CN103699102A - 一种分布式rtu*** - Google Patents
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Abstract
一种分布式RTU***,它包括上位机、主控制器、DTU、主CAN总线、扩展CAN总线、CAN总线中继器、若干RTU和若干传感器,所述的RTU与现场传感器和现场设备相连,并与主CAN总线或扩展CAN总线相连,所述扩展CAN总线通过CAN总线中继器与主CAN总线相连,所述主CAN总线与主控制器相连,所述主控制器通过DTU与上位机相连。本发明减轻了主控制器MCU的工作负担,降低了接线的复杂程度,降低了后期维护升级成本,降低了设备成本。本发明不仅能够监测各站点的运行状况,而且能够对各站点RTU进行实施控制,方便现场维修与调试。
Description
技术领域
本发明涉及一种远程控制***,具体地说是一种应用于供水管网监控领域的分布式RTU***,属于水利资源技术领域。
背景技术
RTU是能自动完成水文(水情、水资源)参数的采集、存储、传输和控制的设备。RTU在管网监控中,主要用于用水计量、压力测量和为管网监控提供现场数据。目前,RTU在供水管网监控中,主要使用单MCU,MCU不但要管理现场传感器,控制执行机构,而且承担着与上位机管理***通信的任务,容易造成MCU负担过重;尤其多站点、多参数的监控现场接线方式复杂,增加了人工成本;后期增加站点需另行增加RTU设备,重新布设线路,增加了维护升级成本;每台RTU设备里面都需要放置DTU通信模块,增加了设备成本。
发明内容
针对上述不足,本发明提供了一种分布式RTU***,其不仅生产成本低而且便于维护。
本发明解决其技术问题采取的技术方案是:一种分布式RTU***,包括上位机,其特征是,还包括主控制器、DTU、主CAN总线、扩展CAN总线、CAN总线中继器、若干RTU和若干传感器,所述的RTU与现场传感器和现场设备相连,并与主CAN总线或扩展CAN总线相连,所述扩展CAN总线通过CAN总线中继器与主CAN总线相连,所述主CAN总线与主控制器相连,所述主控制器通过DTU与上位机相连。
优选地,所述主控制器包括MCU、CAN收发器、CAN接口、RS232接口、RS232通讯电路、显示屏和按键,所述CAN收发器分别与MCU和CAN接口相连,所述RS232通讯电路分别与MCU和RS232接口相连,所述的显示屏和按键分别与MCU相连;所述MCU包括CAN控制器。
优选地,所述RTU包括MCU、CAN收发器、CAN接口和通讯接口,所述CAN收发器分别与MCU和CAN接口相连,所述通讯接口与MCU相连;所述MCU包括CAN控制器。
优选地,所述主控制器和RTU的MCU均采用CYPRESS PSOC5平台系列CY8C5386AXI单片机。
优选地, 所述主控制器和RTU的CAN收发器均采用PHILIPS生产的TJA1050芯片。
优选地,所述DTU包括GPRS DTU。
本发明的有益效果是:本发明通过采用多MCU协同工作技术,将传统由单MCU处理的任务由主控制器MCU和分布在各个站点RTU的MCU来协同处理完成,减轻了主控制器MCU的工作负担,避免造成主控制器MCU负担过重;主控制器与各站点的RTU通过CAN总线进行通讯,CAN总线传输速率快,实时性好,抗干扰能力强,接线简便,降低了接线的复杂程度;管网监控区域各站点的增减,只需要在主控制器上进行设定,简单方便,降低了后期维护升级成本;整个***只需安装于主控制器一台DTU,降低了设备成本。通过主控制器可有条不紊的响应上位机和各个站点RTU的要求,监测各站点的运行状况,对各站点RTU进行实施控制,方便现场维修与调试。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明所述主控制器的结构示意图;
图3是本发明所述RTU的结构示意图。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点,下面通过具体实施方式,并结合其附图,对本发明进行详细阐述。
如图1所示,本发明的一种分布式RTU***,它包括上位机、主控制器、DTU、主CAN总线、扩展CAN总线、CAN总线中继器、若干RTU和若干传感器,所述的RTU与现场传感器和现场设备相连,并与主CAN总线或扩展CAN总线相连,所述扩展CAN总线通过CAN总线中继器与主CAN总线相连,所述主CAN总线与主控制器相连,所述主控制器通过DTU与上位机相连。
如图2所示,本发明所述的主控制器包括MCU、CAN收发器、CAN接口、RS232接口、RS232通讯电路、显示屏和按键,所述CAN收发器分别与MCU和CAN接口相连,所述RS232通讯电路分别与MCU和RS232接口相连,所述的显示屏和按键分别与MCU相连;所述MCU包括CAN控制器。
