專利名稱：多層次現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)存取的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以多層次通信架構(gòu)的方式，特別是且具有被動(dòng)式通信及主動(dòng)式通信功能，進(jìn)而可延長通信距離、擴(kuò)充控制器設(shè)備及快速獲取數(shù)據(jù)的現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)存取的控制裝置。
背景技術(shù)：
目前控制器的通信方式均采用RS485二線式總線通信(如圖1所示)，亦即由PC端直接通過RS232外接一485通信轉(zhuǎn)換器，再接至控制器設(shè)備，因所有控制器設(shè)備均與二線式總線并聯(lián)，故每一控制器設(shè)備均需設(shè)置一唯一的識(shí)別代碼(如1、2、3、4......)，以使PC端能通過輪詢(polling)方式，亦即一問一答的方式，一一取得控制器設(shè)備的數(shù)據(jù)，此種控制裝置具有如下的缺陷1、因其RS485通信，故其實(shí)驗(yàn)室通信距離為最大1.2公里(Km)，此為無干擾且為二線終端直接通信的距離，但實(shí)際上因總線上并聯(lián)控制器設(shè)備后，將使其通信信號(hào)因所掛設(shè)備的增多及現(xiàn)場干擾因素，而使得通信距離無法達(dá)到1.2公里，因此所能達(dá)到的通信距離相當(dāng)有限。
2、總線間因通過RS485驅(qū)動(dòng)通信，故其信號(hào)容易因現(xiàn)場設(shè)施而受干擾影響，如發(fā)電機(jī)、馬達(dá)、弱電設(shè)施等的磁場。
3、因?yàn)槎€式總線通信，所有設(shè)備皆屬并聯(lián)式接線，故每一控制器設(shè)備，幾乎為由設(shè)備端直接拉線至PC端，故其線材過多而使成本過高。
4、因?yàn)槎€式總線通信，故除控制器設(shè)備故障外，無法判斷總線間線路或短路點(diǎn)，使得線路維修不易，往往因此而需全部總線直接更換，而使得維修成本過高。
5、因?yàn)檩喸兺ㄐ牛骺刂破髟O(shè)備的數(shù)據(jù)，均為有順序的傳回，故其數(shù)據(jù)響應(yīng)太慢，無法實(shí)時(shí)反應(yīng)現(xiàn)場狀況及實(shí)時(shí)控制。
6、因?yàn)槎€式總線通信，故總線間任一線路短路，將使整套系統(tǒng)癱瘓，而無法使用。
7、因其為RS485二線式總線通信，其可通信的控制器設(shè)備僅能最多至32臺(tái)，造成可通信的設(shè)備數(shù)量過少。
故基于上述的因素，目前市面上的控制裝置，均無法使用于大型的控管作業(yè)(如大型工廠或公司)，故需加以提升方可符合快速成長的市場需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種多層次現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)存取的控制裝置，是于每一控制器設(shè)備上設(shè)有二個(gè)RS485通信端口，而具備有被動(dòng)式及主動(dòng)式通信，并配合多層次的通信設(shè)備，使得通信距離可依層次數(shù)作相對(duì)距離的倍增，且每階層的每一控制器設(shè)備均可于下層并聯(lián)32臺(tái)控制器設(shè)備，而可大幅擴(kuò)充數(shù)量，以符合大型的控管作業(yè)需求，又主動(dòng)式通信功能，可使每一控制器設(shè)備主動(dòng)往下層收集數(shù)據(jù)至內(nèi)部存儲(chǔ)器，以供上層控制器設(shè)備來收集時(shí)上傳，以快速響應(yīng)數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的次一目的是提供一種多層次現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)存取的控制裝置，于每一多層次通信架構(gòu)的控制器設(shè)備上增設(shè)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信端口，使得控制器設(shè)備同時(shí)具有485通信模式及TCP/IP的通信模式，以應(yīng)用于需要更快速響應(yīng)數(shù)據(jù)及控制的現(xiàn)場，且同時(shí)擴(kuò)展控制器設(shè)備的數(shù)量。
本發(fā)明的另一目的是提供一種多層次現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)存取的控制裝置，于每一多層次通信架構(gòu)的控制器設(shè)備上增設(shè)外接調(diào)制解調(diào)器(MODEM)接口，使得控制器設(shè)備可以通過撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程監(jiān)控端聯(lián)機(jī)，而達(dá)到遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)的收集。
本發(fā)明的又一目的是提供一種多層次現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)存取的控制裝置，于每一多層次通信架構(gòu)的控制器設(shè)備上增加維根(WIEGAMD)輸出驅(qū)動(dòng)，使得控制器設(shè)備同時(shí)具有RS485通信的感應(yīng)式卡片閱讀機(jī)聯(lián)網(wǎng)及維根輸出的感應(yīng)式卡片閱讀機(jī)聯(lián)網(wǎng)，而可于現(xiàn)場廣泛應(yīng)用不同型式的感應(yīng)式卡片閱讀機(jī)。
