一种带网关功能的传输分站制造技术

技术编号:8706152 阅读:163 留言:0更新日期:2013-05-16 22:56
本实用新型专利技术提供一种带网关功能的传输分站,包括频率/开关量采集单元、以太网接口单元、第一、第二、第三和第四485接口单元、CPU控制处理单元和控制输出单元;频率/开关量采集单元、以太网接口单元、第一、第二、第三、第四485接口单元以及控制输出单元均与CPU控制处理单元相应信号电连接;使用时,频率/开关量采集单元外接监控信号;以太网接口单元外接主控PC机;第一、第二、第三和第四485接口单元与监控系统的相应外部设备信号电连接;控制输出单元的控制信号输出端与监控系统的相应执行设备信号电连接。本实用新型专利技术兼具传输分站和网关的功能,串口可以兼容多种协议,使用经济、方便,响应快速,传输速率高。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及通信设备
,具体涉及一种用于煤矿监控系统中的带网关功能的传输分站
技术介绍
在煤矿井下的瓦斯抽放移动泵站、地面上的瓦斯抽放泵、井下工作面、井下水泵以及安全等几乎所有的监控系统中,都要用到传输分站。煤矿现场应用的传输分站的作用主要是采集各种传感器数据、向设在地面监控中心的监控主机上传数据以及解析监控主机发送的控制数据。煤矿现场采用的分站一般多采用中心控制模式,即以监控主机为中心,监控分站响应监控主机的指令。该种模式的不足之处在于:当传输分站较多时,控制响应滞后,速度较慢;而且传输分站执行协议单一,通信接口单一;而煤矿现场监控系统有较多的传感器信号、综保信号以及PLC和监控主机,各设备相互间的协议多不一致,且较多协议为自定协议,因而造成各设备之间数据难以方便进行交互。网关可以解析多种协议,但其必须有其他设备做中心站,网关只起设备间通信的协议握手作用,并且网关的各设备数据地址不可编辑。
技术实现思路
本技术的目的是:克服现有技术的不足,提供一种作为煤矿安全等监控系统中的子系统的带网关功能的传输分站,该传输分站具备数据采集、数据融合和数据传输功能,监控系统中的各相关设备通过传输分站方便地进行协议解析、数据共享、数据定义和数据传输。本技术的技术方案是:本技术的带网关功能的传输分站,其结构特点是:包括频率/开关量采集单元、以太网接口单元、第一 485接口单元、第二 485接口单元、第三485接口单元、第四485接口单元、CPU控制处理单元和控制输出单元;上述的频率/开关量采集单元设有频率/开关量信号输入端和信号输出端;以太网接口单元设有对外通信端和对内通信端;第一 485接口单元、第二 485接口单元、第三485接口单元和第四485接口单元均分别设有对外通信端和对内通信端;CPU控制处理单元设有信号输入端、控制信号输出端、以太网通信端、第一 485信号通信端、第二 485信号通信端、第三485信号通信端和第四485信号通信端;控制输出单元设有控制信号输入端和控制信号输出端;上述的CPU控制处理单元的信号输入端与频率/开关量采集单元的信号输出端信号电连接;CPU控制处理单元的以太网通信端与以太网接口单元的对内通信端双向信号电连接;CPU控制处理单元的第一 485信号通信端与第一 485接口单元的对内通信端双向信号电连接;CPU控制处理单元的第二 485信号通信端与第二 485接口单元的对内通信端双向信号电连接;CPU控制处理单元的第三485信号通信端与第三485接口单元的对内通信端双向信号电连接;CPU控制处理单元的第四485信号通信端与第四485接口单元的对内通信端双向信号电连接;控制输出单元的控制信号输入端与CPU控制处理单元的信号输出端信号电连接;使用时,频率/开关量采集单元的频率/开关量信号输入端与监控系统的监控信号输出端电连接;以太网接口单元的对外通信端与主控PC机双向信号电连接;第一 485接口单元、第二 485接口单元、第三485接口单元和第四485接口单元的对外通信端分别与监控系统的相应外部设备信号电连接;控制输出单元的控制信号输出端与监控系统的相应执行设备信号电连接。进一步的方案是:上述的CPU控制处理单元的核心器件为CPU ;该CPU的型号为NXP 的 LPC1768。本技术具有积极的效果:(1)本技术兼具传输分站和网关的功能,监控现场各相关设备通过本实施新型可实现无缝兼容,不需要针对特定的监控现场对设备进行二次开发,从而使监控现场的设备可以的使用更加灵活,节约时间和成本。(2)本技术的通信端口设定为主口时,可最多管理32个子设备,构建分布式小型监控系统经济、方便。(3)本技术接入以太网的设备对等、不分主从,克服了常见的主从结构传输分站导致的巡检周期过长等不足,而且以太网传输速率更高。(4)本技术具有有4路独立串口,每路串口可以独立设置,每路串口可以兼容多种协议,协议类型由用户选择;(5)分站简化PLC等控制设备的功能,简化模拟量接入模块,降低成本;同时使监控系统的拓扑相对简单。(6)本技术使监控系统各设备数据相对于用户透明,便于用户对监控系统运行的实时监控和以及做更深的应用开发。附图说明图1为本技术的电路框图;图2为本技术的典型应用的示意图。上述附图中的附图标记如下:频率/开关量采集单元1,以太网接口单元2,第一 485接口单元31,第二 485接口单元32,第三485接口单元33,第四485接口单元34,CPU控制处理单元4,控制输出单元5。