专利名称：面向小型数据采集的远程测控终端的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种远程测控终端，尤其是工业自动化领域中工业监测控制系统的面向小型数据采集的远程测控终端。在系统中，远程测控终端采集工业现场的数据，经过必要的处理后，通过通讯设备将数据传送至系统中控室。中控室也可以向远程测控终端发送控制命令，由远程测控终端完成对现场设备的控制。
背景技术：
目前，国内外厂商生产的远程测控终端，大多使用固定电路封装而成，并且不具备电源电路和通讯电路，适用范围窄，应用领域有限；而且I/O信号输入输出通道固定，当面对一些需要采集量较少的用户时，不能根据用户的要求进行灵活的组合，而造成用户购买设备成本的上升和大量通道的闲置等现象发生。
发明内容
本实用新型的目的在于避免上述现有技术应用中存在的问题而提出的一种面向小型数据采集的远程测控终端，提供一种既具有模块化结构，具有一定的通用性，应用范围广，又易于确定型号，利于用户选型。可以测量多种信号，包括模拟量、数字量、脉冲量信号；通过外部扩展的信号调理模块，系统还可以测量RTD温度、热电偶温度、交流电流、交流电压等信号。可以对变频器、气动调节阀、电动阀、电机等进行控制，具有定时开关、工业过程控制(PID)的调节、回路调节等多种控制方式；可以很方便地组成集散控制系统，实现网络化的管理；从电源、到采集、控制、通信、接线都自成一体。
本实用新型的目的可以通过以下措施来达到一种面向小型数据采集的远程测控终端，包括主控电路SuperE-M-MAIN、I/O信号输入输出电路SuperE-M-AI、SuperE-M-DI、SuperE-M-AO、SuperE-M-DO、通讯电路SuperE-M-Modem、电源电路SuperE-M-POWER、通讯接口、复位按键、保险、接线端子，其连接构成如下主控电路带有I/O信号输入输出BUS总线接口，包括复位线RST、时钟线SCL、数据线SDA、地线GND、5V电源线，它们分别与各I/O信号输入输出电路及通讯电路SuperE-M-Modem的对应端连接，主控电路还带有两个RS232串口RS232-1、RS232-2和三个计数输入PI0、PI1、PI2，两个RS232串口分别连接到通讯电路SuperE-M-Modem的两个对应串口上，三个计数输入连到接线端子上，按键S1与主控电路的复位端RESET和GND相连，电源24VA和地GND连接到主控电路24V和GND；模拟输入电路SuperE-M-AI的信号输入端AI0、AI1、AI2、AI3与接线端子相连，数字量输入电路SuperE-M-DI信号输入端DI0、DI1、DI2、DI3与接线端子相连，模拟输出电路SuperE-M-AO的信号输出端AO1、AO2、AO3、AO4与接线端子相连，数字输出电路SuperE-M-DO信号输出端DO11、DO12、DO21、DO22、DO31、DO32、DO41、DO42与接线端子相连，电源24VB和地COM连接到模拟输入电路SuperE-M-AI、模拟输出电路SuperE-M-AO和接线端子的24V和COM端，电源24VB的地COM连接到主控电路和数字量输入电路SuperE-M-DI的相应点；通讯电路有两个对内的RS232接口RS232-1、RS232-2，两个对外通讯接口COM1、COM2和一个I/O信号输入输出BUS接口；两个对外通讯接口分别与两个9针的串口相连。
本实用新型相比现有技术具有如下优点1.一体化设计，结构合理，可直接应用于工业现场。自带电源，可直接用220VAC供电，也可使用24VDC供电；具有省电模式，可用太阳能电池供电，并具备电池充电和后备功能；提供隔离的24V电源输出，可用于现场仪表供电；可直接壁挂式安装，并采用多层接线端子，现场安装和接线非常方便。
2.配置合理，具有很强的现场适应能力。具有AI、DI、AO、DO、PI等多种类型的输入、输出信号；可检测液位、压力、流量、启停状态等不同类型的信号，各种信号数量可由客户选定；可满足开关、报警、连续调节等不同类型的控制要求。
3.强大的软件功能，可以满足各种灵活控制、复杂运算的要求。支持逻辑梯形图语言、C语言编程及屏幕组态功能；支持实时多任务、PID算法和各种气体流量算法；提供多种专用的检测、控制软件包。
