专利名称：多功能通信采集卡和集散控制系统及其采集方法
技术领域：
本发明涉及一种SUPMAX800系统，尤其涉及一种多功能通信采集卡和SUPMAX800系统及其采集方法。
背景技术：
SUPMAX800系统是一种集散控制系统，广泛地应用于电力、冶金、石油化工等各个行业。目前，各种工业现场总线技术在实际工程中普遍地得到应用，而SUPMAX800系统缺少相应的采集手段，使得许多现场信号无法真正地集中统一监控。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供了一种多功能通信采集卡和SUPMAX800系统及其采集方法，旨在解决目前缺少相应的采集手段，使得许多现场信号无法真正地集中统一监控的缺陷。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的本发明的多功能通信采集卡包括RS232电平转换模块、RS485电平转换模块、微处理器控制模块，可读写模块，总线控制模块；总线控制模块用于控制可读写模块是否可被微处理控制模块读写；微处理器控制模块接受来自通过RS232电平转换模块或者RS485电平转换模块转换后的TTL电平信号，并按协议格式翻译信号数据与可读写模块进行数据交换；本发明的SUPMAX800系统包括底板并行总线，多功能通信采集卡；现场总线信号通过RS232接线端子或者RS485接线端子将信号引入，在多功能通信采集卡的控制下输入到底板并行总线；本发明的采集方法是通过以下步骤实现的
通过微处理器控制模块读取可读写模块数据；通过微处理器控制模块读取RS232口或者RS485口数据；根据读取的串口数据进行协议翻译和数据转换；通过微处理器控制模块将数据写入可读写模块；通过可读写模块将串口数据输出到底板并行总线；与现有技术相比，本发明的有益效果是实现了真正意义上的监视集中、控制分散的分散控制系统的系统理念；使得电缆成本大为降低，操作更为简便。
图1是多功能通信采集卡的框图；图2是SUPMAX800系统的框图；图3是采集方法的流程图；其中微处理器控制模块1，可读写模块2，总线控制模块3，RS232电平转换器件4，RS485电平转换器件5，底板并行总线6，多功能通信采集卡7，接线端子8或者RS485接线端子9。
具体实施例方式
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细描述由图1可见本发明的多功能通信采集卡包括RS232电平转换模块4、RS485电平转换模块5、微处理器控制模块1，可读写模块2，总线控制模块3；总线控制模块3用于控制可读写模块2是否可被微处理控制模块1读写；微处理器控制模块1接受来自通过RS232电平转换模块4或者RS485电平转换模块5转换后的TTL电平信号，并按协议格式翻译信号数据与可读写模块进行2数据交换；微处理器控制模块1包括一个读取可读写模块数据的单元，一个读取RS232或者RS485数据的单元，一个协议转换单元，一个将数据写入可读写模块的单元；微处理器控制模块1采用G49芯片；可读写模块2采用双口RAM；双口RAM采用IDT7024；双口RAM采用高速16位×4K的SDRAM，针对系统的实时性要求以及G49的占线操作；硬件上采用了了低功耗的工作方式，最小可达5毫瓦，大大增强了操作的可靠性；在地址不冲突的情况下，支持G49以及占线操作同时读取数据；工作环境温度范围宽，可达0℃～70℃；整个采用了贴片安装工艺，保证了卡件的可靠性和稳定性。
由图2可见本发明的SUPMAX800系统包括底板并行总线6；还包括RS232接线端子8，RS485接线端子9，多功能通信采集卡7；现场总线信号通过RS232接线端子8或者RS485接线端子9将信号引入，在多功能通信采集卡7的控制下输入到底板并行总线6。
由图3可见本发明的采集方法是通过以下步骤实现的通过微处理器控制模块读取可读写模块数据11；通过微处理器控制模块读取RS232口或者RS485口数据12；根据读取的串口数据进行协议翻译和数据转换13；通过微处理器控制模块将数据写入可读写模块14；通过可读写模块将串口数据输出到底板并行总线15；其中步骤12中是通过RS232或RS485电平转换模块将信号转换成TTL电平信号输入微处理器控制模块的串口；步骤13中是通过MODBUS、MODBUS+和用户自定义等协议；程序启动时或第一次运行时首先对G49和双口RAM进行初始化，然后在运行时间周期内循环判断总线控制器当前的状态是否可读；如果可读，则读取由地址码盘所定义的双口RAM地址区数据放入临时空间；读取G49串口的数据，该数