CN205656481U - 压力传感器及控制系统 - Google Patents

Abstract

一种压力传感器及控制系统，该压力传感器包含一压力感应模块、一处理模块、一输入模块、一人机通讯接口、一记忆模块及一显示模块。压力感应模块用以感测外界压力并转换为一压力数据。处理模块用以切换在一量测模式或一进阶模式运作。输入模块接受操作以产生一输入数据。人机通讯接口用以传输一人机接口通信设置数据。该记忆模块储存该人机接口通信设置数据。显示模块于该量测模式下显示该压力数据，以及显示人机接口通信设置数据并于进阶模式下以输入数据调整该人机接口通信设置数据。借此，由显示模块可得知压力传感器的人机接口通信设置数据，且可借由输入模块调整各压力传感器的人机接口通信设置数据，让操作上更为便利。

Description

压力传感器及控制系统

技术领域

本实用新型是有关于一种压力传感器，特别是指一种用于显示例如RS485通讯协议的人机接口通信设置数据的压力传感器及控制系统。

背景技术

目前的压力传感器连接控制主机进行例如RS485通讯协议的人机接口通讯时，无法得知各压力传感器的人机接口通信设置数据(如：通讯站号、传输速率等)，且无法调整各压力传感器的人机接口通信设置数据，造成操作上的不便。

发明内容

本实用新型的其中一目的，在提供一种解决先前技术缺失的压力传感器及控制系统。

本实用新型压力传感器在一些实施态样中包含一压力感应模块、一处理模块、一输入模块、一人机通讯接口、一记忆模块及一显示模块。该压力感应模块用以感测外界压力并转换为一压力数据。该处理模块电性连接该压力感应模块，用以切换在一量测模式或一进阶模式运作。该输入模块电性连接该处理模块，接受操作以产生一输入数据，该处理模块于该进阶模式下以该输入数据调整该人机接口通信设置数据。人机通讯接口，电性连接该处理模块，用以传输一人机接口通信设置数据。该记忆模块电性连接该处理模块，用以储存该人机接口通信设置数据。该显示模块电性连接该处理模块，于该量测模式下显示该压力数据，以及于该进阶模式下显示该人机接口通信设置数据。

该输入模块包含一设定键及一选择键组，该设定键用以切换该量测模式或该进阶模式，该选择键组用以在多种预定的人机接口通信设置数据切换并供选取其中一种人机接口通信设置数据。

该显示模块具有一压力值显示部、一通常设定显示部及一进阶设定显示部，该压力值显示部用于显示该压力数据，该通常设定显示部 用以显示该压力传感器本身的一通常设定数据，该进阶设定显示部用以显示该人机接口通信设置数据。

该人机接口通信设置数据包括一通讯站号、一传输速率、一传输格式及/或一通讯模式。

该压力传感器还包括一输出部，该输出部具有的组件包括下列的其中任一种组合：

第一组合：一第一输出模块；

第二组合：一模拟输出模块；

第三组合：一第一输出模块及一第二输出模块；

第四组合：一第一输出模块及一模拟输出模块；及

第五组合：一第一输出模块、一第二输出模块及一模拟输出模块；及

第六组合：数个输出模块及数个模拟输出模块。

该人机接口通信设置数据包含一功能码，该功能码代表一站号设定、一目前压力值、一单位值、一小数点位数、一开关动作模式、一开关动作型式、一开关反应时间、一背光颜色选择、一应差设定、一省电设定、一显示微调范围、一传输速率设定、一传输格式设定、一传输信息格式、一出厂值回复、一动作点设定、一开关状态、一锁键功能设定值、一压力类别、一开关类别设定、一显示更新时间设定值、一压力感测组件异常检知状态，或一RS-485线路异常检知状态。

本实用新型控制系统在一些实施态样中包含如前述的压力传感器以及一控制主机。该控制主机具有一人机接口通讯单元及一处理单元。该人机接口通讯单元电性连接该压力传感器的人机通讯接口。该处理单元电性连接该人机接口通讯单元，通过该人机接口通讯单元发送一读取指令予该压力传感器令该压力传感器依据该读取指令向该控制主机回传一读取数据，或通过该人机接口通讯单元发送一写入指令予该压力传感器令该压力传感器依据该写入指令向该控制主机回传一写入数据。

该压力传感器的数量具有数个，该控制主机通过该人机接口通讯单元传输不同数据给所述压力传感器，令所述压力传感器依据不同数据执行不同动作。

该压力传感器以及该控制主机之间的通讯模式包括RTU通讯模式及/或ASCII通讯模式。

该人机接口通信设置数据包含一功能码，该功能码代表一站号设定、一目前压力值、一单位值、一小数点位数、一开关动作模式、一开关动作型式、一开关反应时间、一背光颜色选择、一应差设定、一省电设定、一显示微调范围、一传输速率设定、一传输格式设定、一传输信息格式、一出厂值回复、一动作点设定、一开关状态、一锁键功能设定值、一压力类别、一开关类别设定、一显示更新时间设定值、一压力感测组件异常检知状态，或一RS-485线路异常检知状态。

