CN103472794A - 一种化纤工业以太网远程测控系统及其远程测控方法 - Google Patents

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郁彬
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KUNSHAN AODELU AUTOMATION TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种能够实现火线总线/USB远程测控整个化纤工业现场的化纤工业以太网远程测控系统及其远程测控方法。本发明的化纤工业以太网远程测控系统，包括用于发送数据采集命令并接收、解析、存储显示设备信息的数据采集控制服务器，所述数据采集控制服务器通过光纤环网连接至少一个远程测控模块，所述远程测控模块包括控制模块和与所述控制模块相连的信号传输电路、供电管理电路、数据接收模块、信号发送模块、晶振频率、重启模块、网络适配器。本发明的化纤工业以太网远程测控系统及其远程测控方法，兼容DSP和人机界面，并且实现了火线总线、USB相互转换。

Description

一种化纤工业以太网远程测控系统及其远程测控方法
技术领域
本发明涉及一种化纤工业远程测控系统及其远程测控方法，尤其是一种化纤行业工业以太网远程测控系统及其远程测控方法。
背景技术
现有化纤现场设备远程测控产品大多数是基于单一现场总线技术实现数据的交互，由于现场总线有传输距离有限和挂载的设备数量少；远程测控产品存在时钟不同步，缺乏自动校准机制；远程测控设备不能兼容不同类型的总线；现场电磁干扰严重，经常导致远程测控系统不能正常运转。
发明内容
本发明提供了一种能够实现火线总线/USB远程测控整个化纤工业现场的化纤工业以太网远程测控系统及其远程测控方法。
化纤工业以太网远程测控系统，包括用于发送数据采集命令并接收、解析、存储显示设备信息的数据采集控制服务器，所述数据采集控制服务器通过光纤环网连接至少一个远程测控模块，所述远程测控模块包括控制模块和与所述控制模块相连的信号传输电路、供电管理电路、数据接收模块、数据存储模块、晶振频率、重启模块、网络适配器；
所述信号传输电路包括多个与工业设备相连的协议控制器，用于与不同的设备进行交互；所述供电管理电路用于供电；所述数据接收模块和信号发送模块用于存储工业设备的信息；所述晶振频率用于计时和调整远程测控模块的时间，使远程测控模块的时间与数据采集控制服务器的时间一致；所述网络适配器用于连接光纤环网；所述控制模块用于接收和发布采集命令，调整自身系统时间，接收、解析、存储和发送设备反馈的信息。所述信号传输电路包括RS485芯片、CAN芯片、串口芯片和I/O模块。
化纤工业以太网远程测控方法，包括如下步骤：
(1)初始化信号传输电路和数据采集控制服务器；
(2)数据采集控制服务器发出读/写命令，网络适配器的网口接收到该命令的数据帧后，经过解析处理，由控制模块执行相应的动作；首先将其中的时间信息读取，然后和自身的系统时间互相比较，如果两者时间差大于10秒，则自动将数据采集控制服务器发出帧信息中的时间设置为远程测控模块的系统时间，然后将其他信息重新编码，组合成相应的数据帧格式分发给信号传输电路；最后信号传输电路将数据帧发送给设备端，等待接收应答帧；
(3)所述信号传输电路接收设备反馈的应答帧，解析、读取相关信息，所述控制模块获取设备反馈的应答帧中的相关信息，将其存入信号发送模块或者文件存储模块，并通过所述网络适配器发送给数据采集控制服务器；
(4)所述数据采集控制服务器通过光纤环网接收到所述网口传输的数据帧；循环步骤(2)、(3)、(4)。
所述步骤(2)的数据采集控制服务器发出的命令帧中第一到第四字节存储了目标网口的IP地址，第五字节存储了设备的标识符，第六字节存储了功能信息，第七字节存储了设备数据存储区的起始地址，第八字节存储了读写数据的长度。
所述步骤(3)中，控制模块将设备反馈的数据组合成应答帧时，过程如下：控制模块将网口的IP地址写入应答帧的第一到第四字节，将步骤(2)中所述数据采集控制服务器发出的命令帧中第五字节的设备的标识符信息写入应答帧的第五字节，控制模块判断接收到信号传输电路传输来的数据是否正确完整，并确定相应的标志信息写入应答帧的第九个字节。
所述信号传输电路包括RS485芯片、CAN芯片、串口芯片和I/O模块。
本发明的化纤工业以太网远程测控系统及其远程测控方法的有益效果如下：
1、本发明的化纤工业以太网远程测控系统及其远程测控方法，兼容了化纤设备上所使用的绝大部分类型的DSP和人机界面，并且实现了火线总线、CAN协议以及以太网协议的相互转换，使得以太网和现场总线无缝连接。
2、采用了模拟量过滤以及数字滤波技术实现了电磁干扰的过滤，增强了系统的稳定性和可靠性，解决了化纤企业由于现场电磁干扰严重而影响数据正确采集的问题。
3、实现了系统内各设备、各站点的时钟同步。
4、采用了内存池技术实现了网络数据流的重新拆包、拼包、解包，确保采集数据的完整性、准确性。
5、实现了现场设备的实时远程测控，大大提高企业的管理效率。
附图说明
图1为本发明的化纤工业以太网远程测控系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的化纤工业以太网远程测控系统，包括用于发送数据采集命令并接收、解析、存储显示设备信息的数据采集控制服务器B，所述数据采集控制服务器B通过光纤环网C连接至少一个远程测控模块A，所述远程测控模块A包括控制模块210和与所述控制模块210相连的信号传输电路、供电管理电路180、数据接收模块220、信号发送模块230、晶振频率240、重启模块250、网口芯片260；
所述信号传输电路包括多个与工业设备相连的协议控制器，用于与不同的设备
进行交互；
所述供电管理电路180用于供电；
所述数据接收模块220和信号发送模块230用于存储工业设备的信息；
所述晶振频率240用于计时和调整远程测控模块的时间，使远程测控模块210的时间与数据采集控制服务器B的时间一致；
所述网络适配器260(CS8900)连接网口270，用于连接光纤环网C；
所述控制模块210用于接收和发布采集命令，调整自身系统时间，接收、解析、存储和发送设备反馈的信息。
所述信号传输电路包括RS485芯片130(MAX485)、CAN芯片140(MCP2510)、CAN芯片收发器120(PCA82C250)、串口芯片150(MAX232)、I/O模块160、缓存芯片170；所述RS485芯片130、CAN芯片140和串口芯片150通过滤波器110(光耦)与设备相连，用于隔离电磁干扰。所述CAN芯片140通过CAN芯片收发器120与滤波器110相连。所述I/O模块160通过缓存芯片170与控制模块210相连，用于缓冲数据。
所述远程测控模块A还包括与所述控制模块210相连的USB接口200和用于烧写程序的JTEG接口190。

