专利名称：Rs-485总线设备远程管理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于远程监控技术领域，特别涉及一种基于嵌入式计算机技术的 RS-485总线设备远程管理系统。
背景技术：
随着工业控制技术的飞速发展，工业现场的设备一般通过现场总线技术组成网络进行信息交互和协同工作。RS-485总线由于其可靠性高、成本低、传输距离远等众多优点， 自上世纪80年代广泛使用以来目前仍活跃于工业现场。对于总线设备的集中监控，往往在某PC机上安装RS-485协议转接卡，然后在该PC机上使用管理软件对总线设备进行监控。 但其显著的局限在于，无法满足接入以太网的远程集中监控的需求。超大规模集成电路技术和嵌入式计算机技术的发展使得基于SOC (片上系统)的嵌入式系统应用遍布于工业、农业、汽车电子、消费电子等每个产业。而在工业控制领域，设备管理人员希望能更便捷地通过现有的计算机网络访问控制现场总线上的设备，特别是能像通过浏览器上网一样使用web方式对设备进行监控。在此背景下，开发一种基于嵌入式系统的RS-485总线设备远程管理系统能满足技术和市场的双重需求。
发明内容本实用新型针对现有技术的不足，提供了 RS-485总线设备远程管理系统。本实用新型所采取的技术方案为RS-485总线设备远程管理系统，包括远程计算机、以太网、设备网管卡和多个被管理设备，远程计算机通过以太网与设备网管卡信号连接，设备网管卡通过RS-485总线与多个被管理设备信号连接。所述的设备网管卡包括S3C2440处理器、Flash存储器、RAM存储器、温度传感器、 以太网接口和RS-485总线接口电路；Flash存储器、RAM存储器、温度传感器、以太网接口和 RS-485总线接口电路均与S3C2440处理器连接。所述的RS-485总线接口电路包括二极管D1、电阻Rl、电容Cl、反相器U2A和 RS-485收发器Ul ；二极管Dl的负极、电阻Rl的一端、RS-485收发器Ul的引脚4均与 S3C2440 ARM9处理器的发送引脚TX连接，RS-485收发器Ul的引脚1与S3C2440 ARM9处理器的接收引脚RX连接；二极管Dl的正极、电阻Rl的另一端、电容Cl的一端与反相器U2A 的输入端连接，反相器U2A的输出端分别与RS-485收发器Ul的引脚2、引脚3连接；电容 Cl的另一端和RS-485收发器Ul的引脚5均接地；RS-485收发器Ul的引脚8接电源VCC， RS-485收发器Ul的引脚6和引脚7分别接RS-485总线A端和B端；所述的RS-485收发器 Ul 型号为 SN65LBC184。本实用新型以尽可能低的产品成本和尽可能小的硬件体积完成了系统功能，系统运行稳定、响应速度快，软件操作简单方便，并且支持多用户同时登陆，实现了监控信息的共享，满足了 RS-485总线设备接入以太网进行远程集中监控的需求。
图1是本实用新型结构示意图；图2是本实用新型中设备网管卡结构示意图；图3是本实用新型中RS-485总线接口电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步说明。如图1所示，将设备网管卡的RS-485接口接到待管理设备的RS-485总线中，该设备网管卡在RS-485总线上作为主机设备，轮询向总线上的各从机设备按地址发送查询与控制命令，从机设备接收到命令后响应主机设备并返回结果。主机设备将总线上各从机设备响应的结果存入本机的数据库中，以便用户通过以太网进行远程访问。同时，主机设备接收来自以太网远程用户的实时命令，将该控制命令发送到RS-485总线上的某个设备。将设备网管卡的以太网接口通过路由器、交换机等接入以太网，本设备在以太网中作为服务器端，接收客户端的连接请求。本系统的服务器端在Linux操作系统的平台上实现了嵌入式WEB服务器，用户使用浏览器进行访问。当有客户端的连接请求时，WEB服务器响应页面请求并将“GET”实时交互命令交由CGI程序处理，CGI程序对命令进行分类。 如果交互命令为数据查询，CGI程序读取数据库中的数据并返回给客户端；如果交互命令为对RS-485总线上的设备执行命令，CGI程序将该命令转由RS-485总线控制程序处理。 