支持多路串行通讯的数据传输装置及数据采集系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921177069.6 (22)申请日 2019.07.24 (73)专利权人 机械工业仪器仪表综合技术经济 研究所 地址 100032 北京市西城区广安门外大街 甲397号 (72)发明人 王静周学良蒋浩然单博 李玉敏 (74)专利代理机构 北京细软智谷知识产权代理 有限责任公司 11471 代理人 韩国强 (51)Int.Cl. G05B 19/042(2006.01) H04L 29/04(2006.01) H04L 29/06(2006.01) (54)实用新型名称。

2、 支持多路串行通讯的数据传输装置及数据 采集系统 (57)摘要 本申请涉及支持多路串行通讯的数据传输 装置及数据采集系统， 属于数据传输装置技术领 域。 本申请支持多路串行通讯的数据传输装置， 包括： 多个485接口； 多个485驱动芯片， 与多个 485接口一一对应连接； 单片机， 与多个485驱动 芯片连接； 以太网驱动芯片， 与单片机连接； 网络 变压器， 与以太网驱动芯片； 以太网接口， 与网络 变压器连接。 通过本申请， 能实现将多路485信号 集成为一路以太网信号发送至接收终端设备， 从 而有助于提升现场设备与接收终端设备间的通 讯速度。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN。

3、 210294837 U 2020.04.10 CN 210294837 U 1.一种支持多路串行通讯的数据传输装置， 其特征在于， 包括： 多个485接口； 多个485驱动芯片， 与所述多个485接口一一对应连接； 单片机， 与所述多个485驱动芯片连接； 以太网驱动芯片， 与所述单片机连接； 网络变压器， 与所述以太网驱动芯片； 以太网接口， 与所述网络变压器连接。 2.根据权利要求1所述的数据传输装置， 其特征在于， 所述数据传输装置还包括： 电源适配器， 用于提供所述数据传输装置的工作电源。 3.根据权利要求1或2所述的数据传输装置， 其特征在于， 所述数据传输装置还包括： LED指示。

4、灯， 与所述单片机连接。 4.根据权利要求1所述的数据传输装置， 其特征在于， 所述多个485接口为六个， 相应 地， 所述多个485驱动芯片也为六个。 5.根据权利要求1所述的数据传输装置， 其特征在于， 所述单片机采用STM32单片机。 6.根据权利要求1所述的数据传输装置， 其特征在于， 所述多个485驱动芯片均采用型 号为ADM2483的485驱动芯片。 7.根据权利要求1所述的数据传输装置， 其特征在于， 所述网络变压器采用型号为 HX1188NL的网络变压器。 8.根据权利要求1所述的数据传输装置， 其特征在于， 所述以太网驱动芯片采用型号为 DP83848的以太网驱动芯片。 9.。

5、根据权利要求1所述的数据传输装置， 其特征在于， 所述多个485接口均采用型号为 2EDGKC-5.08-3P的485接口， 所述以太网接口采用型号为HR911205C的以太网接口。 10.一种数据采集系统， 其特征在于， 包括： 如权利要求1-9任一项所述的数据传输装置； 多台具有485接口的设备， 与所述数据传输装置的所述多个485接口一一对应连接； 以 及 工控机， 与所述数据传输装置的所述以太网接口连接。 权利要求书 1/1 页 2 CN 210294837 U 2 支持多路串行通讯的数据传输装置及数据采集系统 技术领域 0001 本申请属于数据传输装置技术领域， 具体涉及支持多路串行。

6、通讯的数据传输装置 及数据采集系统。 背景技术 0002 工业数据采集过程中， 主要通过工业串行总线通讯来传输数据， 当前业界主要使 用的方案是， 使用MODBUS-485串行通讯方式， 连接工厂内的大量设备， 进行数据读取传输。 但工业串行总线通讯这种通讯方式下， 存在通讯速度慢的问题， 比如， 一个需要连接500台 MODBUS-485设备的工厂， 该工厂需要使用大量电缆连接主控PLC和500台MODBUS-485设备， 主控PLC通过单路串行通信读取500台MODBUS-485设备数据， 假设每台设备平均传输10个数 据， 每个设备读取数据的时间是20mS， 500台设备数据全部获取， 。

