一種氨氮分析儀采樣及數(shù)據(jù)傳輸方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種氨氮分析儀采樣及數(shù)據(jù)傳輸方法，包括以下步驟：步驟一、氨氮采樣器以RS485總線的方式向氨氮分析儀查詢樣品采樣的信號(hào)，若有樣品采樣信號(hào)，則氨氮采樣器向氨氮分析儀輸送采樣樣品；步驟二、氨氮分析儀測量分析采樣樣品的各項(xiàng)數(shù)據(jù)；步驟三、數(shù)據(jù)采集儀以RS458總線的方式讀取氨氮分析儀的測量數(shù)據(jù)；其中，步驟一和步驟三的順序可調(diào)換。本發(fā)明提供的氨氮分析儀采樣及數(shù)據(jù)傳輸方法及裝置，使氨氮分析儀能同時(shí)通過RS485通訊總線方式連接采樣器和數(shù)據(jù)采集儀，實(shí)現(xiàn)樣品采樣和測量數(shù)據(jù)的傳輸，很好的解決了數(shù)據(jù)傳輸失真的問題。
【專利說明】一種氨氮分析儀采樣及數(shù)據(jù)傳輸方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化工環(huán)保領(lǐng)域，尤其涉及一種氨氮分析儀采樣及數(shù)據(jù)傳輸方法及裝 置。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有氨氮采樣器與氨氮分析儀采用RS485總線以MODBUS主從方式進(jìn)行一對一的 通訊，實(shí)現(xiàn)采樣器向分析儀提供分析樣品；而數(shù)據(jù)采集儀則是通過氨氮分析儀的電流輸出 通道采集其測量出的數(shù)據(jù)。
[0003] 這種通過電流輸出通道采集輸出通道采集測量數(shù)據(jù)的方式有較大的弊端，即會(huì)產(chǎn) 生數(shù)據(jù)失真，一是氨氮分析儀將測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為4?20mA電流信號(hào)時(shí)有一定的轉(zhuǎn)換失真， 二是數(shù)據(jù)采集儀將電流信號(hào)再轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)又有一定的轉(zhuǎn)換失真，即使標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào) 的精度要求為2%。，累計(jì)起來就有2. 83%。的較大誤差，這在大量程時(shí)測量小信號(hào)就會(huì)出現(xiàn) 明顯的顯示偏差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種采集數(shù)據(jù)時(shí)能夠減小 數(shù)據(jù)失真的氨氮分析儀采樣及數(shù)據(jù)傳輸方法及裝置。
[0005] -種氨氮分析儀采樣及數(shù)據(jù)傳輸方法，包括以下步驟：
[0006] 步驟一、氨氮采樣器以RS485總線的方式向氨氮分析儀查詢樣品采樣的信號(hào)，若 有樣品采樣信號(hào)，則氨氮采樣器向氨氮分析儀輸送采樣樣品；
[0007] 步驟二、氨氮分析儀測量分析采樣樣品的各項(xiàng)數(shù)據(jù)；
[0008] 步驟三、數(shù)據(jù)采集儀以RS458總線的方式讀取氨氮分析儀的測量數(shù)據(jù)；
[0009] 其中，步驟一和步驟三的順序可調(diào)換。
[0010] 在上述方法的基礎(chǔ)上，所述步驟一包括：氨氮采樣器在RS485總線上以主從方式 經(jīng)通訊控制器向氨氮分析儀查詢樣品采樣的信號(hào)，若有樣品采樣信號(hào)，則氨氮采樣器向氨 氮分析儀輸送采樣樣品；
[0011] 其中，所述以主從方式經(jīng)通訊控制器向氨氮分析儀查詢樣品采樣的信號(hào)包括：通 訊控制器檢測到氨氮采樣器的通訊幀后，原樣轉(zhuǎn)發(fā)給氨氮分析儀，并等待氨氮分析儀的響 應(yīng)；若氨氮分析儀正常響應(yīng)，則氨氮分析儀將其響應(yīng)的通訊幀轉(zhuǎn)發(fā)給氨氮采樣器；若氨氮 分析儀響應(yīng)指令超時(shí)，則通訊控制器中止等待氨氮分析儀的響應(yīng)，復(fù)位到等待氨氮采樣器 和數(shù)據(jù)采集儀的通訊命令幀；
