一種基于串口實現(xiàn)無地址標識設備有線通信的系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及基于串口有線通信技術領域，特別涉及一種基于串口實現(xiàn)無地址標識設備有線通信的系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]21世紀，無論人們的生活用品，還是工業(yè)機器、系統(tǒng)，高速發(fā)展的PC機技術讓它們越來越智能化、網(wǎng)絡化。人們的生活、工作也變得越來越便捷、輕松。同時，如何用好大型老機器、系統(tǒng)，如數(shù)控機床，各種冶煉、化工大型自動化工藝/工序系統(tǒng)等無地址標識的設備為現(xiàn)在的生產(chǎn)服務這一問題越來越受到人們的關注。
[0003]相對于現(xiàn)在的同類機器、系統(tǒng)，無地址標識設備的精度可能不太高，但仍能完成一定精度的加工或冶煉、化工工藝來滿足目前一定的生產(chǎn)需求。為了適合現(xiàn)代的工作方式，需要將集中處于一個工業(yè)現(xiàn)場的多套無地址標識設備組網(wǎng)從而實現(xiàn)集中監(jiān)控、操作。這樣既能提高勞動效率、節(jié)約勞動成本，又能很好地改善工作環(huán)境、提高工作質量。不對無地址標識設備作任何改動的組網(wǎng)不失為一種行之有效的組網(wǎng)方式。
[0004]要實現(xiàn)一臺PC機對多套無地址標識設備的監(jiān)控、操作，首先需要該PC機能識別這些機器、系統(tǒng)。工程上通常以機器、系統(tǒng)的地址標識來識別它們，而無地址標識設備卻沒有它們自己的地址標識。為此，人們一般以現(xiàn)場總線來對它們進行組網(wǎng)，PC機上需配置總線控制器以實現(xiàn)對網(wǎng)絡總線的控制，各套無地址標識設備上需配置節(jié)點用以設置無地址標識設備的地址并完成現(xiàn)場總線與串口總線的轉換(無地址標識設備只能通過串口通信)及通信相關協(xié)議的轉換，結構復雜，操作煩瑣。
[0005]現(xiàn)有技術還可以利用串口總線直接對集中處于某一工業(yè)現(xiàn)場的多套無地址標識設備組網(wǎng)，但這種方式會遇上一些實際問題，如，每套無地址標識設備上安置一個通信控制器在安裝、維護上不方便；一個通信控制器僅控制一套無地址標識設備的通信，而且該通信不需要較高實時性能，對于現(xiàn)在的微處理器而言，大有“牛刀殺雞”之意，也就是說，通信控制器中微處理器的處理能力遠遠未獲得充分利用；組網(wǎng)后的監(jiān)控、操作室距無地址標識設備現(xiàn)場有一定距離，工業(yè)現(xiàn)場的振動等干擾環(huán)境比較惡劣，無地址標識設備原有通信協(xié)議的可靠性會面臨一些實際問題。

【發(fā)明內容】

[0006]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種結構簡潔且可靠性高的基于串口實現(xiàn)無地址標識設備有線通信的系統(tǒng)。
[0007]為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案是:
[0008]一種基于串口實現(xiàn)無地址標識設備有線通信的系統(tǒng)，包括PC機、接口轉換器、通信控制器和若干個無地址標識設備，通信控制器包括單片機最小系統(tǒng)、第一電平轉換電路、地址選擇電路、地址識別電路、第二電平轉換電路，PC機通過接口轉換器與通信控制器內的第一電平轉換電路雙向連接，第一電平轉換電路與單片機最小系統(tǒng)的單片機雙向連通，單片機的第一路通過地址選擇電路與電平轉換電路連接，單片機的第二路與地址識別電路雙向連接，單片機的第三路與電平轉換電路雙向連接，電平轉換電路與若干個無地址標識設備通信連接，電平轉換電路將接收的無地址標識設備通信控制信號傳送至地址識別電路；第一電平轉換電路與單片機最小系統(tǒng)中的一個串口連接，并通過接口轉換器與PC機相連，形成PC機與通信控制器之間的通信通路，單片機最小系統(tǒng)通過地址選擇電路構建通信控制器與無地址標識設備之間的通信通路，并通過地址識別電路獲知申請串口通信的無地址標識設備，第二電平轉換電路的串口通信線路的TTL端與單片機最小系統(tǒng)中的另一個串口連接，其各串口輸入端子與若干個無地址標識設備的串口端子通過RS232對應連接。
[0009]優(yōu)選的，在上述技術方案中，接口轉換器為RS232/RS485轉換器，用來將PC機的RS232串口通信方式與抗干擾的RS485串口通信方式進行相互轉換。
[0010]優(yōu)選的，在上述技術方案中，第一電平轉換電路為RS485/TTL電平轉換電路，用來將轉換器發(fā)出的電平信號與單片機能識別的電平信號進行相互轉換。
[0011]優(yōu)選的，在上述技術方案中，第二電平轉換電路為TTL/RS232電平轉換電路，用來將無地址標識設備識別的電平信號與單片機識別的電平信號進行相互轉換。
