具有多種通信接口的無線遠程終端控制系統的製作方法
2024-02-01 16:22:15
專利名稱：具有多種通信接口的無線遠程終端控制系統的製作方法
技術領域：
具有多種通信接口的無線遠程終端控制系統技術領域[0001]本實用新型涉及一種控制系統，尤其涉及一種無線遠程終端控制系統。
背景技術：
[0002]無線技術在許多的領域中比有線技術擁有無可比擬的優勢，它可以解決許多有線 方式無法解決的難題，給人們的工作和生活帶來更多便利。無線RTU模塊的研製可以應用 無線數據採集和工業控制等多個場合。現有的無線採集控制器功能比較單一，其應用具有 很大的局限性。實用新型內容[0003]本實用新型的技術效果能夠克服上述缺陷，提供一種具有多種通信接口的無線遠 程終端控制系統，其可以實現中、短距離的無線數據傳輸。[0004]為實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案其包括主處理器、電源、GPRS無 線通信模塊、CDMA無線通信模塊、470MHZ或2. 4GHZ無線通信模塊、模擬量輸入/輸出模塊、 數字量輸入/輸出模塊，主處理器分別與電源、模擬量輸入/輸出模塊、數字量輸入/輸出 模塊電氣連接，主處理器分別與GPRS無線通信模塊、CDMA無線通信模塊、470MHZ或2. 4GHZ 無線通信模塊無線通訊。[0005]GPRS無線通信模塊、CDMA無線通信模塊、470MHZ或2. 4GHZ無線通信模塊與遠端 的數據中心通信，從而實現對工業現場的數據採集和控制。[0006]主處理器採用32位RISC的ARM晶片，主處理器採用STM32F103型號，具有非常快 速的數據處理能力，可以應用在高性能和高速度的環境中。本無線採集控制器針對工業應 用設計，在內部輸入輸出單元與控制單元之間採用光電隔離，極大降低了工業現場幹擾對 模塊正常運行的影響，使模塊具有良好的可靠性。所有的模擬量和數字量的輸入輸出都是 用光藕隔離以保證模塊穩定工作。[0007]GPRS無線通信模塊採用MC52I型號。CDMA無線通信模塊採用EM200型號。[0008]系統的控制配置等操作完全由串口操作，通信的接口可以由用戶自己選擇。[0009]本實用新型的具有多種通信接口的無線遠程終端控制系統，接口豐富，支持多路 數字、模擬量的輸入、輸出，設備成本低，應用廣泛，支持GPRS和CDMA兩種通信制式，也可以 使用免費的470MHZ或2. 4GHZ中、短距離的通信方式，產品的使用靈活性大大提高。
[0010]圖1為本實用新型的電路模塊示意圖。
具體實施方式
[0011]本實用新型的具有多種通信接口的無線遠程終端控制系統包括主處理器、電源、 GPRS無線通信模塊、CDMA無線通信模塊、470MHZ或2. 4GHZ無線通信模塊、模擬量輸入/輸出模塊、數字量輸入/輸出模塊，主處理器分別與電源、模擬量輸入/輸出模塊、數字量輸入 /輸出模塊電氣連接，主處理器分別與GPRS無線通信模塊、CDMA無線通信模塊、470MHZ或 2. 4GHZ無線通信模塊無線通訊。[0012]主處理器採用STM32F103型號。GPRS無線通信模塊採用MC52I型號。CDMA無線 通信模塊採用EM200型號。[0013]本無線採集控制器的主要功能是進行模擬量輸入信號採集、現場Modbus儀表數 據的採集，並通過無線通信模塊發送到中心。模塊本身可以任意設置為主機和從機模式，而 且可以切換無線通信模式。[0014]採集控制器實現如下功能[0015]1.現場模擬信號的採集[0016]系統設計具備隔離的AD轉換器，可以直接測量現場儀表、傳感器和變送器輸出的 模擬電壓/電流信號(l-5V/0-10V/4-20ma)。可直接測量兩路兩線熱電阻信號。在通信協 議上也做成Modbus協議，是每一路AD輸入都具備單獨的寄存器地址，這樣用戶就可以通過 Modbus協議對儀表的數據進行採集。系統可以設置為單端和差分輸入模式分別接受現場的 單端和差分模擬信號。[0017]2.