[0012] 所述步驟三包括：數(shù)據(jù)采集儀在RS485總線上以主從方式經(jīng)通訊控制器向氨氮分 析儀發(fā)出讀取測量數(shù)據(jù)的通訊幀；
[0013] 所述以主從方式經(jīng)通訊控制器向氨氮分析儀發(fā)出讀取測量數(shù)據(jù)的通訊幀包括：通 訊控制器檢測到數(shù)據(jù)采集儀的通訊幀后，原樣轉(zhuǎn)發(fā)給氨氮分析儀，并等待氨氮分析儀的響 應(yīng)；如氨氮分析儀正常響應(yīng)，則氨氮分析儀將其響應(yīng)的通訊幀轉(zhuǎn)發(fā)給數(shù)據(jù)采集儀；若氨氮 分析儀響應(yīng)指令超時(shí)，則通訊控制器中止等待氨氮分析儀的響應(yīng)，復(fù)位到等待氨氮采樣器 和數(shù)據(jù)采集儀的通訊命令幀；
[0014] 當(dāng)通訊控制器同時(shí)檢測到氨氮采樣器和數(shù)據(jù)采集儀的通訊幀時(shí)，則執(zhí)行先到的通 訊幀，屏蔽后到的通訊幀，直到前一個(gè)通訊幀處理完畢，通訊控制器重新復(fù)位到等待氨氮采 樣器和數(shù)據(jù)采集儀的通訊命令幀。
[0015] 一種氨氮分析儀采樣及數(shù)據(jù)傳輸裝置，包括氨氮分析儀、用于為氨氮分析儀提供 采樣樣品的氨氮采樣器、用于讀取氨氮分析儀測量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集儀；
[0016] 所述氨氮采樣器與氨氮分析儀通過RS485總線連接；所述數(shù)據(jù)采集儀與與氨氮分 析儀通過RS485總線連接。
[0017] 在上述裝置的基礎(chǔ)上，還包括用于處理氨氮采樣器和數(shù)據(jù)采集儀通訊幀的通訊控 制器，所述氨氮分析儀通過RS485總線與通訊控制器連接；通訊控制器分別通過RS485總線 與氨氮采樣器和數(shù)據(jù)采集儀連接。
[0018] 本發(fā)明提供的氨氮分析儀采樣及數(shù)據(jù)傳輸方法及裝置，使氨氮分析儀能同時(shí)通過 RS485通訊總線方式連接采樣器和數(shù)據(jù)采集儀，實(shí)現(xiàn)樣品采樣和測量數(shù)據(jù)的傳輸，數(shù)據(jù)采集 儀讀取氨氮分析儀的測量數(shù)據(jù)采用4字節(jié)浮點(diǎn)數(shù)存儲(chǔ)方式，保證數(shù)采儀采集的數(shù)據(jù)與氨氮 分析儀測量出的數(shù)據(jù)完全一致，從而很好的解決了數(shù)據(jù)傳輸失真的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明氨氮分析儀數(shù)據(jù)采集傳輸方法流程圖；
[0020] 圖2為本發(fā)明氨氮分析儀數(shù)據(jù)采集傳輸裝置通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖；
[0021] 圖3為本發(fā)明氨氮分析儀采樣及數(shù)據(jù)傳輸裝置通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖；
[0022] 附圖標(biāo)記說明：
[0023] 11-氨氮采樣器，12-數(shù)據(jù)采集儀，13-通訊控制器，14-氨氮分析儀。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明中的附圖，對本 發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例， 而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞 動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025] 圖1為本發(fā)明氨氮分析儀數(shù)據(jù)采集傳輸方法流程圖，如圖1所示，該方法包括以下 步驟：
