专利名称：控制现场设备的方法及其控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及现场设备的控制与管理，尤其涉及一种控制现场设备的方法及其控制系统。
背景技术：
智能仪表是随着80年代初单片机技术的成熟而发展起来的，现在世界仪表市场基本被智能仪表所垄断，究其原因就是企业信息化的需要，企业在仪表选型时其中的一个必要条件就是要具有联网通信接口。最初是数据模拟信号输出简单过程量，后来仪表接口使用RS232接口，这种接口可以实现点对点的通信方式，但这种方式不能实现联网功能。传统的现场设备控制及数据采集方法直接使用的RS232串口，其一端与主机连接，其另一端与现场设备连接，通过主机实现对现场设备的控制，这种控制及数据采集的方式由于RS232通信距离过小，使得现场设备的控制范围受到了限制，需要主机设置在现场设备附近才能 实现控制作用。随着现场总线技术的发展，RS232-RS485转换器的出现解决了通信距离过小的问题。图I为现有技术中的一种用于控制现场设备的控制系统，如图I所示，通过RS232串口 9与RS232-RS485转换器10的连接，使得通信方式从RS232串口使用的简单的双工通信方式转换成了 RS485的半双工通信方式，提高了现场设备4控制及数据采集的效率，此外，RS485串口 3的通信距离最大为1200米，极大地扩大了主机与现场设备4的通信范围，但RS485串口 3仍需物理线连接到主机1，才能实现主机I的控制作用，依然受到了主机I物理端口数量及数据传输距离的限制，并且传输的数据容易受到干扰，灵活性不够。
发明内容
本发明的目的是提供一种控制现场设备的方法及其控制系统，以通过RS485总线的网络化解决主机与现场设备之间传输距离过小及传输数据不稳定的问题。为解决上述技术问题，本发明提供一种控制现场设备的方法，其使主机通过RS485集线器中的各RS485串口与各现场设备连接，从而达到控制现场设备的目的，所述控制现场设备的方法还包括步骤一将主机与RS485集线器中的各RS485串口通过以太网连接；步骤二 将各RS485串口与对应的现场设备连接；步骤三控制主机通过以太网接收各RS485串口发出的就位信号；步骤四主机通过以太网发出信号控制各现场设备。进一步的，所述各RS485串口通过RS485-TCP转换电路与以太网串口连接，所述RS485-TCP转换电路用于将RS485的通信模式转换为TCP/IP的通信模式，TCP/IP建立连接之后，通信双方都同时可以进行数据的传输，其次，它是全双工的，在保证可靠性上，采用超时重传和捎带确认机制，所述以太网串口用于将转换后的信号连接到以太网。进一步的，所述主机的数量为多个，所述多个主机均通过以太网与各RS485串口连接，所述多个主机均能够通过以太网接收RS485集线器中所有RS485串口发出的信号。进一步的，所述控制现场设备的方法采用抗雷击技术保护所述RS485集线器中的各 RS485 串口。进一步的，所述控制现场设备的方法采用抗静电技术保护所述RS485集线器中的各 RS485 串口。进一步的，所述控制现场设备的方法采用电磁屏蔽技术保护所述RS485集线器中的各RS485串口以免其受到电磁干扰。上述抗雷击技术、抗静电技术和电磁屏蔽技术均已在防电磁干扰领域得到广泛运用，在此便不再赘述。本发明还提供一种使用上述控制现场设备的方法的控制系统，所述控制系统包括 主机和RS485集线器，所述RS485集线器包括至少一个RS485串口，所述至少一个RS485串口与所述主机通过以太网连接，所述至少一个RS485串口与对应的现场设备连接。进一步的，所述控制系统还包括RS485-TCP转换电路和以太网串口，所述至少一个RS485串口通过所述RS485-TCP转换电路与所述以太网串口连接，所述以太网串口能够将转换后的信号连接到以太网。进一步的，所述主机的数量为多个，所述多个主机均通过所述以太网与所述各RS485串口连接。进一步的，所述控制系统还包括电磁屏蔽装置，所述电磁屏蔽装置分别设置于所述至少一个RS485串口上。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果本发明提供的控制现场设备的方法及其控制系统将RS485串口与主机通过以太网连接，省去了现有技术中主机与RS485集线器之间所需的物理线，使得主机能够直接通过以太网获取串口发出的传输信号，并发布指令控制现场设备，解决了主机与现场设备之间传输距离限制问题，并且使用该方法能够使多台主机同时接收各RS485串口的传输信号，并通过任意一台主机向任一 RS485串口对应的现场设备发布指令，这种RS485总线的网络化设计不仅能够使数据的传输更加稳定，还能够使操作人员更方便地通过任意一台主机来控制所有的现场设备。