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。(实施例1)见图1,本实施例的带网关功能的传输分站,由频率/开关量采集单元1、以太网接口单元2、第一 485接口单元31、第二 485接口单元32、第三485接口单元33、第四485接口单元34、CPU控制处理单元4和控制输出单元5组成。频率/开关量采集单元I设有频率/开关量信号输入端和信号输出端;以太网接口单元2设有对外通信端和对内通信端;第一 485接口单元31、第二 485接口单元32、第三485接口单元33和第四485接口单元34均分别设有对外通信端和对内通信端;CPU控制处理单元4设有信号输入端、控制信号输出端、以太网通信端、第一 485信号通信端、第二 485信号通信端、第三485信号通信端和第四485信号通信端;控制输出单元5设有控制信号输入端和控制信号输出端。CPU控制处理单元4的信号输入端与频率/开关量采集单元I的信号输出端信号电连接;CPU控制处理单元4的以太网通信端与以太网接口单元2的对内通信端双向信号电连接;CPU控制处理单元4的第一 485信号通信端与第一 485接口单元31的对内通信端双向信号电连接;CPU控制处理单元4的第二 485信号通信端与第二 485接口单元32的对内通信端双向信号电连接;CPU控制处理单元4的第三485信号通信端与第三485接口单元33的对内通信端双向信号电连接;CPU控制处理单元4的第四485信号通信端与第四485接口单元34的对内通信端双向信号电连接;控制输出单元5的控制信号输入端与CPU控制处理单元4的信号输出端信号电连接。CPU控制处理单元4的核心器件为CPU,本实施例中,该CPU的型号优选采用NXP的LPC1768,第二代Cortex-M3内核,运行速度高达120MHz采用纯Thumb2指令集,代码存储密度高,内置嵌套向量中断控制器(NVIC),极大程度的降低了中断延迟;不可屏蔽中断(匪I)输入;具有存储器保护单元,内嵌系统时钟;存储器保护单元(MPU) ;96KB片内SRAM包括:64KB SRAM可供高性能CPU通过本地代码/数据总线访问;2个16KB SRAM模块,带独立访问路径,可进行更高吞吐量的操作。这些SRAM模块可用于以太网、USB、DMA存储器,以及通用指令和数据存储;具有在系统编程(ISP)和在应用编程(IAP)功能的512KB片上Flash程序存储器;AHB多层矩阵上具有8通道的通用DMA控制器(GPDMA),结合SSP、I2S、UART,AD/DA转换、定时器匹配信号和GPIO使用,并可用于存储器到存储器的传输。本实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带网关功能的传输分站,其特征在于:包括频率/开关量采集单元(1)、以太网接口单元(2)、第一485接口单元(31)、第二485接口单元(32)、第三485接口单元(33)、第四485接口单元(34)、CPU控制处理单元(4)和控制输出单元(5);所述的频率/开关量采集单元(1)设有频率/开关量信号输入端和信号输出端;以太网接口单元(2)设有对外通信端和对内通信端;第一485接口单元(31)、第二485接口单元(32)、第三485接口单元(33)和第四485接口单元(34)均分别设有对外通信端和对内通信端;CPU控制处理单元(4)设有信号输入端、控制信号输出端、以太网通信端、第一485信号通信端、第二485信号通信端、第三485信号通信端和第四485信号通信端;控制输出单元(5)设有控制信号输入端和控制信号输出端;所述的CPU控制处理单元(4)的信号输入端与频率/开关量采集单元(1)的信号输出端信号电连接;CPU控制处理单元(4)的以太网通信端与以太网接口单元(2)的对内通信端双向信号电连接;CPU控制处理单元(4)的第一485信号通信端与第一485接口单元(31)的对内通信端双向信号电连接;CPU控制处理单元(4)的第二485信号通信端与第二485接口单元(32)的对内通信端双向信号电连接;CPU控制处理单元(4)的第三485信号通信端与第三485接口单元(33)的对内通信端双向信号电连接;CPU控制处理单元(4)的第四485信号通信端与第四485接口单元(34)的对内通信端双向信号电连接;控制输出单元(5)的控制信号输入端与CPU控制处理单元(4)的信号输出端信号电连接;使用时,频率/开关量采集单元(1)的频率/开关量信号输入端与监控系统的监控信号输出端电连接;以太网接口单元(2)的对外通信端与主控PC机双向信号电连接;第一485接口单元(31)、第二485接口单元(32)、第三485接口单元(33)和第四485接口单元(34)的对外通信端分别与监控系统的相应外部设备信号电连接;控制输出单元(5)的控制信号输出端与监控系统的相应执行设备信号电连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王树丰方斌邱宇谢国军刘健康高晴
申请(专利权)人:天地常州自动化股份有限公司 中煤科工集团常州自动化研究院
类型:新型
国别省市:江苏;32

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