一種基於web的大功率整流設備在線監控裝置的製作方法
2023-06-07 06:02:21 1
專利名稱：一種基於web的大功率整流設備在線監控裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及WEB在線監測技術，具體涉及一種基於WEB的大功率整流設備在線監
控裝置。
背景技術：
監控系統是集計算機技術、控制技術、網絡技術為一體的高新技術，具有控制功能強、操作簡便和可靠性高等特點，廣泛應用於工業生產裝置的生產控制和經營管理。監控技術的發展經歷了單機監控系統、集中式監控系統和網絡範圍內遠程監控系統三個發展階段，其中的遠程監控是指本地計算機通過網絡系統對遠端的控制系統進行監測和控制。現有技術中，基於WEB的遠程監控系統融合了現場總線技術和網絡通信技術，在高速區域網的支持下，可對控制對象進行實時監控操作，並已推廣應用於廣域Internet網上，可以在全球範圍內對需要監控的對象進行過程控制操作，這種遠程監控系統是控制技術和現場總線技術的未來發展方向，尤其是基於乙太網傳輸的嵌入式Internet網絡是工業控制網絡的發展方向。現有技術中，本領域技術人員曾對上述領域進行研究，如申請號分別為 201020615575. 1,201010264603. 4,201120121849. 6 及 201010243899. I 的中國專利申請均針對基於WEB在線監測所提出的專利申請，上述專利申請所公開的技術方案存在以下不足1、採用的是多晶片、多存儲器系統資料庫伺服器技術，結構和電路均較複雜，成本高昂；
2、採用.NET框架下資料庫模式，不利於集成；3、只有監測功能，不能對監測對象進行控制。而對於化工、冶煉等生產現場的所採用的大功率整流設備而言，一般均需要根據生產工藝的需要對生產過程的各種參數進行監控，上述數據的採集有整流控制器採集和 PLC採集等形式，生產過程控制中需要由同一臺設備將所有的數據集中，建立網頁WEB，通過乙太網，使客戶客戶能輕鬆瀏覽所有數據，並發出指令進行控制。因此，有必要對現有技術進行改進。
發明內容
針對現有技術中存在的不足，本發明的目的在於提供一種基於WEB的大功率整流設備在線監測裝置，具有結構簡單、成本低廉、集成方便等優點。本發明為解決技術問題採用的技術方案為一種基於WEB的大功率整流設備在線監控裝置，包括
ARM晶片，連接RS485接口電路、乙太網接口電路及JTAG電路，用於MPI通信協議和 TCP/IP通信協議下數據的轉換，並將建立網頁WEB將這些數據存儲，具有DMA控制器的介質訪問控制(MAC)併兼容IEEE-802. 3的乙太網接口；
RS485接口電路，其一端連接所述ARM晶片，另一端接大功率整流控制器及PLC，用於所述ARM晶片和整流控制器、PLC之間的數據傳輸，所述整流控制器、PLC與所述ARM晶片之間採用MPI通訊協議；乙太網接口電路，採用乙太網PHY晶片，RMII接口，10M/100M自適應網絡，採用TCP/IP 通訊協議，其一端連接所述ARM晶片的乙太網接口，另一端接外部區域網，用於所述ARM晶片和外部區域網之間的數據傳輸；
JTAG電路，連接所述ARM晶片，用於ARM晶片內的程序下載及更新；
電源電路，連接所述ARM晶片、RS485接口電路及乙太網接口電路，用於給其提供工作電壓；
上述ARM晶片、RS485接口電路、乙太網接口電路、JTAG電路及電源電路集成布置在一塊電路板上，該電路板安裝在大功率整流設備內部。進一步地,上述裝置還包括
若干電流採樣電路，其輸入端連接大功率整流設備，輸出端連接所述ARM晶片，用於採集整流設備電流信號，實時反饋整流設備的工作狀況；
脈衝輸出電路，其輸入端接所述ARM晶片，輸出端接整流設備晶閘管，用於實現雙窄觸發脈衝輸出；
報警保護電路，其輸入端連接所述ARM晶片，輸出端連接整流設備控制器，用於在過流、過壓等緊急情況下輸出報警信號並封觸發脈衝；