下面结合附图对本发明作进一步说明图I为现有技术中的一种用于控制现场设备的控制系统；图2为本发明实施例提供的控制现场设备的方法流程图；图3为本发明实施例提供的用于控制现场设备的控制系统。在图I至图3中，I :主机；2 RS485 集线器；3 RS485 串口；4 :现场设备；5 以太网；6 :RS485_TCP转换电路；7 :以太网串口 ；8 :电磁屏蔽装置；9 RS232串口；10 :RS232_RS485转换器。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本发明提出的控制现场设备的方法及其控制系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。本发明的核心思想在于，提供一种控制现场设备的方法及其控制系统，其将RS485串口与主机通过以太网连接，省去了现有技术中主机与RS485集线器之间所需的物理线，使得主机能够直接通过以太网获取串口发出的传输信号，并发布指令控制现场设备，解决了主机与现场设备之间传输距离限制问题，并且使用该方法能够使多台主机同时接收各RS485串口的传输信号，并通过任意一台主机向任一 RS485串口对应的现场设备发布指令，这种RS485总线的网络化设计不仅能够使数据的传输更加稳定，还能够使操作人员更方便地通过任意一台主机来控制所有的现场设备。请参考图2和图3，图2为本发明实施例提供的控制现场设备的方法流程图；图3为本发明实施例提供的用于控制现场设备的控制系统。请重点参考图2，如图2所示，本发明实施例提供一种控制现场设备的方法，其使·主机I通过RS485集线器2中的各RS485串口 3与各现场设备4连接，从而达到控制现场设备4的目的，所述控制现场设备4的方法还包括步骤一将主机I与RS485集线器2中的各RS485串口 3通过以太网5连接；步骤二 将各RS485串口 3与对应的现场设备4连接；步骤三控制主机I通过以太网5接收各RS485串口 3发出的就位信号；步骤四主机I通过以太网5发出信号控制各现场设备4。进一步的，所述各RS485串口 3通过RS485-TCP转换电路6与以太网串口 7连接，所述RS485-TCP转换电路6用于将RS485串口 3的通信模式转换为TCP/IP的通信模式，所述RS485-TCP转换电路6的具体电路为现有的公知技术，在此便不再赘述，所述以太网串口7用于将转换后的信号连接到以太网5。进一步的，所述主机I的数量为多个，所述多个主机I均通过以太网5与各RS485串口 3连接，所述多个主机I均能够通过以太网5接收RS485集线器2中所有RS485串口3发出的信号。本发明实施例提供的控制现场设备的方法将RS485串口 3与主机I通过以太网5连接，省去了现有技术中主机I与RS485集线器2之间所需的物理线，使得主机I能够直接通过以太网5获取串口发出的传输信号，并发布指令控制现场设备4，解决了主机I与现场设备4之间传输距离限制问题，并且使用该方法能够使多台主机I同时接收各RS485串口3的传输信号，并通过任意一台主机I向任一 RS485串口 3对应的现场设备4发布指令，这种RS485总线的网络化设计不仅能够使数据的传输更加稳定，还能够使操作人员更方便地通过任意一台主机I来控制与主机I连接的所有现场设备4。进一步的，所述控制现场设备的方法采用电磁屏蔽技术保护所述RS485集线器2中的各RS485串口 3以免其受到电磁干扰,防止了电磁干扰对信号传输所产生的影响。请重点参考图3，如图3所示，本发明实施例还提供一种使用上述控制现场设备的方法的控制系统，所述控制系统包括主机I和RS485集线器2，所述RS485集线器2包括至少一个RS485串口 3，所述至少一个RS485串口 3与所述主机I通过以太网5连接，所述至少一个RS485串口 3与对应的现场设备4连接。