7、主控PLC 每次获取500台设 备数据需要的时间是10S。 在通讯速度方面， 工业串行总线通讯越来越无法满足工业场合的 需求。 实用新型内容 0003 为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题， 本申请提供支持多路串行通讯 的数据传输装置及数据采集系统， 实现将多路485信号集成为一路以太网信号发送至接收 终端设备， 以支持多路串行通讯， 有助于提升现场设备与接收终端设备间的通讯速度。 0004 为实现以上目的， 本申请采用如下技术方案： 0005 第一方面， 0006 本申请提供一种支持多路串行通讯的数据传输装置， 包括： 0007 多个485接口； 0008 多个485驱动芯片， 与所述。

8、多个485接口一一对应连接； 0009 单片机， 与所述多个485驱动芯片连接； 0010 以太网驱动芯片， 与所述单片机连接； 0011 网络变压器， 与所述以太网驱动芯片； 0012 以太网接口， 与所述网络变压器连接。 0013 进一步地， 所述数据传输装置还包括： 0014 电源适配器， 用于提供所述数据传输装置的工作电源。 0015 进一步地， 所述数据传输装置还包括： 0016 LED指示灯， 与所述单片机连接。 0017 进一步地， 所述多个485接口为六个， 相应地， 所述多个485驱动芯片也为六个。 0018 进一步地， 所述单片机采用STM32单片机。 0019 进一步地，。

9、 所述多个485驱动芯片均采用型号为ADM2483的485驱动芯片。 0020 进一步地， 所述网络变压器采用型号为HX1188NL的网络变压器。 0021 进一步地， 所述以太网驱动芯片采用型号为DP83848的以太网驱动芯片。 说明书 1/5 页 3 CN 210294837 U 3 0022 进一步地， 所述多个485接口均采用型号为2EDGKC-5.08-3P的485接口， 所述以太 网接口采用型号为HR911205C的以太网接口。 0023 第二方面， 0024 本申请提供一种数据采集系统， 包括： 0025 如上述任一项所述的数据传输装置； 0026 多台具有485接口的设备， 与。

10、所述数据传输装置的所述多个485接口一一对应连 接； 以及 0027 工控机， 与所述数据传输装置的所述以太网接口连接。 0028 本申请采用以上技术方案， 至少具备以下有益效果： 0029 本申请提供的支持多路串行通讯的数据传输装置， 利用多个485驱动芯片通过各 自对应的485接口接收多个现场设备的485信号， 并将信号传输给单片机， 单片机接收多路 485信号， 并将多路485信号集成为一路以太网信号传输给以太网驱动芯片， 由以太网驱动 芯片通过网络变压器将该一路以太网信号传输给与以太网接口连接的接收终端设备， 通过 本申请实现将多路485信号集成为一路以太网信号发送至接收终端设备， 以。

11、支持多路串行 通讯， 有助于提升现场设备与接收终端设备间的通讯速度。 0030 应当理解的是， 以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的， 并不 能限制本申请。 附图说明 0031 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本 申请的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以 根据这些附图获得其他的附图。 0032 图1为本申请一个实施例提供的支持多路串行通讯的数据传输装置的结构示意 图； 0033 图2为本申请一个实施例提供的数据采集。

12、系统的结构示意图； 0034 图3为本申请另一个实施例提供的支持多路串行通讯的数据传输装置的结构示意 图； 0035 图4为本申请一个实施例提供的数据采集系统的结构示意图； 0036 图中： 0037 1-数据采集系统； 0038 10-支持多路串行通讯的数据传输装置； 0039 101-485接口； 102-485驱动芯片； 103-单片机； 104-以太网驱动芯片； 105- 网络变 压器； 106-以太网接口； 107-电源适配器； 108-LED指示灯。 具体实施方式 0040 为使本申请的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将对本申请的技术方案进行 详细的描述。 显然， 所描述的实。

