[发明专利]串联式即插即用智能传感通信系统及其自动编址方法

说明书

本发明公开了一种串联式即插即用智能传感通信系统及其自动编址方法。本发明包括依次首尾相连的多个传感通信单元。所述的传感通信单元包括控制器、输入插座和输出插座。输入插座和输出插座上均设置有电源接口、通信接口和编码接口。输入插座、输出插座上的编码接口与控制器的编码输入接口、编码输出接口分别连接。前一个传感通信单元内的输出插座与后一个传感通信单元的输入插座通过线缆连接。本发明将多个传感通信单元串联，简化了传感器布线的复杂程度，并利用前一级传感通信单元向后一级传感通信单元发送编址指令的方式，实现了各传感通信单元互不干扰的逐个编址。

技术领域

本发明属于传感器物联网技术领域，具体涉及一种即插即用智能传感模块基于RS485底层通信协议的Modbus RTU自动编址方法。

背景技术

现有传感器系统中，传感器网络中的传感器节点一般输出的是模拟信号，传输过程中容易失真，具体到纺织行业中，断纱传感器和张力传感器的信号都是开关量或模拟量，这种模拟量的信号在长距离传输过程中容易受到损耗和干扰，导致产生误差，监测数据不准确的问题。纺织设备在生产过程中，由于机器长期运转，经常会有断纱等情况，所以需要一套物联网系统来监测纱线的断线、张力等设备运行情况，并将数据通过网络设备发送到云端的智能传感模块。

根据纺织设备在监测设备状态时存在的问题，需要设计一套智能传感监测系统安装在每个锭位上，将每个锭位的断纱、张力传感器采集到的开关量、模拟量信号转化为数字信号，然后上传到网关等模块。基于RS485底层通信的Modbus RTU协议广泛应用于各种纺织设备上，考虑到模块的通用性，所以智能传感监测系统各个传感通信单元之间也使用RS485总线通信。

智能传感监测系统由大量的传感通信单元组成，各个单元之间接线复杂。以包覆丝机为例，一台设备有320个锭子，每锭都需要监测断纱或张力信号，一个传感通信单元接入4组监测信号，即需要安装80个传感通信单元。电源供电、RS485通信、传感器信号输入和输出等需要接线，有一定的技术门槛和操作难度。而且设备生产运行中，某一个传感通信单元发生故障，需要专业的技术人员去更换的新的传感通信单元，重新接线并设置通信地址。基于此问题，纺织行业需要一种能够即插即用，布线方便，更换简单，能自动编址的模块和方法。

发明内容

本发明提供了一种即插即用智能传感模块地址自学习方法。将本传感模块批量接入到RS485网络后，主机会自动为接入RS485网络的所有从机分配地址，实现自动编址功能。

本发明设计了一种串联式即插即用智能传感通信系统，包括首尾相连的多个传感通信单元。所述的传感通信单元包括控制器、输入插座和输出插座。输入插座和输出插座上均设置有通信接口和编码接口。输入插座的通信接口与输出插座的通信接口以及控制器的通信接口均连接。输入插座、输出插座上的编码接口与控制器的编码输入接口、编码输出接口分别连接。前一个传感通信单元内的输出插座与后一个传感通信单元的输入插座通过线缆连接。

作为优选，各传感通信单元的输入插座和输出插座串联形成通信总线。

作为优选，各传感通信单元采用485通信、CAN通信或工业现场总线通信。

作为优选，位于首端的传感通信单元为通信主机，与上位机连接；其余传感通信单元为通信从机。通信从机数量小于或等于255个。

作为优选，输入插座和输出插座均采用RJ45网口插座。

作为优选，输入插座的通信接口与控制器的通信接口之间设置有通信转换电路。

作为优选，输入插座和输出插座上还设置有电源接口。输入插座与输出插座上的电源接口通过线缆连接。控制器和传感器均由输入插座的电源接口供电。

作为优选，每个传感通信单元均对应一个或多个传感器。传感器的信号接口和配置接口与对应的传感通信单元内的控制器连接。

该串联式即插即用智能传感通信系统的自动编址方法具体如下：