所述電流採樣電路、脈衝輸出電路及報警保護電路集成布置在原電路板上。進一步地，所述乙太網接口電路與所述ARM晶片實現數據交換的過程中，網頁格式採用HTML格式，靜態網頁存貯在該裝置的ARM晶片中，通過線性查詢技術尋找外部區域網內客戶端請求的文件，採用Java Script技術實現本裝置和客戶機IE瀏覽器之間動態數據交換。 進一步地，本裝置通過RS485接口與其它整流控制櫃、遠控屏連網、並與工藝DCS 連網，將整流系統的有關信息送至工藝DCS的計算機。進一步地，所述RS485接口電路連接多臺PLC和觸控螢幕，採用MPI、MODBUS等通訊協議通訊。本發明的優點在於1、該裝置將所有的功能模塊集成於同一塊電路板上，採用自帶存儲器的ARM晶片，並採用Java Script技術,結構簡單,成本低廉,利於集成；2、同時具有直流電流、直流電壓等數據採集功能，能實現內部PI運算，具有輸出雙窄觸發脈衝的功能以及報警保護功能，不僅能對大功率整流設備的運行數據進行檢測，還具有控制功能；3、 設有多個擴展接口，可對多套設備進行監控。
圖I是本發明電路結構示意圖2是本發明進一步改進的電路結構示意圖3是本發明所述電流採樣電路結構圖4是本發明所述脈衝輸出電路結構圖5是本發明所述報警保護電路結構圖6是本發明在多PLC、多觸控螢幕場合下的應用系統圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式
來進一步闡述本發明。實施例I
如圖I所示，一種基於WEB的大功率整流設備在線監控裝置，包括
ARM晶片2，連接RS485接口電路I、乙太網接口電路3及JTAG電路5，所述ARM晶片2 用於MPI通信協議和TCP/IP通信協議下數據的轉換，並將建立網頁WEB將這些數據存儲， 具有DMA控制器的介質訪問控制(MAC)併兼容IEEE-802. 3的乙太網接口 ；
RS485接口電路1，其一端連接所述ARM晶片2，另一端接大功率整流控制器及PLC，用於所述ARM晶片2和整流控制器、PLC之間的數據傳輸，所述流控制器、PLC與所述ARM晶片之間採用MPI通訊協議；
乙太網接口電路3，採用乙太網PHY晶片，RMII接口，10M/100M自適應網絡，採用TCP/ IP通信協議，其一端連接所述ARM晶片2的乙太網接口，另一端接外部區域網，用於所述 ARM晶片2和外部區域網之間的數據傳輸；
JTAG電路5，連接所述ARM晶片2，用於ARM晶片2內的程序下載及更新；
電源電路4，連接所述ARM晶片2、RS485接口電路I及乙太網接口電路3，用於給其提供工作電壓；
上述ARM晶片2、RS485接口電路I、乙太網接口電路3、JTAG電路5及電源電路4集成布置在一塊電路板8上，該電路板8安裝在大功率整流設備內部。實施例I將所有的功能模塊集成在布置於同一塊電路板8上，CPU晶片採用自帶儲器的ARM晶片，結構簡單,成本低廉。實施例2
進一步地，如圖2所示，上述裝置還包括
若干電流採樣電路9 (如圖3所示)，其輸入端連接大功率整流設備，輸出端連接所述 ARM晶片2，用於採集整流設備電流信號，實時反饋整流設備的工作狀況；
脈衝輸出電路10 (如圖4所示)，其輸入端接所述ARM晶片2，輸出端接整流設備晶閘管，用於實現雙窄觸發脈衝輸出；
報警保護電路11 (如圖5所示)，其輸入端連接所述ARM晶片2，輸出端連接整流設備控制器，用於在過流、過壓等緊急情況下輸出報警信號並封觸發脈衝；
所述電流採樣電路9、脈衝輸出電路10及報警保護電路11集成布置在電路板8上。實施例2在實施例I的基礎上，進一步地加入了更多的功能電路，使本裝置可以對大功率整流設備進行控制，實現報警保護功能。實施例3
更進一步地，在上述實施例1、2的基礎上，所述乙太網接口電路與所述ARM晶片實現數據交換的過程中，網頁格式採用HTML格式，靜態網頁存貯在該置的ARM晶片中，通過線性查詢技術尋找外部區域網內客戶端請求的文件，採用Java Script技術實現本裝置和客戶機 IE瀏覽器之間動態數據交換。本裝置通過RS485接口與其它整流控制櫃、遠控屏連網，並與與工藝DCS連網，將整流系統的有關信息送至工藝DCS的計算機。如圖6所示，所述RS485接口電路連接多臺PLC和觸控螢幕，採用MPI、MODBUS等通訊協議通訊。
