专利名称：一种终端控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及冷藏冷冻制冷系统远程监控的现场控制设备，特别是一种 终端控制器。
背景技术：
时刻监视冷藏冷冻制冷系统的运行工况，保证制冷系统可靠正常运行是关 系食品品质的重要因素， 一旦发现制冷系统有异常的报警，能够即时发现并迅 速排除故障，保证系统正常工作。于是，远程监控技术在制冷系统中有了广泛
的应用。冷藏冷冻制冷系统的监控内容主要包括4部分a.监控实时数据；b. 监控报警数据；c.査询实时数据历史记录；d.查询报警数据历史记录。但是， 传统的远程监控系统的终端控制器，通常只能监控现场设备，采集数据后即上 传给上位控制设备，如人机界面集中控制器，现场服务器，或者通过网关发 送给远程上位机，这种远程监控系统中，终端控制器完成的任务较少，大量的 工作集中到上位机设备，不能够实现集散控制中"分散风险"的理念。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种具有独立存储功能和报警 判断功能的终端控制器。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的-.
一种终端控制器，包括控制现场设备的微处理器、存储现场控制程序源代 码的闪速存储器Flash、存储现场控制程序运行中间变量的静态存储器SRAM、
存储需备份设备运行历史数据的电可擦除只读存储器EEPROM、时钟晶振电路 和至少一个A/D转换模块，所述终端控制器还包括RS485端口，所述的微处理 器包括数据总线和地址总线，多个输入输出I/0引脚，串口和时钟引脚；
所述微处理器的数据总线和地址总线均连接Flash和SRAM; 所述微处理器的串口分别连接A/D转换模块、EEPROM和至少两个RS485 端口；
所述微处理器的时钟引脚连接时钟晶振电路。
所述RS485端口 ，至少一个是连接需通过RS485通讯方式控制的现场设备 的RS485端口 。
所述RS485端口 ，至少 一个RS485端口通过RS485总线连接上位机控制 设备。
所述时钟晶振电路为两个，分别为终端控制器提供定时信号和为微处理器 提供时钟脉冲信号。
所述微处理器至少一个1/0引脚是数字信号输入口 。
所述的微处理器为Rabbit 3000或者Rabbit 2000或者Rabbit 4000型号中的一种。
所述微处理器的 一个串口是现场控制程序源代码载入口 。
所述终端控制器还包括触发锁存器，所述微处理器的I/O引脚连接至少一 个用于输出控制命令的触发锁存器。
所述终端控制器还具有锂电池后备电源，所述微处理器的后备电源引脚连 接锂电池后备电源。
所述终端控制器还包括至少一个手动控制开关，所述触发锁存器的输出端 连接手动控制开关，控制信号经所述手动控制开关输出。
本实用新型， 一种终端控制器具有以下优点
1. 本实用新型能够对该控制器所需备份的历史数据进行独立的存储，最大 存储空间可达1MB，通过分散存储需备份的历史数据的方法，有效地增强了备 份数据的安全性、独立性和整个网络的存储量，并减少了上位机控制设备的工 作量。
2. 本实用新型能够将釆集到的数据与预置的监控参数比较,进行报警判断, 并向上位控制设备发送报警信息,进一步减少上位控制设备的工作量。或直接通 过RS485端口外接GSM Modem实现短信报警。
3.本实用新型含有至少2个RS485通讯端口 ，除使用其中 一个RS485端口 连接现场RS485总线外，还有额外的 一个RS485端口可以直接连接其它现场设 备(如变频器、GSMModem、 HMI等)，增强了单个设备功能的扩展性和集成 度。
图l为本实用新型电路结构框图2为本实用新型控制程序流程图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包含控制终端设备的微处理器，其上连接有闪速 存储器Flash、静态存储器SRAM、电可擦除只读存储器EEPROM、模拟/数字 信号转换模块(A/D， Analog/Digital)、触发锁存器、时钟晶振电路OSC和后备 电源。所述微处理器选用Rabbit 3000型号，其具有20位地址总线、56路I/O 引脚、8位数据总线、6个串口 CMOS、时钟和后备电源等引脚。微处理器的数 据总线和地址总线均连接存储现场控制程序源代码的闪速存储器Flash和存储 现场控制程序运行中间变量的静态存储器SRAM，微处理器的时钟引脚连接两 个时钟晶振电路OSC，频率为32KHz的OSC为终端控制器提供定时信号，频 率为22.1MHz的OSC为微处理器提供时钟脉冲信号。微处理器的4个串口分 别连接两个RS485端口 、 A/D转换模块和存储需备份的历史数据的电可擦除只 读存储器EEPROM，预留一个微处理器的串口作为编程接口，用于载入现场控 制程序源代码。1号RS485端口连接RS485总线，便于终端控制器与其上位机 控制设备通讯，所述上位控制设备即人机界面(HMI, Human Machine Interface)、 远程上位机或者其他向终端控制器发出监控命令的设备。现场设备是指在监控 终端的各种制冷设备。2号RS485端口连接需使用RS485通讯方式控制的现场 设备，如变频器、电子膨胀阀等，此类控制设备通常釆用RS485通讯方式向 现场设备的传递控制信号。现场设备的模拟信号输入(AI， Analog Input),比如 系统压力，温度等，通过A/D转换模块传送到微处理器。数字信号输入(DI， Digital Input),如设备监控装置的幵/关，通过微处理器的8路I/O引脚进入 微处理器。