3.灵活的通讯方式，标准的通讯协议，可方便地组成SCADA系统。提供两路对外通讯接口；可配接多种通讯设备，实现有线、无线通讯；支持标准的MODBUS RTU/ASCII通讯协议，也可自定义通讯协议。
4.现场监控和远程监控兼备，为系统操作、诊断、维护和升级提供了方便。通过外接显示、按键或远程计算机可对现场设备进行监控；程序可现场下载或远程下载；可实现现场或远程诊断、维护、升级。
5.工业标准设计，能够工作于各种恶劣环境。内部器件均选用优秀的工业级产品；使用温度可达-40℃～70℃，存储温度达-50℃～80℃；不需要特殊的加热器或冷却装置。
6.充分的可靠性设计，严格的质量检验，为用户提供了可靠的保证。电源、信号入出口均有保护措施，并与主控电路隔离；具有看门狗及数据掉电保护功能。
图1.面向小型数据采集的远程测控终端的典型电路图。
具体实施方式
请参考图1所示，本实用新型所述的面向小型数据采集的远程测控终端，包括主控电路(SuperE-M-MAIN)、I/O信号输入输出电路(SuperE-M-AI、SuperE-M-DI、SuperE-M-AO、SuperE-M-DO)、通讯电路(SuperE-M-Modem)、电源电路(SuperE-M-POWER)、通讯接口、复位按键、保险、接线端子；以上括号内为各组成模块的型号，均为北京安控科技发展有限公司的定型产品，在本公司的产品目录中已对社会公开，I/O信号输入输出通道为模拟量输入有0路、4路、8路、12路可选，模拟量输出有0路、2路、4路、6路可选，数字量输入有0路、4路、8路、12路可选，数字量输出有0路、4路和8路可选，脉冲量输入有0路和3路可选，通过它们的组合可形成不同点数的输入或输出；COM1口固定为RS232接口，COM2口可选为RS232接口、RS485接口或内置数传MODEM接口。
现对各器件的功能及连接关系作进一步说明。
主控电路(SuperE-M-MAIN)是远程测控终端的核心，它控制整个远程测控终端的运行。主控电路带有I/O信号输入输出BUS总线接口，包括复位线RST、时钟线SCL、数据线SDA、地线GND、5V电源线，它们分别与各I/O信号输入输出电路及通讯电路的对应端连接。通过RST，主控电路可复位各I/O信号输入输出电路和通讯电路。通过SCL和SDA，主控电路实现与各I/O信号输入输出电路的数据交换，从而实现对各I/O信号输入输出口的读写。通过5V电源线为各模块的逻辑电路供电。主控电路还带有两个RS232串口(RS232-1、RS232-2)和三个计输数入(PI0、PI1、PI2)。两个RS232串口分别连接到通讯模块的两个对应串口上，三个计数输入连到接线端子上实现脉冲信号的采集。按键S1为主控电路的复位按键，与主控电路的复位端RESET相连，可产生主控电路的复位信号。
模拟输入电路(SuperE-M-AI)完成4路模拟量输入信号的采集。此电路分为两部分信号入口电路和逻辑控制电路，两部分电路通过光耦隔离，它的4个信号输入端与接线端子相连，输入信号经滤波和A/D转换后，通过光耦传给逻辑控制电路，逻辑控制电路将采集的数据通过I/O信号输入输出BUS传给主控电路。
数字量输入电路(SuperE-M-DI)完成4路数字量输入信号的采集。此电路分为两部分信号入口电路和逻辑控制电路，两部分电路通过光耦隔离，它的4个信号输入端与接线端子相连，输入信号通过光耦传给逻辑控制电路，逻辑控制电路将采集的数据通过I/O信号输入输出BUS传给主控电路。
模拟输出电路(SuperE-M-AO)完成2路模拟信号输出。此电路分为两部分信号出口电路和逻辑控制电路，两部分电路通过光耦隔离，它的2个信号输出端与接线端子相连，逻辑控制电路通过I/O信号输入输出BUS接收来自主控电路的数据，通过光耦将数据传给信号出口电路，经D/A转换后输出到端子。
数字输出电路(SuperE-M-DO)完成4路数字信号输出。此电路分为两部分信号出口电路和逻辑控制电路，两部分电路通过光耦隔离，它的4个信号输出端与接线端子相连，逻辑控制电路通过I/O信号输入输出BUS接收来自主控电路的数据，通过光耦将数据传给信号出口电路，再驱动继电器输出触点信号到端子。