實施例3在實施例I、2的基礎上，進一步地擴展了多網絡接口，使本裝置可以實現多套設備的同時監控，並採用Java Script技術，簡單實用。上述實施例僅供進一步說明本發明使用，並不對本發明做任何限定，本領域普通技術人員在不脫離本發明精神及技術啟示下所作的變形和潤飾，均應視為在本發明的保護範圍之內，本發明的保護範圍具體視其權利要求書而定。
權利要求
1.一種基於WEB的大功率整流設備在線監控裝置，其特徵在於，包括ARM晶片，連接RS485接口電路、乙太網接口電路及JTAG電路，用於MPI通信協議和 TCP/IP通信協議下數據的轉換，並將建立網頁WEB將這些數據存儲，具有DMA控制器的介質訪問控制併兼容IEEE-802. 3的乙太網接口 ；RS485接口電路，其一端連接所述ARM晶片，另一端接大功率整流控制器及PLC，用於所述ARM晶片和整流控制器、PLC之間的數據傳輸，所述整流控制器、PLC與所述ARM晶片之間採用MPI通訊協議；乙太網接口電路，採用乙太網PHY晶片，RMII接口，10M/100M自適應網絡，採用TCP/IP 通訊協議，其一端連接所述ARM晶片的乙太網接口，另一端接外部區域網，用於所述ARM晶片和外部區域網之間的數據傳輸；JTAG電路，連接所述ARM晶片，用於ARM晶片內的程序下載及更新；電源電路，連接所述ARM晶片、RS485接口電路及乙太網接口電路，用於給其提供工作電壓；上述ARM晶片、RS485接口電路、乙太網接口電路、JTAG電路及電源電路集成布置在一塊電路板上，該電路板安裝在大功率整流設備內部。
2.根據權利要求I所述一種基於WEB的大功率整流設備在線監控裝置，其特徵在於，還包括若干電流採樣電路，其輸入端連接大功率整流設備，輸出端連接所述ARM晶片，用於採集整流設備電流信號，實時反饋整流設備的工作狀況；脈衝輸出電路，其輸入端接所述ARM晶片，輸出端接整流設備晶閘管，用於實現雙窄觸發脈衝輸出；報警保護電路，其輸入端連接所述ARM晶片，輸出端連接整流設備控制器，用於在過流、過壓等緊急情況下輸出報警信號並封PWM脈衝；所述電流採樣電路、脈衝輸出電路及報警保護電路和權利要求I所述各電路、晶片集成布置在一塊電路板上。
3.根據權利要求I或2所述一種基於WEB的大功率整流設備在線監控裝置，其特徵在於，所述乙太網接口電路與所述ARM晶片實現數據交換的過程中，網頁格式採用HTML格式， 靜態網頁存貯在該置的ARM晶片中，通過線性查詢技術尋找外部區域網內客戶端請求的文件，採用Java Script技術實現本裝置和客戶機IE瀏覽器之間動態數據交換。
4.根據權利要求3所述一種基於WEB的大功率整流設備在線監控裝置，其特徵在於，本裝置通過RS485接口電路與其它整流控制櫃、遠控屏連網，並與與工藝DCS連網，將整流系統的有關信息送至工藝DCS的計算機。
5.根據權利要求4所述一種基於WEB的大功率整流設備在線監控裝置，其特徵在於，所述RS485接口電路連接多臺PLC和觸控螢幕，採用MPI、MODBUS等通訊協議通訊。
全文摘要
本發明公開了一種基於WEB的大功率整流設備在線監控裝置，該發明裝置是集成了RS485串口伺服器的乙太網設備，同時具備與大功率整流設備的PLC或控制器實現MPI通訊，並能在區域網內的客戶機(客戶機只要裝IE就能訪問，可以不用裝任何其他軟體或插件)上通過瀏覽器訪問本發明裝置，進而實現監測大功率整流設備的運行狀態和數據的目的；同時具有直流電流、直流電壓等的數據採集功能，輸出雙窄觸發脈衝的功能以及報警保護電路功能；TCP/IP通訊、MPI通訊和WEB網頁技術都集成在一塊ARM處理器晶片內實現。
文檔編號H04L29/08GK102611751SQ20121007184
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月19日 優先權日2012年3月19日
發明者丁勁松, 周鵬, 梁丁 申請人:株洲科瑞變流電氣有限公司