进一步的，所述控制系统还包括RS485-TCP转换电路6和以太网串口 7，所述至少一个RS485串口 3通过所述RS485-TCP转换电路6与所述以太网串口 7连接，所述RS485-TCP转换电路6用于将RS485串口 3的通信模式转换为TCP/IP的通信模式，所述以太网串口 7用于将转换后的信号连接到以太网5。进一步的，所述主机I的数量为多个，所述多个主机I均通过所述以太网5与所述各RS485串口 3连接，该设计使操作人员能够通过任意一台主机I向任一 RS485串口 3对应的现场设备4发布指令，使操作人员能够更方便地通过多台主机I来控制与主机I连接的所有现场设备4。
进一步的，所述控制系统还包括电磁屏蔽装置8，所述电磁屏蔽装置8分别设置于所有的RS485串口 3上，所述电磁屏蔽装置8用于防止电磁干扰对信号传输所产生的影响。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种控制现场设备的方法，其使主机通过RS485集线器中的各RS485串口与各现场设备连接，从而达到控制现场设备的目的，其特征在于，包括 步骤一将主机与RS485集线器中的各RS485串口通过以太网连接； 步骤二 将各RS485串口与对应的现场设备连接； 步骤三控制主机通过以太网接收各RS485串口发出的就位信号； 步骤四主机通过以太网发出信号控制各现场设备。
2.根据权利要求I所述控制现场设备的方法，其特征在于，所述各RS485串口通过RS485-TCP转换电路与以太网串口连接，所述RS485-TCP转换电路用于将RS485的通信模式转换为TCP/IP的通信模式，所述以太网串口用于将转换后的信号连接到以太网。
3.根据权利要求2所述控制现场设备的方法，其特征在于，所述主机的数量为多个， 所述多个主机均通过以太网与各RS485串口连接，所述多个主机均能够通过以太网接收RS485集线器中所有RS485串口发出的信号。
4.根据权利要求I至3任一项所述控制现场设备的方法，其特征在于，采用抗雷击技术保护所述RS485集线器中的各RS485串口。
5.根据权利要求I至3任一项所述控制现场设备的方法，其特征在于，采用抗静电技术保护所述RS485集线器中的各RS485串口。
6.根据权利要求5任一项所述控制现场设备的方法，其特征在于，采用电磁屏蔽技术保护所述RS485集线器中的各RS485串口以免其受到电磁干扰。
7.一种使用如权利要求I中所述控制现场设备的方法的控制系统，其特征在于，包括主机和RS485集线器，所述RS485集线器包括至少一个RS485串口，所述至少一个RS485串口与所述主机通过以太网连接，所述至少一个RS485串口与对应的现场设备连接。
8.根据权利要求7所述控制系统，其特征在于，所述主机的数量为多个，所述多个主机均通过所述以太网与所述各RS485串口连接。
9.根据权利要求7所述控制系统，其特征在于，还包括RS485-TCP转换电路和以太网串口，所述至少一个RS485串口通过所述RS485-TCP转换电路与所述以太网串口连接，所述以太网串口能够将转换后的信号连接到以太网。
10.根据权利要求7至9任一项所述控制系统，其特征在于，还包括电磁屏蔽装置，所述电磁屏蔽装置分别设置于所述至少一个RS485串口上。
全文摘要
本发明提供一种控制现场设备的方法及其控制系统，其将RS485串口与主机通过以太网连接，省去了现有技术中主机与RS485集线器之间所需的物理线，使得主机能够直接通过以太网获取串口发出的传输信号，并发布指令控制现场设备，解决了主机与现场设备之间传输距离限制问题，并且使用该方法能够使多台主机同时接收各RS485串口的传输信号，并通过任意一台主机向任一RS485串口对应的现场设备发布指令，这种RS485总线的网络化设计不仅能够使数据的传输更加稳定，还能够使操作人员更方便地通过任意一台主机来控制所有的现场设备。
文档编号G05B19/418GK102722168SQ20121022402
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月29日 优先权日2012年6月29日
发明者倪兴华, 倪晓彦, 李远正 申请人:上海浦江能源管理有限公司