通讯电路(SuperE-M-Modem)完成通讯转换功能。通讯电路有两个对内的RS232接口(RS232-1、RS232-2)，两个对外通讯接口(COM1、COM2)和一个I/O信号输入输出BUS接口。两个对内RS232接口分别与主控电路的两个RS232接口相连，两个对外通讯接口分别与两个9针的串口相连，I/O信号输入输出BUS与主控电路相连。通讯电路对RS232-1的串行数据进行调制和解调，转换为无线电台通讯接口COM1，同时产生收发控制信号PTT。RS232-2直接与接口COM2形成对外的可选为RS232接口、RS485接口或内置数传MODEM接口。
电源电路(SuperE-M-POWER)产生电路所需的电源。电源电路有两个交流输入口AC，两路电源输出口24VA、24VB，一个备用电池输入口。交流输入口与接线端子相连，可输入220V交流电和18V交流电。电源24VA为主控电路及显示电路供电，通过保险FA分别与它们的电源端相连；电源24VB为I/O信号输入输出模块的入出口电路供电，通过保险FB分别与各模块的入出口电路相连。电源24VB也为外部仪表供电，与接线端子相连。
本实用新型已制成产品，本厂型号为SuperE-M RTU，主要面向小型数据采集、控制系统。不但可以单独使用，实现就地采集、控制，还可以很方便地组成集散控制系统，实现网络化的管理；具有性能卓越、功能全面、使用方便、性能可靠、体积小巧、安装方便、扩展灵活、价格适中等优点，可以在石油、化工、电力、市政等行业得到广泛应用。
权利要求1.一种面向小型数据采集的远程测控终端，其特征在于包括主控电路SuperE-M-MAIN、I/O信号输入输出电路SuperE-M-AI、SuperE-M-DI、SuperE-M-AO、SuperE-M-DO、通讯电路SuperE-M-Modem、电源电路SuperE-M-POWER、通讯接口、复位按键、保险、接线端子，其连接构成如下主控电路带有I/O信号输入输出BUS总线接口，包括复位线RST、时钟线SCL、数据线SDA、地线GND、5V电源线，它们分别与各I/O信号输入输出电路及通讯电路SuperE-M-Modem的对应端连接，主控电路还带有两个RS232串口RS232-1、RS232-2和三个计数输入PI0、PI1、PI2，两个RS232串口分别连接到通讯电路SuperE-M-Modem的两个对应串口上，三个计数输入连到接线端子上，按键S1与主控电路的复位端RESET和GND相连，电源24VA和地GND连接到主控电路24V和GND；模拟输入电路SuperE-M-AI的信号输入端AI0、AI1、AI2、AI3与接线端子相连，数字量输入电路SuperE-M-DI信号输入端DI0、DI1、DI2、DI3与接线端子相连，模拟输出电路SuperE-M-AO的信号输出端AO1、AO2、AO3、AO4与接线端子相连，数字输出电路SuperE-M-DO信号输出端DO11、DO12、DO21、DO22、DO31、DO32、DO41、DO42与接线端子相连，电源24VB和地COM连接到模拟输入电路SuperE-M-AI、模拟输出电路SuperE-M-AO和接线端子的24V和COM端，电源24VB的地COM连接到主控电路和数字量输入电路SuperE-M-DI的相应点；通讯电路有两个对内的RS232接口RS232-1、RS232-2，两个对外通讯接口COM1、COM2和一个I/O信号输入输出BUS接口；两个对外通讯接口分别与两个9针的串口相连。
专利摘要本实用新型涉及一种面向小型数据采集的远程测控终端，它包括主控电路、I/O信号输入输出电路、通讯电路、电源电路、通讯接口、复位按键、保险、接线端子。其中主控电路是远程测控终端的核心，通过对I/O信号输入输出电路通道的组合，可形成不同点数的输入或输出，通过通讯电路可实现远程测控终端与其它设备间的连接与通讯，方便地组成集散控制系统，实现网络化的管理，通过外接键盘和屏幕显示可实现就地显示和控制。本实用新型结构合理，安装方便、扩展灵活，具有很强的现场适应能力，为系统操作、诊断、维护和升级提供了方便。
文档编号G08C19/00GK2613795SQ03204258
公开日2004年4月28日 申请日期2003年2月18日 优先权日2003年2月18日
发明者俞凌, 庄贵林 申请人:北京安控科技发展有限公司