本發(fā)明的再一目的是提供一種多層式現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)存取的控制裝置，于每一多層次通信架構(gòu)的控制器設(shè)備上，以CPU直接與已模塊化的輸出入模塊通信，再配合RS485的通信，使得控制器設(shè)備具有快速的CPU聯(lián)機(jī)通信及RS485遠(yuǎn)距離通信的功能。
下面結(jié)合附圖以具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。


圖1是已有的RS-485二線式總線通信的架構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明多層次的架構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明多層次架構(gòu)搭配TCP/IP通信的示意圖；圖4是本發(fā)明多層次架構(gòu)搭配調(diào)制解調(diào)器通信的示意圖。
圖5是本發(fā)明多層次架構(gòu)搭配維根輸出的示意圖。
圖6是本發(fā)明多層次架構(gòu)搭配輸出模塊的示意圖。
具體實(shí)施例方式
請參閱第2圖，本發(fā)明是多層次的通信架構(gòu)，其RS485通信模式可供聯(lián)機(jī)32臺(tái)控制器設(shè)備，因此PC端以RS485通信總線可于第一層連接32臺(tái)控制器設(shè)備，本發(fā)明改進(jìn)了RS485通信界面，使得每一控制器設(shè)備具有二個(gè)RS485通信端口，一通信端口對(duì)上層設(shè)備連接通信，另一通信端口對(duì)下層設(shè)備連接通信，故在第一層的每一控制器設(shè)備，可利用RS485通信端口，配合RS485通信總線向下層綁定32臺(tái)第2層控制器設(shè)備，第2層控制器設(shè)備即具322的臺(tái)數(shù)，依此方式，第3層的控制器設(shè)備即為323臺(tái)數(shù)，依采用的CPU及存儲(chǔ)器，本發(fā)明的多層次通信架構(gòu)可達(dá)到24個(gè)階層，因此可連接的控制器設(shè)備臺(tái)數(shù)將是非常易于擴(kuò)增，足以符合大型控管作業(yè)的需求；本發(fā)明于同一階層的平行設(shè)備間，乃為并聯(lián)式的接線，而上下層設(shè)備間則采用串行式通信模式，以構(gòu)成多層次的通信，使得通信距離得以因階層的延伸而增長至28公里以上；另其通信處理程序，不但具有被動(dòng)式的通信，且具有主動(dòng)式通信功能，使得各階層控制器設(shè)備如同PC端，可于同時(shí)間內(nèi)對(duì)下層設(shè)備通信，使下層控制器設(shè)備數(shù)據(jù)均能自動(dòng)回傳至上層控制器設(shè)備，將可大幅縮短數(shù)據(jù)響應(yīng)的時(shí)間；此外，利用多層次的通信架構(gòu)，可適度將設(shè)備間通信距離縮短，以減少通信干擾，且可依區(qū)域或樓層或廠房位置，分別規(guī)劃為局部的階層，再將各局部階層整合連接為大區(qū)域的多層次通信架構(gòu)，使得原大系統(tǒng)架構(gòu)的施工，可輕易以小系統(tǒng)規(guī)模來規(guī)劃施工，進(jìn)而可簡易布線；至于通信總線短路故障時(shí)，其并不影響下層各階層所有控制器設(shè)備間的通信傳輸，使得系統(tǒng)不受故障影響而癱瘓。
請參閱圖3，本發(fā)明利用多層次的通信架構(gòu)，于每一臺(tái)控制器設(shè)備增設(shè)有TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信端口，使得每一階層的每一控制器設(shè)備同時(shí)具有RS485的連接通信模式及TCP/IP的連接通信模式，在增設(shè)TCP/IP通信端口后，將使得下層控制器設(shè)備會(huì)主動(dòng)將數(shù)據(jù)或信息自動(dòng)上傳，達(dá)到實(shí)時(shí)信息的響應(yīng)，而不需上層控制器來詢問收集，解決龐大不必要的輪詢時(shí)間，而更有效的處其它的控制功能，且其依IP地址編址，將可再擴(kuò)增控制器設(shè)備的數(shù)量；此外，控制器設(shè)備的安裝如同一般計(jì)算機(jī)的安裝，于需要處直接安接控制器設(shè)備，而可直接利用PC端的局域網(wǎng)絡(luò)連接至控制器設(shè)備端。
請參閱圖4，本發(fā)明利用多層次的通信架構(gòu)，于每一臺(tái)控制器設(shè)備上增設(shè)外接調(diào)制解調(diào)器(MODEM)的接口，使得控制器設(shè)備可通過撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程的上層控制器設(shè)備或下層控制器設(shè)備聯(lián)機(jī)，而遠(yuǎn)程的控制器設(shè)備，則可在不需以RS485遠(yuǎn)距離拉線的方式，達(dá)到控管的目的，亦或者視各階層控制器設(shè)備間的距離，來選擇使用RS485拉線方式并搭配使用撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)，此外藉由撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)，亦可以手動(dòng)撥號(hào)接收遠(yuǎn)程控制器設(shè)備數(shù)據(jù)，或定時(shí)自動(dòng)撥號(hào)接收遠(yuǎn)程控制器設(shè)備數(shù)據(jù)，達(dá)到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)收集的目的。
