[發明專利]用于遠程終端控制系統的主控裝置

無效

• 申請號: 201310036021.4
• 申請日: 2013-01-08
• 公開（公告）號: CN103135533A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 孫萬蓉;王政;任愛鋒;董明明;陳梓馥
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 張問芬;王品華

1.一種用于遠程終端控制系統的主控裝置，用于油氣井數據采集和傳輸的遠程終端控制系統包括主站、從站和上位機，主站用于發送請求幀、等待應答、處理應答、處理差錯和等待轉換延時，從站用于處理主站功能請求，返回主站請求的保持寄存器、輸入寄存器、線圈和離散量輸入值或接收并保存主站寫入的保持寄存器和線圈的數據，并且讀取或寫入相關的寄存器，上位機用于請求獲得主站的數據，并接收和存儲這些數據，從站與主站之間，主站與上位機之間通過以太網實現通信，其特征在于：主站和從站配置有主控裝置，主控裝置的結構是以ARM9主控處理器為中心，外圍連接有數字量輸入模塊、數字量輸出模塊、模擬量輸入模塊、RS232模塊、RS485模塊、Zigbee模塊、以太網模塊、存儲器模塊和EPROM與測溫模塊；

所述數字量輸入模塊包括電平轉換電路和光耦隔離器，輸入的數字量經過電平轉換電路和光耦隔離器后輸入到AMR9主控處理器，由ARM9主控處理器對輸入的數字量進行存儲；

所述數字量輸出模塊包括光耦隔離器和固態繼電器，ARM9主控處理器輸出數字量經過光耦隔離器后控制固態繼電器的輸出；

所述模擬量輸入模塊包括信號調理電路、模數轉換器和磁耦隔離器，模擬量輸入后通過信號調理電路輸入模數轉換器轉換為數字信號，再經過磁耦隔離器輸入ARM9主控處理器，由ARM9主控處理器將其存儲；

所述RS232通信模塊由磁耦隔離器、RS232收發器和通信防雷電路組成，ARM9主控處理器與外部設備經過磁耦隔離器隔離后，通過RS232收發器進行通信，并由通信防雷電路進行防雷保護，RS232通信接口外接一個Zigbee模塊實現無線數據傳輸；

所述RS485通信模塊由磁耦隔離器、RS485收發器和通信防雷電路組成，其通信過程與RS232通信模塊相同；

所述以太網通信模塊由以太網控制器、網絡變壓器和ESD保護電路組成，ARM9主控處理器通過以太網控制器和網絡變壓器和外部設備進行網絡通信，并加入ESD保護電路進行防靜電保護；

所述存儲器模塊包括SDRAM、Norflash和Nandflash，SDRAM用來臨時存放數據，確保程序能正常運行；Norflash用于存儲程序；Nandflash用于存儲數據，在主控裝置突然掉電或通信網絡故障的情況下，Nandflash能把重要的數據信息保存起來，待到主控裝置再次上電并且網絡通暢時，再把數據提取出來發送出去；

所述EEPROM和測溫模塊包括EEPROM和溫度傳感器兩部分，EEPROM用來存儲主控裝置的初始配置信息，包括設備基本屬性、IP地址信息、網絡參數、串口參數、主站/從站模式選擇和AD采樣配置等信息，主控裝置上電運行時，先從EEPROM中讀取配置信息，初始化各個模塊之后才能正常工作，溫度傳感器用來測量主控裝置的工作溫度，并實時地或定時地向上傳輸其溫度值，實現溫度監控。

2.根據權利要求1所述的用于遠程終端控制系統的主控裝置，其特征在于：該主控裝置的ARM9主控處理器的系統軟件增設配置程序，用于控制主站/從站工作模式的選擇，當需要主控裝置實現主站或從站的功能時，通過以太網通信使用上位機配置軟件更改配置程序中的相應標志位，從而實現主站/從站工作模式的靈活選擇。

3.根據權利要求1或2所述的用于遠程終端控制系統的主控裝置，其特征在于：按照使用需求將主控裝置配置為主站或從站，對于具有三個以上油氣井的井場，且每個油氣井安裝有三個以上傳感器時，為每個油氣井配置一個從站，為每個井場配置一個主站，從站將采集到的數據傳遞給主站，然后主站將數據傳遞給上位機；對于只有不足三個油氣井的井場，且每個油氣井只安裝三個以下傳感器，則為每個油氣井配置一個主站或從站，使用上位機配置軟件更改主控裝置的ARM9主控處理器配置程序的相應標志位，直接采集傳感器的數據，并將數據直接傳遞給上位機，當其采集傳感器的數據時，其實現了從站的功能，當其將數據傳遞給上位機時，其實現了主站的功能，從而實現了主站和從站功能的一體化。