現場數字儀表的數據採集[0018]系統具備RS-485接口，可以實現RTU和現場Modbus儀表的通信，直接可以通過 Modbus協議進行數據的讀取。[0019]3.開關量的輸入/輸出的輸出[0020]開關量的輸入/輸出可以實現外部設備開關信號輸出的檢測及對外部設備的控 制功能，所有的輸入輸出量均影射為Modbus的寄存器,對輸入信號量的採集使用讀Modbus 寄存器的方式實現，對外圍設備的控制採用寫Modbus寄存器的方式實現。[0021]4.模擬量輸出[0022]模擬量輸出可以實現電壓和電流模擬量的輸出，在輸出控制上同樣米用Modbus 協議的方法進行設計。[0023]在工業控制過程中，經常需要採集現場的傳感器模擬量信號，以便對其分析進行 現場設備的控制。各種的傳感器設備的模擬量輸出信號不同，常見的有電壓信號和電流信 號。本採集控制器具有四路模擬量差分輸入通道，通過配置軟體，每一組差分通道也可配 置為兩路的單端輸入通道，也可同時使用。模擬量輸入通道可以採集-1OV +10V，-5V +5V, -2. 5V +2. 5V的電壓信號，電壓的輸入範圍可以通過軟體設置。採集電流信號時，需 要外接一個精密採樣電阻，然後將測得的電壓值轉換為電流值。另外在模擬量輸入通道設 計了兩個熱電阻的接線埠，可以用來測量現場的溫度。[0024]具有兩路模擬量輸出通道，可以選擇為電壓輸出方式或電流輸出方式。採用電壓 輸出方式時，每個通道的最大負載電流為20mA，當輸出過流(例如輸出短路)時，所有的AO 通道輸出將不正常，且可能導致模塊損壞。每一個AO通道同一時刻只能使用一種輸出方 式，當選擇電壓輸出方式時，應保證同一通道的電流輸出端子上沒有接任何負載；當選擇電 流輸出方式時，也應保證同一通道的電壓輸出端子上沒有接任何負載；否則，將可能導致輸 出不正常，甚至損壞模塊。注意模塊的模擬量輸出通道不論是配置為電壓輸出方式還是電 流輸出方式，單通道最大輸出負載電流為20mA必須是在環境溫度為-40 70°C範圍內，當工作環境溫度為71 85°C範圍內，總的負載電流只能為額定電流的60%，即小於24mA。
權利要求1.一種具有多種通信接口的無線遠程終端控制系統，其特徵在於，包括主處理器、電源、GPRS無線通信模塊、CDMA無線通信模塊、470MHZ或2. 4GHZ無線通信模塊、模擬量輸入 /輸出模塊、數字量輸入/輸出模塊，主處理器分別與電源、模擬量輸入/輸出模塊、數字量輸入/輸出模塊電氣連接，主處理器分別與GPRS無線通信模塊、CDMA無線通信模塊、470MHZ 或2. 4GHZ無線通信模塊無線通訊。
2.根據權利要求1所述的具有多種通信接口的無線遠程終端控制系統，其特徵在於， 主處理器採用STM32F103型號。
3.根據權利要求1所述的具有多種通信接口的無線遠程終端控制系統，其特徵在於， GPRS無線通信模塊採用MC52I型號。
4.根據權利要求1所述的具有多種通信接口的無線遠程終端控制系統，其特徵在於， CDMA無線通信模塊採用EM200型號。
專利摘要本實用新型涉及一種控制系統，尤其涉及一種無線遠程終端控制系統。本實用新型的具有多種通信接口的無線遠程終端控制系統，包括主處理器、電源、GPRS無線通信模塊、CDMA無線通信模塊、470MHZ或2.4GHZ無線通信模塊、模擬量輸入/輸出模塊、數字量輸入/輸出模塊，主處理器分別與電源、模擬量輸入/輸出模塊、數字量輸入/輸出模塊電氣連接，主處理器分別與GPRS無線通信模塊、CDMA無線通信模塊、470MHZ或2.4GHZ無線通信模塊無線通訊。本實用新型的具有多種通信接口的無線遠程終端控制系統，接口豐富，支持多路數字、模擬量的輸入、輸出。
文檔編號G05B19/042GK202837903SQ201220479698
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月19日 優先權日2012年9月19日
發明者杜長河, 秦浩華, 孫海濤, 金鑫, 張喆, 孫授卿, 王升超, 李秀福, 賀巖, 王苗苗 申請人:青島高校信息產業有限公司