如图3所示,本发明所述的RTU包括MCU、CAN收发器、CAN接口和通讯接口,所述CAN收发器分别与MCU和CAN接口相连,所述通讯接口与MCU相连;所述MCU包括CAN控制器。
作为本发明优选的方案,所述主控制器和RTU的MCU均采用CYPRESS PSOC5平台系列CY8C5386AXI单片机,所述主控制器和RTU的CAN收发器均采用PHILIPS生产的TJA1050芯片,所述DTU包括GPRS DTU。
本发明基于PSOC5平台和CAN总线进行设计,主控制器和RTU的MCU采用Cypress生产的CY8C5386AXI单片机;主控制器和RTU的CAN收发器采用PHILIPS生产的TJA1050芯片;主控制器选用山东三龙智能技术有限公司生产的SRJZ-C811集中器;主控制器的显示屏采用深圳市汉昇实业有限公司生产的HS19264-8显示器,按键采用中国高迪集团有限公司生产的TD-0441按键;RTU采用山东三龙智能技术有限公司生产的WIMB型水资源远程智能测控终端机;CAN总线中继器选用秦皇岛蓝马电子科技有限公司生产的232-CAN-E2 型CAN总线中继器;DTU选用深圳宏电技术股份有限公司生产的型号为HT7710的GPRS DTU。
CY8C5386AXI单片机采用32位处理器,内含80M HZ的ARM Cortex-M3核, 应用于需要高性能处理器、复杂、大容量FLASH、SRAM 和实时操作***支持的场合,管脚可以灵活配置,CAN总线的发送(Tx)和接收(Rx)可以配置到任意一个I/O上;主处理器为CY8C5386AXI 的RTU集数字量输入接口、数字量输出接口、模拟量输入接口、模拟量输出接口、脉冲输入接口、脉冲输出接口和CAN总线接口于一体,不但能与各种接口的传感器进行通信,而且还能与具备CAN控制器和CAN收发器的设备进行通信;主处理器为CY8C5386AXI的主控制器具有人机交互设备HS19264-8液晶显示屏、TD-0441按键、RS232接口和CAN总线接口,能与具有RS232接口和CAN总线接口的设备相互通信;232-CAN-E2 型CAN总线中继器,两路标准的CAN接口,完全支持CAN总线V2.0A和V2.0B技术规范;DTU HT7710具有RS232接口,能与带有RS232接口的设备进行通信。
在本发明中,如果RTU 到主控制器的距离超过1.2KM,需要在CAN总线网络中加入CAN总线中继器,防止差动信号的衰减,以延长CAN总线网络上的差动信号传输距离。使用HS19264-8液晶显示屏和TD-0441按键增加CAN总线中的各个站点,使用按键对增加的各个站点RTU进行设置和控制,并在液晶上进行显示,有利于人机交互,同时,可以利用按键对各站点发送数据包,测试各个站点的连通性,并在液晶上对链路的错误进行显示,有利于对各站点的调试维修。
以上所述只是本发明的优选实施方式,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种分布式RTU***,包括上位机,其特征是,还包括主控制器、DTU、主CAN总线、扩展CAN总线、CAN总线中继器、若干RTU和若干传感器,所述的RTU与现场传感器和现场设备相连,并与主CAN总线或扩展CAN总线相连,所述扩展CAN总线通过CAN总线中继器与主CAN总线相连,所述主CAN总线与主控制器相连,所述主控制器通过DTU与上位机相连。
2.根据权利要求1所述的一种分布式RTU***,其特征是,所述主控制器包括MCU、CAN收发器、CAN接口、RS232接口、RS232通讯电路、显示屏和按键,所述CAN收发器分别与MCU和CAN接口相连,所述RS232通讯电路分别与MCU和RS232接口相连,所述的显示屏和按键分别与MCU相连;所述MCU包括CAN控制器。
3.根据权利要求1所述的一种分布式RTU***,其特征是,所述RTU包括MCU、CAN收发器、CAN接口和通讯接口,所述CAN收发器分别与MCU和CAN接口相连,所述通讯接口与MCU相连;所述MCU包括CAN控制器。
4.根据权利要求2或3所述的一种分布式RTU***,其特征是,所述主控制器和RTU的MCU均采用CYPRESS PSOC5平台系列CY8C5386AXI单片机。
5.根据权利要求2或3所述的一种分布式RTU***,其特征是, 所述主控制器和RTU的CAN收发器均采用PHILIPS生产的TJA1050芯片。
6.根据权利要求1所述的一种分布式RTU***,其特征是,所述DTU包括GPRS DTU。
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