RS-485总线控制程序收到命令后根据命令优先级进行区分，如果为一般命令则将命令加入命令队列，等待下一个轮询周期再经该命令发送到从机设备；如果为紧急命令，暂停当前轮询，直接将该命令发送到从机设备。如图2所示，设备网管卡主要由S3C2440处理器、Flash存储器、RAM存储器、温度传感器、以太网接口、RS-485总线接口组成。S3CM40 ARM9处理器为主控制器，用于控制所有外围设备；Flash存储器用于存储系统文件和历史数据；RAM存储器用于运行Iinux操作系统和一些的临时数据；温度传感器用于检测环境温度；以太网接口用于系统接入以太网，以便用户远程访问控制；RS-485接口用于与总线上的其他设备进行通信。如图3所示为设备网管卡RS-485接口电路图，其自动完成RS-485总线状态的收发转换。其主要由二极管D1，电阻R1，电容Cl，反相器U2A，RS-485收发器Ul组成。二极管Dl的负极、电阻Rl的一端、RS-485收发器Ul的引脚4均与S3C2440 ARM9处理器的发送引脚TX连接，RS-485收发器Ul的引脚1与S3C2440 ARM9处理器的接收引脚RX连接；二极管Dl的正极、电阻Rl的另一端、电容Cl的一端与反相器U2A的输入端连接，反相器U2A 的输出端分别与RS-485收发器Ul的引脚2、引脚3连接；电容Cl的另一端和RS-485收发器Ul的引脚5均接地；RS-485收发器Ul的引脚8接电源VCC，RS-485收发器Ul的引脚6 和引脚7分别接RS-485总线A端和B端。该电路的工作流程为初始化TX为高电平，U2的2脚为低电平，Ul工作于数据接收状态，将6、7脚的差分电平转换成1脚高低电平；当TX有低电平脉冲数据时，Cl通过二极管Dl迅速放电，使得U2的2脚为迅速变为高电平，此时Ul工作于数据发送状态，将引脚 4的高低电平转换成6、7脚的差分电平；TX数据发送完毕后恢复为高电平，Cl通过Rl缓慢延时充电后，充满后U2的2脚变成低电平，Ul恢复到数据接收状态。
权利要求1.RS-485总线设备远程管理系统，包括远程计算机、以太网、设备网管卡和多个被管理设备，其特征在于远程计算机通过以太网与设备网管卡信号连接，设备网管卡通过 RS-485总线与多个被管理设备信号连接；所述的设备网管卡包括S3C2440处理器、Flash存储器、RAM存储器、温度传感器、以太网接口和RS-485总线接口电路；Flash存储器、RAM存储器、温度传感器、以太网接口和 RS-485总线接口电路均与S3C2440处理器连接；所述的RS-485总线接口电路包括二极管Dl、电阻Rl、电容Cl、反相器U2A和RS-485收发器Ul ；二极管Dl的负极、电阻Rl的一端、RS-485收发器Ul的引脚4均与S3C2440 ARM9 处理器的发送引脚TX连接，RS-485收发器Ul的引脚1与S3C2440 ARM9处理器的接收引脚RX连接；二极管Dl的正极、电阻Rl的另一端、电容Cl的一端与反相器U2A的输入端连接，反相器U2A的输出端分别与RS-485收发器Ul的引脚2、引脚3连接；电容Cl的另一端和RS-485收发器Ul的引脚5均接地；RS-485收发器Ul的引脚8接电源VCC, RS-485收发器Ul的引脚6和引脚7分别接RS-485总线A端和B端；所述的RS-485收发器Ul型号为 SN65LBC184。
专利摘要本实用新型涉及一种RS-485总线设备远程管理系统。现有的PC机上使用管理软件对总线设备进行监控，往往无法满足接入以太网的远程集中监控的需求。本实用新型中包括的远程计算机通过以太网与设备网管卡信号连接，设备网管卡通过RS-485总线与多个被管理设备信号连接。设备网管卡包括S3C2440处理器、Flash存储器、RAM存储器、温度传感器、以太网接口和RS-485总线接口电路；Flash存储器、RAM存储器、温度传感器、以太网接口和RS-485总线接口电路均与S3C2440处理器连接。本实用新型以尽可能低的产品成本和尽可能小的硬件体积完成了系统功能，系统运行稳定、响应速度快。
文档编号G05B19/418GK202025226SQ20112010396
公开日2011年11月2日 申请日期2011年4月11日 优先权日2011年4月11日
发明者吴尚明, 祁姝琪, 秦宇晨, 邵李焕 申请人:杭州电子科技大学