另有8路微处理器的I/0引脚连接触发锁存器，触发锁存器连接手 动控制开关电路，手动控制开关另一端是数字输出端，手动控制开关可强制数 字信号从数字输出端输出。另外，为了防止微处理器突然断电时数据丟失，为 微处理器配置了由锂电池构成的后备电源，后备电源连接微处理器的后备电源终端控制器与上位控制设备之间使用Modbus协议通讯。 终端控制器的工作流程，如图2所示现场控制程序开始，微处理器便开 始采集AI和DI输入的数据，在SRAM中执行现场控制程序，即微处理器调用 Flash中的现场控制程序源代码，并进行逻辑运算，输出控制信号，即通过DO 端或者2号RS485端口输出给相应的现场设备，然后将釆集到的数据与预设的 监控参数比较，进行报警判断。如果采集到的温度数据超出了监控参数的范围， 需要报警，则生成报警信息。报警判断后，将需备份的历史数据存储到EEPROM 中。然后，查询是否有上位机控制设备访问终端控制器的信息，如果有，则接 受上位机控制设备访问，接收并处理来自上位机的访问信息，将报警信息和执 行的情况反馈给终端控制器的上位机控制设备，然后，返回到数据采集步骤。 如果没有上位控制设备访问终端控制器的信息，则直接返回到釆集数据的步骤， 完成一个控制程序周期。终端控制器不断的执行现场控制程序，判断需要报警时，可向上位控制设 备发送报警信息，自身能够存储需备份作为历史数据的数据。本实用新型的微 处理器还可以选用Rabbit 2000或者Rabbit 4000型号，二者与Rabbit 3000在引 脚布局和运行速度上有所差别，但是，本实用新型的功能均可以实现。另外， EEPROM的存储空间可达1MB，如果终端控制器的上位控制设备不便于存储 报警信息，终端控制器也可以将报警信息存储在EEPROM中，以保存报警信息 的历史数据，便于远程监控的需要。只要载入不同的控制程序，就可以实现存 储报警信息的目的。微处理器也可以不连接的触发锁存器，直接输出数字控制信号。微处理器也可以不连接触发锁存器。手动控制开关有三个档自动、开和关，对每个现场设备可以设置一个手动控制开关。当整个远程监控系统正常运行时，手动控 制开关处在自动档，当整个远程监控系统发生异常，不能正常工作时，现场的 工作人员可以根据需要，选择对设备的强制开或强制关搡作，通过人工控制， 将机器异常带来的损失降低。当然，也可以去掉手动控制开关，即触发锁存器 直接输出数字控制信号，或者触发锁存器与手动控制开关都不要，由微处理器 直接输出数字控制信号。后备电源是为了防止数据意外丢失，也可以不使用后备电源。以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型 的保护范围。
权利要求1.一种终端控制器，包括控制现场设备的微处理器、存储现场控制程序源代码的闪速存储器Flash、存储现场控制程序运行中间变量的静态存储器SRAM、存储需备份设备运行历史数据的电可擦除只读存储器EEPROM、时钟晶振电路和至少一个A/D转换模块，其特征在于所述终端控制器还包括RS485端口，所述的微处理器包括数据总线和地址总线，多个输入输出I/O引脚，串口和时钟引脚；所述微处理器的数据总线和地址总线均连接Flash和SRAM；所述微处理器的串口分别连接A/D转换模块、EEPROM和至少两个RS485端口；所述微处理器的时钟引脚连接时钟晶振电路。
2. 根据权利要求1所述的终端控制器，其特征在于所述RS485端口， 至少一个是连接需通过RS485通讯方式控制的现场设备的RS485端口。
3. 根据权利要求2所述的终端控制器，其特征在于所述RS485端口， 至少一个RS485端口通过RS485总线连接上位机控制设备。
4. 根据权利要求1至3中任何一项所述的终端控制器，其特征在于所述 时钟晶振电路为两个，分别为终端控制器提供定时信号和为微处理器提供时钟 脉冲信号。
5. 根据权利要求1至3中任何一项所述的终端控制器，其特征在于所述 微处理器至少一个I/0引脚是数字信号输入口。
6. 根据权利要求4所述的终端控制器，其特征在于所述的微处理器为 Rabbit 3000或者Rabbit 2000或者Rabbit 4000型号中的 一 种。
7. 根据权利要求6所述的终端控制器，其特征在于所述微处理器的一个 串口是现场控制程序源代码载入口。
8.根据权利要求7所述的终端控制器，其特征在于所述终端控制器还包 括触发锁存器，所述微处理器的I/O引脚连接至少一个用于输出控制命令的触发锁存器。
9. 根据权利要求8所述的终端控制器，其特征在于所述终端控制器还具有锂电池后备电源，所述微处理器的后备电源引脚连接锂电池后备电源。
10. 根据权利要求9所述的终端控制器，其特征在于所述终端控制器还 包括至少一个手动控制开关，所述触发锁存器的输出端连接手动控制开关，控 制信号经所述手动控制开关输出。
专利摘要本实用新型涉及冷藏冷冻制冷系统的一种终端控制器，包括控制现场设备的微处理器、存储现场控制程序源代码的闪速存储器Flash、存储现场控制程序运行中间变量的静态存储器SRAM、存储需备份设备运行历史数据的电可擦除只读存储器EEPROM、时钟晶振电路、至少一个A/D转换模块、所述终端控制器还包括至少2个RS485端口、后备电源、手动控制开关和至少一个用于输出控制命令的触发锁存器。所述终端控制器能够独立采集并存储数据，判断报警，增强了备份数据的安全性和网络的存储量，更好的实现了集散控制的理念。
文档编号G05B19/04GK201017215SQ20072000595
公开日2008年2月6日 申请日期2007年3月29日 优先权日2007年3月29日
发明者王忠伟 申请人:王忠伟