一种用于多缸油泵试验台的串口服务器的制作方法

文档序号:20100200发布日期:2020-03-17 15:22阅读:470来源:国知局
本实用新型涉及机械控制技术,具体是一种用于多缸油泵试验台的串口服务器。
背景技术
::喷油泵好比柴油机的心脏,其性能的好坏直接影响到柴油机的工作性能,故在企业里生产喷油泵的过程中,最重要的一个环节就是测试喷油泵在某一个标准工况下的喷油量,喷油量通常是在油泵试验台上测试的,而油泵试验台分单缸的和多缸的。单缸油泵试验台是指一次只能测量1个喷油泵喷油量的试验台,多缸油泵试验台是指可以同时测量多个喷油泵喷油量的试验台,多缸油泵试验台通常有4缸、8缸和12缸的。很明显,多缸油泵试验台比单缸油泵试验台的效率更高、更节约时间。对于多缸油泵试验台,需要多个“称重模块”,每个“称重模块”都有一个串口,而油泵试验台的控制中枢一般是采用西门子的s1200型控制系统plc(programmablelogiccontroller,简称plc),该plc最多可以挂载3个串口模块,且每个串口模块的价格高昂,但实际工作中的试验台至少需要4个称重模块,所以无法满足实际的需求。技术实现要素:本实用新型的目的是针对现有技术的不足,而提供多缸油泵试验台的串口服务器。这种服务器成本低,功耗低,运行速度快,位于plc和多个“称重模块”之间,能够完成多缸油泵试验台同时测量多个喷油泵的需求。实现本实用新型目的的技术方案是:一种用于多缸油泵试验台的串口服务器,与现有技术不同的是,包括基于cortex-m3内核的控制中枢单元和与控制中枢单元连接的将ttl电平和rs232电平相互转换的第一转换单元、第二转换单元和第三转换单元,其中,第一转换单元设有串口连接的第一db9型端子,第二转换单元设有串口连接的第二db9型端子和串口连接的第三db9型端子,第三转换单元设有串口连接的第四db9型端子和串口连接的第五db9型端子,第一db9型端子与多缸油泵试验台的plc连接,第二db9型端子、第三db9型端子、第四db9型端子和第五db9型端子分别连接多缸油泵试验台上的梅特勒一托利多wke2002型称重模块,cortex-m3是一个32位处理器内核,采用了哈佛结构,拥有独立的指令总线和数据总线,该芯片内置了3个通用同步/异步收发器(usart1、usart2和usart3)和2个通用异步收发器(uart4和uart5)。所述控制中枢单元为stm32f103rct6主控芯片。所述第一转换单元、第二转换单元和第三转换单元均为max232芯片,max232芯片是美信(maxim)公司专为rs-232标准串口设计的单电源电平转换芯片,使用+5v单电源供电,符合所有的rs-232c技术标准,只需要单一+5v电源供电,片载电荷泵具有升压、电压极性反转能力,能够产生+10v和-10v电压,功耗低,典型供电电流5ma,内部集成2个rs-232c驱动器,高集成度,片外最低只需4个电容即可工作,内部集成两个rs-232c接收器。上述用于多缸油泵试验台的串口服务器使用时,位于plc和多个“称重模块”之间,为了方便plc、用于多缸油泵试验台的串口服务器、“称重模块”串口之间的连接,在“用于多缸油泵试验台的串口服务器”上使用了db9型端子,db9型端子可以保证这些模块在相互连接的时候,既方便又可靠,是一种使用非常见的接头。本技术方案中的用于多缸油泵试验台的串口服务器,在使用过程中可执行以下程序来完成测试工作:1.将接收来自plc发送的指令,并转发给4个“称重模块”,2.该串口服务器将4个“称重模块”返回的指令,并转发给plc。这种服务器成本低,功耗低,运行速度快,位于plc和多个“称重模块”之间,能够完成多缸油泵试验台同时测量多个喷油泵的需求。附图说明图1为实施例的结构示意图;图2为实施例中串口服务器使用时的结构示意图。图中,1.控制中枢单元2.第一转换单元2-1.第一db9型端子3.第二转换单元3-1.第二db9型端子3-2.第三db9型端子4.第三转换单元4-1.第四db9型端子4-2.第五db9型端子。具体实施方式下面结合附图和实施例对本实用新型的内容作进一步的阐述,但不是对本实用新型的限定。实施例:参照图1、图2,一种用于多缸油泵试验台的串口服务器,与现有技术不同的是,包括基于cortex-m3内核的控制中枢单元1和与控制中枢单元连接的将ttl电平和rs232电平相互转换的第一转换单元2、第二转换单元3和第三转换单元4,其中,第一转换单元2设有串口连接的第一db9型端子2-1,第二转换单元3设有串口连接的第二db9型端子3-1和串口连接的第三db9型端子3-2,第三转换单元4设有串口连接的第四db9型端子4-1和串口连接的第五db9型端子4-2,第一db9型端子2-1与多缸油泵试验台的plc连接,第二db9型端子3-1、第三db9型端子3-2、第四db9型端子4-1和第五db9型端子4-2分别连接多缸油泵试验台上的梅特勒一托利多wke2002型称重模块,cortex-m3是一个32位处理器内核,采用了哈佛结构,拥有独立的指令总线和数据总线,该芯片内置了3个通用同步/异步收发器(usart1、usart2和usart3)和2个通用异步收发器(uart4和uart5)。