本实用新型的压力传感器及控制系统至少具有以下功效：透过压力传感器的显示模块可得知各压力传感器的人机接口通信设置数据(如：通讯站号)，且可借由输入模块调整各压力传感器的人机接口通信设置数据，操作上更为便利。

附图说明

本实用新型的其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是本实用新型控制系统的一第一实施例的一示意图；

图2是该第一实施例具有的一压力传感器的外观示意图；

图3是该第一实施例的一电路方块图；

图4是该第一实施例的压力传感器的一操作流程图；

图5是如图4的步骤S109至S113的一操作示意图；

图6是本实用新型控制系统的一第二实施例的一示意图；

图7是本实用新型控制系统的一第三实施例的一示意图；

图8是本实用新型控制系统的一第四实施例的一示意图；

图9是本实用新型控制系统的一第五实施例的一示意图。

具体实施方式

在本实用新型被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表示。

参阅图1至图3，本实用新型的一实施例中，控制系统100包含一控制主机3及多个压力传感器1。其中，控制主机3是作为例如RS485 Modbus的人机接口通讯协议中的一主控端(Master)，压力传感器1是作为一受控端(Slave)，各组件作用及操作原理说明如下。

参阅图2及图3，压力传感器1包含一处理模块10、一输入模块11、一显示模块12、一压力感应模块13、一电源电路14、一输出部15、一人机通讯接口16及一记忆模块17。

处理模块10是设置于压力传感器1内部的一控制电路，电性连接输入模块11、显示模块12、压力感应模块13、电源电路14、输出部15、人机通讯接口16及记忆模块17，可于一量测模式或一进阶模式运作。

输入模块11包含一设定键111及一选择键组113(如图2)，该设定键111切换该量测模式或该进阶模式，该选择键组113具有例如一前进键及后退键，用以向前或向后在多种预定的人机接口通信设置数据选取其中一种人机接口通信设置数据。该人机接口通信设置数据包括一通讯站号、一传输速率、一传输格式(frame)或一通讯模式(communicationprotocol)。通讯站号范围为0～255，传输速率包括19200或9600位/秒，传输格式包括n81、E81或081，通讯模式包括ASCII或RTU通讯模式。

人机通讯接口16用以发送处理模块10传送的一符合RS485Modbus通讯协议的人机接口通信设置数据给控制主机3，或是接收来自控制主机3的一符合RS485Modbus通讯协议的人机接口通信设置数据给处理模块10。记忆模块17用以储存该人机接口通信设置数据。补充说明的是，其他实施例中采用一种内建记忆功能的微处理器也属于本实用新型可应用的技术，不以图3的电路为限制。

压力感应模块13用以感测外界压力并转换为一压力数据。显示模块12电性连接处理模块10，具有一压力值显示部121、一通常设定显示部122及一进阶设定显示部123(如图2)，该压力值显示部121用于显示该压力数据，该通常设定显示部122用以显示该压力传感器1本身的一通常设定数据，该进阶设定显示部123用以显示该人机接口通信设置数据。

控制主机3具有一处理单元30、一显示单元31、一输入单元32、一传输单元33、一电源回路34及一人机接口通讯单元36。本实施例 中，控制主机3的处理单元30通过人机接口通讯单元36传输不同数据给所述压力传感器1，令所述压力传感器1依据不同数据执行不同动作。控制主机3可以是(但不限于)一可程序逻辑控制器(PLC)，输入单元32供用户输入操作指令，显示单元31供用户观看操作结果，电源回路34用以供应24V的直流电给电源电路14。其他实施例中，也可用一外接电源(图未示)供电给电源电路14，不以图3的电路为限制。

压力传感器1的输出部15具有一第一输出模块151、一第二输出模块152及一模拟输出模块153，传输单元33具有一第一输入接口331、一第二输入接口332、一模拟输入接口333。其中，第一输出模块151电性连接第一输入接口331，用以传输一笔代表开/关的数字数据；第二输出模块152电性连接第二输入接口332，用以传输另一笔代表开/关的数字数据；模拟输出模块153电性连接模拟输入接口333，用以传输一笔模拟压力感测数据。

本实施例中，控制主机3的人机接口通讯单元36电性连接压力传感器1的人机通讯接口16。控制主机3的处理单元30通过人机接口通讯单元36发送一读取指令予该压力传感器1令压力传感器1依据读取指令向该控制主机3回传一读取数据，或通过该人机接口通讯单元36发送一写入指令予该压力传感器1令该压力传感器1依据该写入指令向该控制主机3回传一写入数据。