13、施例仅仅是本申请一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基 于本申请中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有 说明书 2/5 页 4 CN 210294837 U 4 其它实施方式， 都属于本申请所保护的范围。 0041 请参阅图1， 图1为本申请一个实施例提供的支持多路串行通讯的数据传输装置的 结构示意图。 0042 如图1所示， 该支持多路串行通讯的数据传输装置10包括： 0043 多个485接口101； 0044 多个485驱动芯片102， 与所述多个485接口101一一对应连接； 0045 单片机103， 与所述多个485驱动芯片102连接； 0046 以。

14、太网驱动芯片104， 与所述单片机103连接； 0047 网络变压器105， 与所述以太网驱动芯片104； 0048 以太网接口106， 与所述网络变压器105连接。 0049 上述实施例方案在具体应用中， 多个485接口101作为输入接口， 多个485 接口101 各自要与对应的具有485接口的外部设备通过线缆连接， 在实际工业应用中， 具有485接口 的外部设备可以是各种监控仪表， 比如， 具有485通讯功能的温度采集仪表， 具有485通讯功 能的电力采集仪表， 等等。 0050 多个485驱动芯片102通过各自对应的485接口101接收多个外接设备的 485信号， 在实际应用中， 485。

15、驱动芯片102作为485信号的收发器件， 先由 485驱动芯片102接收485信 号， 然后再将信号发送给单片机103， 可以实现对单片机103的保护。 0051 单片机103接收多路485信号后， 将多路485信号集成为一路以太网信号， 在具体应 用中， 单片机103将多路485信号集成为一路以太网信号时， 涉及到将信号数据由MODBUS通 信协议下转换到以太网通信协议下， 在此需要指出的是， 将信号数据由MODBUS通信协议下 转换到以太网通信协议下， 是属于现有技术内容， 在实际应用中， 本领域技术人员能够从相 关现有技术获得， 本申请并未涉及对此进行相关改进， 在此本申请仅是进行稍微提。

16、及下。 0052 单片机103在将多路485信号集成为一路以太网信号后， 发送给以太网驱动芯片 104， 在实际应用中， 以太网驱动芯片104作为以太网信号的收发器件， 由以太网驱动芯片 104接收单片机103发送的该一路以太网信号后， 通过网络变压器105将该一路以太网信号 传输给与以太网接口106网线连接的接收终端设备， 进而实现将各个外部设备的数据信号 集成为一路以太网信号传输到接收终端设备。 0053 本申请利用多个485驱动芯片通过各自对应的485接口接收多个外接设备的485信 号， 并将信号传输给单片机， 单片机接收多路485信号， 并将多路485 信号集成为一路以太 网信号传输给。

17、以太网驱动芯片， 由以太网驱动芯片通过网络变压器将该一路以太网信号传 输给与以太网接口连接的接收终端， 通过本申请实现将多路485信号集成为一路以太网信 号发送至以太网接收终端， 以支持多路串行通讯， 有助于提升现场设备与接收终端设备间 的通讯速度。 0054 请参阅图2， 图2为本申请另一个实施例提供的支持多路串行通讯的数据传输装置 的结构示意图。 0055 如图2所示， 该支持多路串行通讯的数据传输装置10还包括： 0056 电源适配器107， 用于提供所述数据传输装置10的工作电源。 0057 在具体应用中， 电源适配器107能够将交流电转换成所述数据传输装置10 直流 电， 实现为所述。

18、数据传输装置10提供稳定的工作电源。 说明书 3/5 页 5 CN 210294837 U 5 0058 请参阅图3， 图3为本申请另一个实施例提供的支持多路串行通讯的数据传输装置 的结构示意图。 0059 如图3所示， 该支持多路串行通讯的数据传输装置10还包括： 0060 LED指示灯108， 与所述单片机103连接。 0061 通过LED指示灯108， 可实现该支持多路串行通讯的数据传输装置10具有状态指示 功能， 比如， 该支持多路串行通讯的数据传输装置10接通电源工作时， LED指示灯108亮起， 指示为工作状态。 0062 如图1-3所示， 在一个实施例中， 所述多个485接口10。

