配置现场设备参数，所述的现场设备参数包括系统IP地址、I/O模块的识别与配置参数、报警配置信息、RS-232总线参数、数据采集率以及RS-232通信参数等; 数据采集/存储模块通过RS-232通讯模块读取由I/O模块采集的现场数据信息并进行存储； 数据传送模块根据用户组态信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：湛红晖，陈钧，白亚建，
申请(专利权)人：苏州伦科思电子科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：