据格式按照国际标准的MODBUS或MODBUS+协议进行传输；根据这些数据进行协议转换，按信号提供的要求进行数据应答，主要分以下四种类型1)开关量输入数据协议代码为1，根据其地址要求，将数据放入临时空间；2)模拟量输入数据协议代码3，，根据其地址要求，将数据放入临时空间；3)开关量输出数据协议代码15，根据地址要求，从临时空间中读取数据；4)模拟量输出数据协议代码16，根据地址要求，从临时空间中读取数据；判断总线控制器当前的状态是否可写；如果可写，则将临时空间的数据写入由地址码盘所定义的双口RAM地址区数据；按协议格式，写串口回答数据信号；下面对本发明的原理作如下描述多功能通信采集卡主要功能是将现场信号通过符合国际通讯标准MODBUS和MODBUS+协议的现场总线信号利用RS232和RS485做为传输媒介输入多功能通信采集卡，通过多功能采集卡进行数据处理转换，成为满足SUPMAX800系统通讯总线的数据方式传输到SUPMAX800系统，成为SUPMAX800系统可监控的数据信息；该卡的硬件设计方案是采集RS232/485信号并解析成物理层，用G49进行物理层信号接收，发送到双口RAM中进行软件协议处理，通过总线控制，转换成SUPMAX800的并行总线格式；该卡的软件主要由G49芯片运行，主要是采集串口信号，与双口RAM进行数据交换。其中数据类型分为数字量输入、数字量输出、模拟量输入和模拟量输出四种类型。
权利要求
1.一种多功能通信采集卡其特征在于包括RS232电平转换模块(4)、RS485电平转换模块(5)、微处理器控制模块(1)，可读写模块(2)，总线控制模块(3)；所述的总线控制模块(3)用于控制可读写模块(2)是否可被微处理控制模块(1)读写；所述的微处理器控制模块(1)接受来自通过RS232电平转换模块(4)或者RS485电平转换模块(5)转换后的TTL电平信号，并按协议格式翻译信号数据与可读写模块进行(2)数据交换。
2.根据权利要求1所述的多功能通信采集卡其特征在于所述的微处理器控制模块(1)包括一个读取可读写模块数据的单元，一个读取RS232或者RS485数据的单元，一个协议转换单元，一个将数据写入可读写模块的单元。
3.根据权利要求1或2所述的多功能通信采集卡其特征在于所述的微处理器控制模块(1)采用G49芯片。
4.根据权利要求1所述的多功能通信采集卡其特征在于所述的可读写模块(2)采用双口RAM。
5.根据权利要求4所述的多功能通信采集卡其特征在于所述的双口RAM采用IDT7024。
6.一种SUPMAX800系统，包括底板并行总线(6)；其特征在于还包括RS232接线端子(8)，RS485接线端子(9)，多功能通信采集卡(7)；现场总线信号通过所述的RS232接线端子(8)或者RS485接线端子(9)将信号引入，在所述的多功能通信采集卡(7)的控制下输入到底板并行总线(6)。
7.一种如权利要求1所述的采集方法其特征在于是通过以下步骤实现的通过微处理器控制模块读取可读写模块数据(11)；通过微处理器控制模块读取RS232口或者RS485口数据(12)；根据读取的串口数据进行协议翻译和数据转换(13)；通过微处理器控制模块将数据写入可读写模块(14)；通过可读写模块将串口数据输出到底板并行总线(15)。
8.根据权利要求7所述的采集方法其特征在于步骤(12)中是通过RS232或RS485电平转换模块将信号转换成TTL电平信号输入微处理器控制模块的串口。
9.根据权利要求7或8所述的采集方法其特征在于步骤(13)中是通过MODBUS、MODBUS+和用户自定义等协议。
全文摘要
本发明涉及一种多功能通信采集卡和SUPMAX800系统及其采集方法本发明的多功能通信采集卡包括总线控制模块(3)用于控制可读写模块(2)是否可被微处理控制模块(1)读写；微处理器控制模块(1)接受来自通过RS232电平转换模块(4)或者RS485电平转换模块(5)转换后的TTL电平信号，并按协议格式翻译信号数据与可读写模块进行(2)数据交换；本发明的SUPMAX800系统包括现场总线信号通过RS232接线端子(8)或者RS485接线端子(9)将信号引入，在多功能通信采集卡(7)的控制下输入到底板并行总线(6)；本发明的有益效果是实现了真正意义上的监视集中、控制分散的分散控制系统的系统理念；使得电缆成本大为降低，操作更为简便。
文档编号G06F17/40GK1635501SQ20031012285
公开日2005年7月6日 申请日期2003年12月26日 优先权日2003年12月26日
发明者陈凯, 朱强 申请人:上海自动化仪表股份有限公司