[0026] 步驟101 :氨氮采樣器以RS485總線的方式向氨氮分析儀查詢樣品采樣的信號(hào)，若 有樣品采樣信號(hào)，則氨氮采樣器向氨氮分析儀輸送采樣樣品；
[0027] 步驟102、氨氮分析儀測量分析采樣樣品的各項(xiàng)數(shù)據(jù)；
[0028] 步驟103、數(shù)據(jù)采集儀以RS458總線的方式讀取氨氮分析儀的測量數(shù)據(jù)，其中，步 驟101和103可對調(diào)順序。
[0029] 具體地，為了測量水質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)，需要使氨氮分析儀對水質(zhì)樣品進(jìn)行測量分析， 而為了獲取測量樣品，首先需要氨氮采樣器對樣品進(jìn)行采樣，然后將采樣的樣品輸送給氨 氮分析儀進(jìn)行分析測量；另一方面，環(huán)保局為了獲知水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)的測量數(shù)據(jù)，就需要讀取 氨氮分析儀采樣樣品的的測量數(shù)據(jù)。
[0030] 本發(fā)明提供的氨氮分析儀采樣及數(shù)據(jù)傳輸方法及裝置，使氨氮分析儀能同時(shí)通過 RS485通訊總線方式連接采樣器和數(shù)據(jù)采集儀，實(shí)現(xiàn)樣品采樣和測量數(shù)據(jù)的傳輸，數(shù)據(jù)采集 儀讀取氨氮分析儀的測量數(shù)據(jù)采用4字節(jié)浮點(diǎn)數(shù)存儲(chǔ)方式，保證數(shù)采儀采集的數(shù)據(jù)與氨氮 分析儀測量出的數(shù)據(jù)完全一致，從而很好的解決了數(shù)據(jù)傳輸失真的問題。
[0031] 進(jìn)一步地，由于氨氮采樣器上的可編程邏輯控制器PLC是通過RS485以主從方式 與氨氮分析儀通訊，數(shù)據(jù)采集儀同樣以這種方式與氨氮分析儀通訊，氨氮采樣器上的可編 程邏輯控制器PLC和數(shù)據(jù)采集儀都作為主站，在沒有通訊協(xié)議協(xié)調(diào)通訊總線的控制權(quán)下， 在通訊上就會(huì)產(chǎn)生沖突，使總線上各設(shè)備無法穩(wěn)定的通訊，為此，本發(fā)明提出了進(jìn)一步的改 進(jìn)方案：
[0032] 所述步驟101包括：氨氮采樣器在RS485總線上以主從方式經(jīng)通訊控制器向氨氮 分析儀查詢樣品采樣的信號(hào)，若有樣品采樣信號(hào)，則氨氮采樣器向氨氮分析儀輸送采樣樣 品；
[0033] 其中，所述以主從方式經(jīng)通訊控制器向氨氮分析儀查詢樣品采樣的信號(hào)包括：通 訊控制器檢測到氨氮采樣器的通訊幀后，原樣轉(zhuǎn)發(fā)給氨氮分析儀，并等待氨氮分析儀的響 應(yīng)；若氨氮分析儀正常響應(yīng)，則氨氮分析儀將其響應(yīng)的通訊幀轉(zhuǎn)發(fā)給氨氮采樣器；若氨氮 分析儀響應(yīng)指令超時(shí)，則通訊控制器中止等待氨氮分析儀的響應(yīng)，復(fù)位到等待氨氮采樣器 和數(shù)據(jù)采集儀的通訊命令幀；
[0034] 所述步驟103包括：數(shù)據(jù)采集儀在RS485總線上以主從方式經(jīng)通訊控制器向氨氮 分析儀發(fā)出讀取測量數(shù)據(jù)的通訊幀；
[0035] 所述以主從方式經(jīng)通訊控制器向氨氮分析儀發(fā)出讀取測量數(shù)據(jù)的通訊幀包括：通 訊控制器檢測到數(shù)據(jù)采集儀的通訊幀后，原樣轉(zhuǎn)發(fā)給氨氮分析儀，并等待氨氮分析儀的響 應(yīng)；如氨氮分析儀正常響應(yīng)，則氨氮分析儀將其響應(yīng)的通訊幀轉(zhuǎn)發(fā)給數(shù)據(jù)采集儀；若氨氮 分析儀響應(yīng)指令超時(shí)，則通訊控制器中止等待氨氮分析儀的響應(yīng)，復(fù)位到等待氨氮采樣器 和數(shù)據(jù)采集儀的通訊命令幀；
[0036] 當(dāng)通訊控制器同時(shí)檢測到氨氮采樣器和數(shù)據(jù)采集儀的通訊幀時(shí)，則執(zhí)行先到的通 訊幀，屏蔽后到的通訊幀，直到前一個(gè)通訊幀處理完畢，通訊控制器重新復(fù)位到等待氨氮采 樣器和數(shù)據(jù)采集儀的通訊命令幀。
