[发明专利]RS485总线中多传感器编址方法、数据采集设备和系统

说明书

本发明公开了一种RS485总线中多传感器编址方法，包括如下步骤：步骤1：将RS485网络划分为不超过八个子网，相同类型的传感器连接在同一子网内；步骤2：对子网内的传感器依次上电进行编址，每个传感器编址结束后断电，直至完成该子网内所有传感器的编址；步骤3：重复步骤2，完成所有子网内的传感器的编址，采用本发明的方法后，各传感器不需要进行预编址，而采集设备对传感器进行自动编址，从而减少现场安装人员的对传感器的配置管理工作，减少人员操作配置失误带来的系统失效风险。同时，本发明还提供了基于该方法的数据采集设备和系统，属于物联网技术领域。

技术领域

本发明属于物联网技术领域，更具体而言，涉及一种RS485总线中多传感器编址方法、数据采集设备和系统。

背景技术

随着物联网行业的发展，越来越多的工业现场都安装了传感器采集系统。传感器采集系统，通过在各工业现场布置各类传感器，采集多个位置点的数据，如温湿度、位移、光照、振动、噪声等。由于采集现场需要采集的节点位置较多，为保证有效采集到各节点数据，通常使用RS485总线。由于RS-485采用半双工工作方式，支持多点数据通信，采样有线连接，数据采集实时性、可靠性都可以得到保障。

这类工业现场传感器采集系统中，通常需要配置多种传感器，并且各类传感器都需要配置多组，用于采集不同节点位置的传感器数据，如温度传感器、振动传感器等。在使用RS485进行组网时，为了有效获得对应位置的传感器数据，需要对各个节点的传感器进行编址，在通过自定义协议完成数据采集和处理，并上传到工业控制平台。

大多数系统中，采用对传感器进行预编址方式，完成传感器终端RS485网络地址分配。

通过拨码等方式，配置传感器地址。

传感器终端具有设备唯一编号(SN)，传感器数据采集设备通过唯一编号(SN)来识别对应的传感器。

对于大多数工业现场应用中，通常要求传感器具有较高的防护等级，如IP65～IP66，甚至需要IP67。使用传统的拨码方式，将会使得传感器外形增大，IP防护等级较低，且成本上升。

在RS485网络中，常用Modbus等协议进行多节点传感器数据采集，而Modbus RTU帧格式定义的地址为8bit，通常只使用1-247表示从设备。

具体到每个传感器的RS485网络地址，若将设备编号SN通过一定算法随机映射为(1-247)中的一个，若RS485网络中的节点数量达到10个以上时，将较大概率出现重复地址的终端设备应用到一个RS485网络中，这就使得现场工业传感器采集系统现场安装时，需要识别设备地址，并通过地址编码设备，将终端网络地址重新分配调整。

若在现场工业传感器采集系统现场安装时，直接根据传感器安装数量，进行预编址，则需要在传感器安装前，对所有传感器终端进行预编址。

采用传感器预编址的方法，将使得安装现场人员，需要具备较高的操作技能，否则容易导致出错，可能出现传感器实际位置，与系统预定位置不一致，从而导致采集系统采集数据位置错误，造成数据分析失效。另外一方面，传感器维护或其它原因需要更换时，也需要对编址数据进行解绑，需要在对传感器进行重新编址，或者对传感器系统采集设备进行较为复杂配置，安装配置人员操作较为复杂。

以现有技术CN201911214357.9为例，其公开了一种数字传感器快速组网的方法，包括：数字仪表发送广播指令，使所有数字传感器进入组网状态；数字仪表发送指令，ID号为0到netBit位相同的数字传感器回复其ID号；数字仪表根据回复ID号判断是否获取到正确ID号；获取失败则当前扫描ID号的netbit值加1，重新发布指令直至数字仪表获取到正确ID号；数字仪表获取到正确ID号将此ID号保存到已识别到的ID号组；数字仪表获取到正确ID号后，通过ID号给数字传感器设地址，或直接通过ID号读取各个数字传感器的信息。上述方法利用传感器具有唯一ID号和RS485总线冲突的特点进行编址。这是一种利用上述缺陷基于另外一途径的解决方案。