参阅图4及图5，压力传感器1的操作流程包括：控制主机3及压力传感器1开启电源(步骤S100)；压力传感器1设定本身RS485通讯协议参数(步骤S101)；压力传感器1设定本身站号值(默认值1)(步骤S102)；压力传感器1设定本身传输速率值(默认值19200位/每秒)(步骤S103)；压力传感器1设定本身传输格式(默认值n81)(步骤S104)，压力传感器1设定本身通讯模式(默认值RTU)(步骤S105)；控制主机3传送指令(commands)给压力传感器1(步骤S106)。

接着，判断是否联机成功(步骤S107)，若成功，控制主机3持续传送指令给压力传感器1(步骤S108)。若联机失败，则接续步骤S109，然后，在量测模式下，按住压力传感器1的设定键111大于5秒(步骤S109)，借此进入进阶模式；并以选择键组113手动设定站号值(步骤S110)；以选择键组113设定传输速率值(步骤S111)；以选择键组113 设定传输格式(步骤S112)，再手动设定通讯模式(步骤S113)，再重新联机，就完成了设定流程。

本实施例中，压力传感器1于RTU通讯模式的功能码参照表如下。

压力传感器1于RTU通讯模式的异常代码如下。

代码	说明
		01H	读取/写入错误
02H	功能码错误
		03H	数据内容错误或设定值超出范围

以下提供于RTU通讯模式的相关控制指令及数据格式的数个举例，其中的检查码是采用循环冗余代码(Cyclic redundancy code check，简称CRC)形式。

举例一：控制主机3传送的读取指令(Read command)的格式内容如下。

在举例一中，压力传感器1响应的读取数据的格式内容如下。

举例二：控制主机3传送的写入指令的格式内容如下。

在举例二中，压力传感器1响应的写入数据(Write command)的格式内容如下。

举例三：压力传感器1响应异常数据的格式内容如下。

举例四：控制主机3的读取/写入代码的格式内容如下。

读取/写入代码	动作
		00H	广播功能(写入所有压力开关参数)
03H	读取压力参数
		06H	写入压力参数
10H	写入单一压力开关多个参数

举例五：在控制主机3读取压力传感器1的压力值的举例中，控 制主机3向压力传感器1发送的数据的格式内容如下。

在举例五中，压力传感器1对应控制主机3发送的数据而回传的数据的格式内容如下。

举例六：控制主机3设定压力传感器1的站号的举例中，控制主机3向压力传感器1发送的格式内容如下。

通讯站号	写入代码	功能码	数据	检查码
					01H	06H	0000H	0001H	480AH

在举例六中，压力传感器1对应控制主机3发送的数据而回传的格式内容如下。

通讯站号	写入代码	功能码	数据	检查码
					01H	06H	0000H	0001H	480AH

举例七；假设控制主机3向压力传感器1发送的设定数据超出范围，控制主机3向压力传感器1发送的数据的格式内容如下。

通讯站号	写入代码	功能码	数据	检查码
					01H	06H	0000H	01FFH	C81AH

在举例七中，压力传感器1对应控制主机3发送的数据而回传的数据格式如下，当压力传感器1回复为异常代码时，会将MSB设定为1，因此写入的代码为86H。

通讯站号	写入代码	异常代码	检查码
				01H	86H	03H	0261H

本实施例中，压力传感器1于ASCII通讯模式的功能码参照表如下。

压力传感器1于ASCII通讯模式的异常代码如下。

代码	说明
		30H30H	广播功能(写入所有压力开关参数)
30H31H	读取/写入错误
		30H32H	功能码错误
30H33H	数据内容错误或设定值超出范围
		31H30H	写入单一压力开关多个参数

以下提供于ASCII通讯模式的相关控制指令及数据格式的数个举例，其中的检查码是采用纵向冗余代码(Longitudinal Redundancy Check，简称LRC)。

