用于远程终端控制系统的主控装置

摘要

本发明涉及一种用于远程终端控制系统的主控装置，用于油气井数据采集和传输，系统包括主站、从站、上位机，从站与主站，主站与上位机之间用以太网通信，所述主站和从站配置有主控装置，主控装置的结构以ARM9主控处理器为中心，外围连接数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、RS485模块、RS232模块、Zigbee模块、以太网模块、存储器模块和EEPROM与测温模块，实现采集数字量、控制数字量输出、采集模拟量、RS485通信、RS232通信、无线通信、以太网通信、存储采集数据和存储配置信息与温度测量；在ARM9主控处理器的系统软件增加配置程序，用于选择主站/从站工作模式，实现其工作模式灵活选择。

主权项

一种用于远程终端控制系统的主控装置，用于油气井数据采集和传输的远程终端控制系统包括主站、从站和上位机，主站用于发送请求帧、等待应答、处理应答、处理差错和等待转换延时，从站用于处理主站功能请求，返回主站请求的保持寄存器、输入寄存器、线圈和离散量输入值或接收并保存主站写入的保持寄存器和线圈的数据，并且读取或写入相关的寄存器，上位机用于请求获得主站的数据，并接收和存储这些数据，从站与主站之间，主站与上位机之间通过以太网实现通信，其特征在于：主站和从站配置有主控装置，主控装置的结构是以ARM9主控处理器为中心，外围连接有数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、RS232模块、RS485模块、Zigbee模块、以太网模块、存储器模块和EPROM与测温模块；所述数字量输入模块包括电平转换电路和光耦隔离器，输入的数字量经过电平转换电路和光耦隔离器后输入到AMR9主控处理器，由ARM9主控处理器对输入的数字量进行存储；所述数字量输出模块包括光耦隔离器和固态继电器，ARM9主控处理器输出数字量经过光耦隔离器后控制固态继电器的输出；所述模拟量输入模块包括信号调理电路、模数转换器和磁耦隔离器，模拟量输入后通过信号调理电路输入模数转换器转换为数字信号，再经过磁耦隔离器输入ARM9主控处理器，由ARM9主控处理器将其存储；所述RS232通信模块由磁耦隔离器、RS232收发器和通信防雷电路组成，ARM9主控处理器与外部设备经过磁耦隔离器隔离后，通过RS232收发器进行通信，并由通信防雷电路进行防雷保护，RS232通信接口外接一个Zigbee模块实现无线数据传输；所述RS485通信模块由磁耦隔离器、RS485收发器和通信防雷电路组成，其通信过程与RS232通信模块相同；所述以太网通信模块由以太网控制器、网络变压器和ESD保护电路组成，ARM9主控处理器通过以太网控制器和网络变压器和外部设备进行网络通信，并加入ESD保护电路进行防静电保护；所述存储器模块包括SDRAM、Norflash和Nandflash，SDRAM用来临时存放数据，确保程序能正常运行；Norflash用于存储程序；Nandflash用于存储数据，在主控 装置突然掉电或通信网络故障的情况下，Nandflash能把重要的数据信息保存起来，待到主控装置再次上电并且网络通畅时，再把数据提取出来发送出去；所述EEPROM和测温模块包括EEPROM和温度传感器两部分，EEPROM用来存储主控装置的初始配置信息，包括设备基本属性、IP地址信息、网络参数、串口参数、主站/从站模式选择和AD采样配置等信息，主控装置上电运行时，先从EEPROM中读取配置信息，初始化各个模块之后才能正常工作，温度传感器用来测量主控装置的工作温度，并实时地或定时地向上传输其温度值，实现温度监控。