所述控制中枢单元1为stm32f103rct6主控芯片。所述第一转换单元2、第二转换单元3和第三转换单元4均为max232芯片,max232芯片是美信(maxim)公司专为rs-232标准串口设计的单电源电平转换芯片,使用+5v单电源供电,符合所有的rs-232c技术标准,只需要单一+5v电源供电,片载电荷泵具有升压、电压极性反转能力,能够产生+10v和-10v电压,功耗低,典型供电电流5ma,内部集成2个rs-232c驱动器,高集成度,片外最低只需4个电容即可工作,内部集成两个rs-232c接收器。上述用于多缸油泵试验台的串口服务器使用时,位于plc和多个“称重模块”之间,为了方便plc、用于多缸油泵试验台的串口服务器、“称重模块”串口之间的连接,在“用于多缸油泵试验台的串口服务器”上使用了db9型端子,db9型端子可以保证这些模块在相互连接的时候,既方便又可靠,是一种使用非常见的接头。本例中的用于多缸油泵试验台的串口服务器,在使用过程中可执行以下程序来完成测试工作:1)置零指令:首先plc通过“用于多缸油泵试验台的串口服务器”向各个“称重模块”发送“置零指令”,“串口服务器”接收后,依次转发给各个“称重模块”,梅特勒一托利多wke2002型称重模块的“置零指令”是“zi”;plc将这条“置零指令”发送给“用于多缸油泵试验台的串口服务器”,“用于多缸油泵试验台的串口服务器”在串口第一db9型端子2-1接收该指令,之后将该指令依次通过串口第二db9型端子3-1、第三db9型端子3-2、第四db9型端子4-1和第五db9型端子4-2发送给4个“称重模块”,由于在中断函数中,不能执行时间太长的代码,否则其他串口已接收的字符由于没有来得及被处理,而被后续接收的字符覆盖掉,从而产生错误,由于使用串口发送一串指令的时间都比较长,故在stm32f103rct6中,将串口发送指令的命令都放在主函数中。2)置零返回指令:各个“称重模块”收到“置零指令”后,将开始进行“置零”;如果置零成功,将返回“置零成功”指令,否则将返回“置零失败”指令,梅特勒一托利多wke2002型称重模块的“置零成功”指令”是“zis”,“置零失败”指令是“zif”,“用于多缸油泵试验台的串口服务器”在串口第二db9型端子3-1、第三db9型端子3-2、第四db9型端子4-1和第五db9型端子4-2接收中断中,分别接收4个“称重模块”返回的指令,并判断哪些“称重模块”是“置零成功”,哪些“称重模块”是“置零失败”,并做相应的标记;之后在主函数中将4个“称重模块”的“置零状态”打包在一帧报文中,并发送给plc,plc将标识“置零失败”的“称重模块”,并显示在组态软件界面中,以提醒用户,具体的报文格式如表1所示:表1置零返回报文table1zeroclearingreturnmessage注:置零状态:置零成功--0x00,置零失败--0x01。每缸的置零状态都使用1个字节表示,如果置零成功,则使用的0x00表示,如果置零失败,则使用的0x01表示;报文中的第1个字节为固定的,使用0xaa开头,第2个字节表示报文类型,使用0x01表示,最后使用crc校验整个报文。3)称重指令:梅特勒一托利多wke2002型称重模块的“称重指令”指令”是“si”,表示立即返回“重量报文”。“用于多缸油泵试验台的串口服务器”收到每个“称重模块”返回的指令后,在主函数中进行相应的判断后,如果“称重模块”返回的是“置零成功指令”,则“串口服务器”将向该“称重模块”发送“称重指令”,否则不发送任何指令,置零失败的“称重模块”将不会返回它的“重量报文”。4)称重返回指令:各个“称重模块”收到“称重指令”后,将开始进行“称重”,并以100ms的时间间隔,向“用于多缸油泵试验台的串口服务器”返回所称得的重量,梅特勒一托利多wke2002型称重模块的“称重返回指令”格式是“si123456”,其中“1234”表示油量的整数部分,“56”表示油量的小数部分,对于实际的情况,只需要精确到1g即可,可以舍弃小数部分。“用于多缸油泵试验台的串口服务器”在串口第二db9型端子3-1、第三db9型端子3-2、第四db9型端子4-1和第五db9型端子4-2接收中断中,分别接收4个“称重模块”返回的指令,并按照相应的格式解析获取每个“称重模块”返回的油量值,之后在主函数中将4缸的油量打包在一帧报文中,并以1秒为间隔,周期性发送给plc,这样plc就能周期性地获取每缸的喷油量,并显示在组态软件界面中,供用户查看,具体的报文格式如表2所示:表2称重返回报文table2weightingreturnmessage由于“称重模块”的最大量程为2550g,而2个字节表示的最大值可以达到65535g,故在报文中使用2个字节表示油量是足够的,另外对于“置零失败”的“称重模块”,在报文里面也需要做出标识,如果其“置零失败”,则将其相应的油量写成某个固定值,这个值必须超出0~2550范围,本文将该值固定为4000,即如果plc读取到的油量值为4000,将在组态软件界面中显示该缸“置零失败”,以提醒用户。当前第1页1 2 3 当前第1页1 2 3 
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