[发明专利]一种具有Modbus通信诊断功能的手操器

说明书

本发明公开了一种具有Modbus通信诊断功能的手操器，涉及了以下技术方案：包括手操器外壳、一体化电路板、电池；所述一体化电路板直接安装到所述手操器外壳上；所述一体化电路板与所述电池的电源线插头连接。所述一体化电路板在一块电路板上集成了处理器、电源管理电路、存储系统电路、Modbus通信模块电路、显示模块电路、微动开关按键电路、波形测量电路、总线电压测量电路和红外发射电路。通过采用上述技术方案，本发明提供的一种具有Modbus通信诊断功能的手操器，实现手操器和支持Modbus协议的仪器仪表信息交换，并通过总线电压测量、波特率测量、波形采集和分析、报文获取及分类等方式对RS‑485物理层和Modbus协议进行通信质量诊断。

技术领域

本发明涉及一种手操器，尤其涉及一种具有Modbus通信诊断功能的手操器。

背景技术

工业现场生产和现场调试及后期维护运行期间存在诸多问题。主要集中在需要专用测试装置、现场施工人员素质不高、安装调试环节沟通不畅导致现场设备与DCS系统之间无法正常通信等方面。目前市场的Modbus网络诊断工具各有利弊：传统手操器功能单一，仅支持基础的数据读取和参数配置，无法全面诊断通信错误；基于PC的诊断工具功能全面，但价格高昂、不便于携带及操作、纷繁复杂的操作界面对使用人员专业知识要求高。手操器是自动化仪表的一个手动操作单元，主要用于工业现场仪器仪表的数据读取和功能参数配置，获取仪器仪表的周期性变量、报警状态，并支持设备运行参数的修改配置。Modbus是一种串行通信协议，是工业领域通信协议的业界标准，是工业电子设备之间常用的连接方式。Modbus因其公开发表并且无版权要求、易于部署和维护、对供应商来说修改限制少等原因，比其他通信协议使用的更广泛。在数据采集与监视控制系统(SCADA)中，Modbus通常用来连接监控计算机和远程终端控制系统(RTU)。Modbus通信广泛应用于化工、石油、冶金、电力、制造等行业。

具有Modbus通信诊断功能的手操器的实现，可满足现有Modbus协议仪器仪表现场配置与通信诊断需要，打破故障排除的局限性，从而大大提高服务、维护及工程技术人员的操作能力，对工业现场设备的通信诊断和故障排除及远程指导调试具有重要意义。

发明内容

本发明提供了一种具有Modbus通信诊断功能的手操器，实现手操器和支持Modbus协议的仪器仪表信息交换，并通过总线电压测量、波特率测量、波形采集和分析、报文获取及分类等方式对RS-485物理层和Modbus协议进行通信质量诊断。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种具有Modbus通信诊断功能的手操器，包括手操器外壳、一体化电路板、电池；所述一体化电路板直接安装到所述手操器外壳上；所述一体化电路板与所述电池的电源线插头连接。

所述一体化电路板在一块电路板上集成了处理器、电源管理电路、存储系统电路、Modbus通信模块电路、显示模块电路、微动开关按键电路、波形测量电路、总线电压测量电路和红外发射电路。仅需要少量固定螺丝即可将一体化电路板固定到产品外壳上，实现手操器的快速生产组装。由于采用了一体化电路板，使得产品的结构简单可靠。

所述一体化电路板包括一电源管理电路，所述电源管理电路分别与所述处理器、存储系统电路、Modbus通信模块电路、显示模块电路、微动开关按键电路、波形测量电路和红外发射电路连接，用以提供电能。

所述显示模块电路与所述处理器连接，支持液晶屏报文显示功能，包含序号、时间戳、报文类型、源地址、目的地址、寄存器起始、寄存器偏移、实时数据等。

所述总线电压测量电路与所述处理器、所述Modbus通信模块电路连接，支持总线电压测量。

所述波形测量电路与所述处理器连接，支持波特率测量、波形采集和分析、报文获取及分类功能。

所述微动开关按键电路与所述外壳上的键盘相连，具有数字输入功能，键盘上具有电源及光标控制键。