19、1为六个， 相应地， 所述多个 485驱动芯片102也为六个。 可以实现该支持多路串行通讯的数据传输装置10能够支持接入 6个现场设备。 0063 下述对本申请上述各元器件的具体产品应用进行说明介绍， 以便于本领域技术人 员能更好地了解本申请技术方案内容。 0064 在具体应用中， 所述单片机103可以采用STM32单片机， 其能满足高性能、 低成本、 低功耗的嵌入式应用设计， 其性能能够满足本申请的支持多路串行通讯的数据传输装置10 的应用。 0065 在具体应用中， 所述多个485驱动芯片102可以均采用型号为ADM2483 的485驱动 芯片， 其是一款集成式电流隔离器件， 适用于多点总。

20、线传输线路的双向数据通信， 其信号隔 离传输功能能够实现对单片机起到较好的保护作用。 0066 在具体应用中， 所述网络变压器105可以采用型号为HX1188NL的网络变压器105。 对于网络变压器， 又名以太网变压器， 其主要有信号电平耦合， 比如， 可以增强信号， 使其传 输距离更远； 使以太网驱动芯片104与外部隔离， 抗干扰能力大大增强， 而且对芯片增加了 很大的保护作用(如雷击)。 0067 在具体应用中， 所述以太网驱动芯片104采用型号为DP83848的以太网驱动芯片 104。 DP83848具有功能全、 低功耗、 集成度高等性能， 比如， 能够支持10/100M的以太网通信， 。

21、同时也支持MII和RMI接口模式。 0068 在具体应用中， 所述多个485接口101可以均采用型号为2EDGKC-5.08-3P 的485接 口， 所述以太网接口106可以采用型号为HR911205C的以太网接口 106。 0069 请参阅图4， 图4为本申请一个实施例提供的数据采集系统的结构示意图。 0070 如图4所示， 该数据采集系统1包括： 0071 如上述任一项所述的数据传输装置10； 0072 多台具有485接口的设备11， 与所述数据传输装置10的所述多个485接口101一一 对应连接； 以及 0073 工控机12， 与所述数据传输装置10的所述以太网接口106连接。 0074。

22、 在具体应用中， 多台具有485接口的设备11作为现场设备， 可以是各种监控仪表， 比如， 具有485通讯功能的温度采集仪表， 具有485通讯功能的电力采集仪表， 等等。 0075 工控机12作为接收终端设备， 接收数据传输装置10发送的将多路485信号集成为 一路的以太网信号， 从而有助于提升多台具有485接口的设备11与工控机12之间的通讯速 度。 0076 关于上述相关实施例中的数据采集系统1， 其数据传输装置10执行操作的具体方 说明书 4/5 页 6 CN 210294837 U 6 式已经在上述有关的实施例中进行了详细描述， 此处将不做详细阐述说明。 0077 可以理解的是， 上述。

23、各实施例中相同或相似部分可以相互参考， 在一些实施例中 未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。 0078 需要说明的是， 在本申请的描述中， 术语 “第一” 、“第二” 等仅用于描述目的， 而不 能理解为指示或暗示相对重要性。 此外， 在本申请的描述中， 除非另有说明，“多个” 、“多” 的 含义是指至少两个。 0079 此外， 在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中， 也可以 是各个单元单独物理存在， 也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。 0080 在本说明书的描述中， 参考术语 “一个实施例” 、“一些实施例” 、“示例” 、“具体示 例” 、 或 。

24、“一些示例” 等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、 结构、 材料或者特 点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。 在本说明书中， 对上述术语的示意性表述不 一定指的是相同的实施例或示例。 而且， 描述的具体特征、 结构、 材料或者特点可以在任何 的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。 0081 尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例， 可以理解的是， 上述实施例是示例 性的， 不能理解为对本申请的限制， 本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述 实施例进行变化、 修改、 替换和变型。 说明书 5/5 页 7 CN 210294837 U 7 图1 图2 说明书附图 1/2 页 8 CN 210294837 U 8 图3 图4 说明书附图 2/2 页 9 CN 210294837 U 9 。