[0012]優(yōu)選的，在上述技術方案中，通信控制器為一個。
[0013]優(yōu)選的，在上述技術方案中，所述系統(tǒng)的通信協(xié)議是Modbus通信協(xié)議。
[0014]優(yōu)選的，在上述技術方案中，單片機為兩個或兩個以上串口的單片機。
[0015]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0016]本發(fā)明利用適用于工業(yè)現(xiàn)場的Modbus通信協(xié)議，利用抗干擾強的RS485串口總線，以一個通信控制器實現(xiàn)地處一個工業(yè)現(xiàn)場的多套無地址標識設備的組網(wǎng)。PC機與多套無地址標識設備進行通信時，一方面當PC機給某無地址標識設備傳送工藝/工序及其參數(shù)或指令時，首先將這些信息以Modbus協(xié)議的方式發(fā)送給通信控制器，再由通信控制器進行協(xié)議轉換，轉換成該無地址標識設備遵循的通信協(xié)議，并將該信息發(fā)送給該無地址標識設備；另一方面當某套或者多套無地址標識設備給PC機發(fā)送工作狀態(tài)等信息時，首先將信息發(fā)送給通信控制器，再由通信控制器將無地址標識設備的通信協(xié)議轉換成相應的Modbus協(xié)議，并將轉換后的信息發(fā)送給PC機。即PC機與多套無地址標識設備之間的網(wǎng)絡通信，由通信控制器實現(xiàn)協(xié)議轉換、信息傳送、無地址標識設備地址通路的選擇、發(fā)送信息的無地址標識設備的地址識別，從而實現(xiàn)PC機與多套無地址標識設備之間的網(wǎng)絡通信。
[0017]本發(fā)明充分利用了通信控制器中單片機的處理能力，地址分配與識別電路的靈活應用實現(xiàn)了一臺計算對多套無地址標識設備的定位與識別，Modbus協(xié)議與RS485總線的應用讓無地址標識設備監(jiān)控網(wǎng)絡具有非常高的抗干擾能力，尤其適用于工業(yè)現(xiàn)場。采用本發(fā)明專利的技術路線組網(wǎng)無地址標識設備，益處是多套無地址標識設備只需要本發(fā)明的一個通信控制器，在底層所做的工作僅僅是將無地址標識設備的串口總線接入本發(fā)明的通信控制器，將無地址標識設備的通信協(xié)議寫入該通信控制器，然后接好線就可以了。相對于現(xiàn)場總線、直接串口總線方式等其他技術方案，本發(fā)明構件的系統(tǒng)簡潔、可靠性高、成本低。
[0018]本發(fā)明合理、有效地使用在Modbus協(xié)議發(fā)明前生產(chǎn)出來的如數(shù)控機床，各種冶煉、化工大型自動化工藝/工序系統(tǒng)等大型無地址標識的設備為現(xiàn)在的生產(chǎn)服務，充分發(fā)揮這些無地址標識設備的作用對于我國國民經(jīng)濟建設具有非常重要的意義。本發(fā)明針對此而研發(fā)的。本發(fā)明能簡潔、低成本、可靠地實現(xiàn)對無地址標識設備的組網(wǎng)，便于人們在舒適的監(jiān)控、操作工作環(huán)境中高效地使用無地址標識設備服務于生產(chǎn)，因此本發(fā)明具有很高的經(jīng)濟效益、社會效益。
【附圖說明】
[0019]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明:
[0020]圖1是本發(fā)明一個具體實施例的整體結構框圖。
【具體實施方式】
[0021]如圖1所示，本發(fā)明提供的一種基于串口實現(xiàn)無地址標識設備有線通信的系統(tǒng)，包括PC機、RS232/RS485轉換器、通信控制器、無地址標識設備，PC機通過RS232/RS485轉換器與通信控制器雙向連通，通信控制器包括單片機最小系統(tǒng)、RS485/TTL電平轉換電路、地址選擇電路、地址識別電路、TTL/RS232電平轉換電路，RS485/TTL電平轉換電路的一端與RS232/RS485轉換器相互連通，另一端與單片機最小系統(tǒng)中的一個串口連接，并通過RS232/RS485轉換器與PC機相連，形成PC機與通信控制器之間的通信通路，單片機最小系統(tǒng)借助于地址選擇電路構建通信控制器與無地址標識設備之間的通信通路，并通過地址識別電路獲知申請串口通信的無地址標識設備，TTL/RS232電平轉換電路的串口通信線路的TTL端與單片機最小系統(tǒng)中的另一個串口連接，其各串口輸入端子與若干個無地址標識設備的串口端子通過RS232——對應連接起來，并且TTL/RS232電平轉換電路將無地址標識設備的通信信號傳送至單片機最小系統(tǒng)處理。
[0022]在本實施例中優(yōu)先選用的通信控制器中的單片機最小系統(tǒng)優(yōu)選具有雙串口的單片機STC12C5A60S2作為控制芯片，PC機與通信控制器進行信息傳輸，采用有線傳輸方式。一般情況下通信控制器安裝在工業(yè)現(xiàn)場，PC機與通信控