請參閱圖5，本發(fā)明利用多層次的通信架構(gòu)，于每一臺(tái)控制器設(shè)備上增設(shè)有維根(WIEGAMD)接收端口，使得控制器設(shè)備可同時(shí)接收RS485通信模式的感應(yīng)式卡片閱讀機(jī)數(shù)據(jù)及維根模式的感應(yīng)式卡片閱讀機(jī)數(shù)據(jù)，即控制器設(shè)備可同時(shí)連接不同廠牌型式的感應(yīng)式卡片閱讀機(jī)，以使現(xiàn)場感應(yīng)式卡片閱讀機(jī)可廣泛應(yīng)用，達(dá)到多卡使用或一卡通用的目的。
請參閱圖6，本發(fā)明利用多層次的通信架構(gòu)，于各控制器設(shè)備依部份功能組成，予以切割成模塊化結(jié)構(gòu)后，可與控制器設(shè)備的CPU直接通信連接，而可具備快速的CPU連接通信，或依現(xiàn)場距離采用RS485的遠(yuǎn)距通信，達(dá)到快速反應(yīng)現(xiàn)場監(jiān)控狀態(tài)及實(shí)時(shí)控制現(xiàn)場設(shè)備。
綜上所述，本發(fā)明多層次的通信架構(gòu)，可廣泛整合應(yīng)用于門禁管理系統(tǒng)、考勤管理系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)、巡更管理系統(tǒng)、電梯管理系統(tǒng)、消費(fèi)管理系統(tǒng)、報(bào)警管理系統(tǒng)及中央控制系統(tǒng)集成等，而達(dá)到實(shí)用的效益。
權(quán)利要求
1.一種多層次現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)存取的控制裝置，于各控制器設(shè)備設(shè)有二個(gè)RS485通信端口，一通信端口與上層控制器設(shè)備連接通信，另一通信端口則與下層控制器設(shè)備連接通信，各同階層平行設(shè)備間采并聯(lián)式接線，而上下層設(shè)備間則采串行式通信，使得每一階層的控制器設(shè)備均可向下連接次層的控制器設(shè)備。
2.依權(quán)利要求1所述的多層次現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)存取的控制裝置，其中，該上下層控制器設(shè)備具有被動(dòng)式通信模式及主動(dòng)式通信模式。
3.依權(quán)利要求1所述的多層次現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)存取的控制裝置，其中，該多層次通信裝置于各控制器設(shè)備上增設(shè)有TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信端口，以使得每一控制器設(shè)備同時(shí)具有RS485連接通信模式及TCP/IP連接通信模式。
4.依權(quán)利要求1所述的多層次現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)存取的控制裝置，其中，該多層次通信裝置于各控制器設(shè)備上增設(shè)外接調(diào)制解調(diào)器的接口，以使控制器設(shè)備通過撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程的上層控制器設(shè)備或者下層控制器設(shè)備聯(lián)機(jī)通信。
5.依權(quán)利要求1所述的多層次現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)存取的控制裝置，其中，該多層次通信裝置于各控制器設(shè)備上增設(shè)有維根接收端口，以使控制器設(shè)備可同時(shí)接收RS485通信模式的感應(yīng)式卡片閱讀機(jī)數(shù)據(jù)及維根模式的感應(yīng)式卡片閱讀機(jī)數(shù)據(jù)。
6.依權(quán)利要求1所述的多層次現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)存取的控制裝置，其中，該多層次通信裝置于各控制器設(shè)備依部份功能予以切割模塊化后，與控制器設(shè)備的CPU直接通信連接，或采用RS485的遠(yuǎn)距通信模式。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多層次現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)存取的控制裝置，以多層次的通信方式來架構(gòu)出連接PC的控制器設(shè)備，主要是在每控制器設(shè)備上設(shè)有二個(gè)RS485通信端口，其中，一通信端口對(duì)上層設(shè)備的通信使用，另一通信端口則為下層設(shè)備的通信使用，且各平行設(shè)備采并聯(lián)式接線，而上下層間則采用串聯(lián)式通信，使得各控制器設(shè)備除可作被動(dòng)式通信外，并可同時(shí)作主動(dòng)式的通信；藉此，利用多層次的架構(gòu)通信方式，既可延長通信距離及擴(kuò)充控制器設(shè)備的數(shù)量，還可廣泛應(yīng)用于大型的控管作業(yè)，且主動(dòng)式的通信可大幅縮短數(shù)據(jù)響應(yīng)時(shí)間。
文檔編號(hào)G06F13/00GK1601494SQ03134828
公開日2005年3月30日 申請日期2003年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月25日
發(fā)明者陳麗卿 申請人:陳麗卿