Claims (5)

1.一种化纤工业以太网远程测控系统，包括用于发送数据采集命令并接收、解析、存储显示设备信息的数据采集控制服务器，所述数据采集控制服务器通过光纤环网连接至少一个远程测控模块，所述远程测控模块包括控制模块和与所述控制模块相连的信号传输电路、供电管理电路、数据接收模块、信号发送模块、晶振频率、重启模块、网络适配器；所述信号传输电路包括多个与工业设备相连的协议控制器，用于与不同的设备进行交互；所述供电管理电路用于供电；所述数据接收模块和信号发送模块用于存储工业设备的信息；所述晶振频率用于计时和调整远程测控模块的时间，使远程测控模块的时间与数据采集控制服务器的时间一致；所述网络适配器用于连接光纤环网；
所述控制模块用于接收和发布采集命令，调整自身系统时间，接收、解析、存储和发送设备反馈的信息。
2.根据权利要求1所述的化纤工业以太网远程测控系统，其特征在于：所述信号传输电路包括RS485芯片、CAN芯片、串口芯片和I/O模块。
3.根据权利要求2所述的化纤工业以太网远程测控系统，其特征在于：所述RS485芯片、CAN芯片和串口芯片通过滤波器与设备相连，用于隔离电磁干扰。
4.根据权利要求3所述的化纤工业以太网远程测控系统，其特征在于：所述CAN芯片通过CAN芯片收发器与滤波器相连。
5.一种权利要求1～4所述的化纤工业以太网远程测控系统的远程测控方法，包括如下步骤：
(1)初始化信号传输电路和数据采集控制服务器；
(2)数据采集控制服务器发出读/写命令，网络适配器的网口接收到该命令的数据帧后，经过解析处理，由控制模块执行相应的动作；
(3)所述信号传输电路接收设备反馈的应答帧，解析、读取相关信息；
(4)所述数据采集控制服务器通过光纤环网接收到所述网口传输的数据帧；循环步骤(2)、(3)、(4)。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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