举例八：控制主机3传送的读取指令的格式内容如下。

在举例八中，压力传感器1响应的读取数据的格式内容如下，N为正整数。

举例九：控制主机3传送的写入指令的格式内容如下。

在举例九中，压力传感器1响应的写入数据的格式内容如下。

举例十：当有发生异常状况时，压力传感器1送出的异常数据的格式内容如下。

举例十一：控制主机3的读取/写入代码的格式内容如下。

读取/写入代码	动作
		30H33H	读取压力参数
30H36H	写入压力参数

举例十二：在控制主机3读取压力传感器1的压力值的举例中，控制主机3向压力传感器1发送的数据的格式内容如下。

在举例十二中，压力传感器1对应控制主机3发送的数据而回传的数据的格式内容如下。

举例十三：控制主机3设定压力传感器1的通讯站号的举例中，控制主机3向压力传感器1发送的数据的格式内容如下。

在举例十三中，压力传感器1对应控制主机3发送的数据而回传的数据的格式内容如下。

举例十四；假设控制主机3向压力传感器1发送的设定数据超出范围，例如控制主机3向压力传感器1发送的数据的格式内容如下。

在举例十四中，压力传感器1对应控制主机3发送的数据而回传的数据的格式内容如下，当压力传感器1回复为异常代码时，会将MSB设定为1，因此写入的代码为38H36H。

参阅图6，本实用新型的第二实施例与图3具有的组件连接关系及作用原理相同，不同的是，压力传感器1’的输出部15具有第一输出模块151但是无第二输出模块152及模拟输出模块153。

图7是本实用新型的第三实施例与图3具有的组件连接关系及作用原理相同，不同的是，压力传感器1”的输出部15具有第一输出模块151及第二输出模块152但是无模拟输出模块153。

图8是本实用新型的第四实施例与图3具有的组件连接关系及作用原理相同，不同的是，压力传感器1”’的输出部15具有第一输出模块151及模拟输出模块153但是无第二输出模块152。

图9是本实用新型的第五实施例与图3具有的组件连接关系及作用原理相同，不同的是，压力传感器1””的输出部15具有模拟输出模块153但是无第一输出模块151及第二输出模块152。其他实施例也可包括数个输出模块及数个模拟输出模块。

综上所述，本实用新型的压力传感器1及控制系统100至少具有以下功效：透过压力传感器1的显示模块12可得知各压力传感器1的人机接口通信设置数据(如：通讯站号)，且可借由输入模块11调整各压力传感器1的人机接口通信设置数据，操作上更为便利，故确实能达成本实用新型的目的。

Claims (8)

1.一种压力传感器，包含：

一压力感应模块，用以感测外界压力并转换为一压力数据；

一处理模块，电性连接该压力感应模块，用以切换在一量测模式或一进阶模式运作；

一输入模块，电性连接该处理模块，接受操作以产生一输入数据，该处理模块于该进阶模式下以该输入数据调整一人机接口通信设置数据；

一人机通讯接口，电性连接该处理模块，用以传输该人机接口通信设置数据；

一记忆模块，电性连接该处理模块，用以储存该人机接口通信设置数据；及

一显示模块，电性连接该处理模块于该量测模式下显示该压力数据，以及于该进阶模式下显示该人机接口通信设置数据。

2.根据权利要求1所述的压力传感器，其中，该输入模块包含一设定键及一选择键组，该设定键用以切换该量测模式或该进阶模式，该选择键组用以在多种预定的人机接口通信设置数据切换并供选取其中一种人机接口通信设置数据。

3.根据权利要求1所述的压力传感器，其中，该显示模块具有一压力值显示部、一通常设定显示部及一进阶设定显示部，该压力值显示部用于显示该压力数据，该通常设定显示部用以显示该压力传感器本身的一通常设定数据，该进阶设定显示部用以显示该人机接口通信设置数据。

4.根据权利要求1所述的压力传感器，其中，该人机接口通信设置数据包括一通讯站号、一传输速率、一传输格式及/或一通讯模式。

5.根据权利要求1所述的压力传感器，该压力传感器还包括一输出部，该输出部具有的组件包括下列的其中任一种组合：

第一组合：一第一输出模块；

第二组合：一模拟输出模块；

第三组合：一第一输出模块及一第二输出模块；

第四组合：一第一输出模块及一模拟输出模块；及

第五组合：一第一输出模块、一第二输出模块及一模拟输出模块；及

第六组合：数个输出模块及数个模拟输出模块。

6.一种控制系统，包含根据权利要求1的该压力传感器以及一控制主机，该控制主机具有：

一人机接口通讯单元，电性连接该压力传感器的人机通讯接口；及

一处理单元，电性连接该人机接口通讯单元，通过该人机接口通讯单元发送一读取指令予该压力传感器令该压力传感器依据该读取指令向该控制主机回传一读取数据，或通过该人机接口通讯单元发送一写入指令予该压力传感器令该压力传感器依据该写入指令向该控制主机回传一写入数据。

7.根据权利要求6所述的控制系统，其中，该压力传感器的数量具有数个，该控制主机通过该人机接口通讯单元传输不同数据给所述压力传感器，令所述压力传感器依据不同数据执行不同动作。

8.根据权利要求6所述的控制系统，其中，该压力传感器以及该控制主机之间的通讯模式包括RTU通讯模式及/或ASCII通讯模式。