[0037] 圖2為本發(fā)明氨氮分析儀數(shù)據(jù)采集傳輸裝置通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖，如圖2所示，氨氮采 樣器的編程邏輯控制器PLC有一 RS485通訊接口，它做主站經(jīng)通訊控制器的通道1與氨氮 分析儀通訊，讀取其對樣品的需求狀態(tài)，從而控制與氨氮采樣器連接的管路進(jìn)行采樣、清洗 等；同時(shí)環(huán)保局所屬的數(shù)據(jù)采集儀也作為RS485主站經(jīng)通訊控制器的通道2與氨氮分析儀 通訊，讀取其測量數(shù)據(jù)。通訊控制器內(nèi)由微處理器智能判斷PLC控制器與數(shù)據(jù)采集儀誰先 發(fā)起通訊，如果兩個(gè)主站同時(shí)發(fā)送通訊命令，則屏蔽后發(fā)起的主站，并將氨氮分析儀的響應(yīng) 發(fā)送給相應(yīng)的主站。
[0038] 圖3為本發(fā)明氨氮分析儀采樣及數(shù)據(jù)傳輸裝置通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖，如圖3所示，本發(fā) 明的氨氮分析儀采樣及數(shù)據(jù)傳輸裝置，包括：氨氮分析儀14、用于為氨氮分析儀14提供采 樣樣品的氨氮采樣器11、用于讀取氨氮分析儀14測量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集儀12、以及用于處 理氨氮采樣器11和數(shù)據(jù)采集儀12通訊命令幀的通訊控制器13。所述氨氮分析儀14通過 RS485總線與通訊控制器13連接進(jìn)行通訊；通訊控制器13分別通過RS485總線與氨氮采 樣器11和數(shù)據(jù)采集儀12連接進(jìn)行通訊。
[0039] 本實(shí)施例提供的通訊控制器有效的解決了通訊沖突的技術(shù)問題，其中通訊控制器 的微處理器MCU檢測可編程邏輯控制器PLC和數(shù)據(jù)采集儀連接的通訊口，當(dāng)其中一個(gè)有通 訊幀的起始位時(shí)，微處理器MCU就接收該通道的通訊幀，直到收到通訊結(jié)束位或通訊超時(shí)。 通訊控制器通過CRC16校驗(yàn)通訊幀的是否正確完整來確定是否轉(zhuǎn)發(fā)給氨氮分析儀，并等待 氨氮分析儀的響應(yīng)，如果氨氮分析儀響應(yīng)超時(shí)，則通訊控制器復(fù)位到等待可編程邏輯控制 器PLC、數(shù)據(jù)采集儀的通訊命令狀態(tài)；如果氨氮分析儀發(fā)出有效響應(yīng)，通訊控制器就轉(zhuǎn)發(fā)給 相應(yīng)的主站。當(dāng)一個(gè)主站的通訊過程未結(jié)束時(shí)，另一個(gè)主站的通訊則暫時(shí)屏蔽，從而避免了 無主站控制權(quán)協(xié)調(diào)協(xié)議下二個(gè)主站同時(shí)通訊造成的通訊沖突問題。
[0040] 最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡 管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然 可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替 換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精 神和范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種氨氮分析儀采樣及數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟一、氨氮采樣器以RS485總線的方式向氨氮分析儀查詢樣品采樣的信號(hào)，若有樣 品采樣信號(hào)，則氨氮采樣器向氨氮分析儀輸送采樣樣品； 步驟二、氨氮分析儀測量分析采樣樣品的各項(xiàng)數(shù)據(jù)； 步驟三、數(shù)據(jù)采集儀以RS458總線的方式讀取氨氮分析儀的測量數(shù)據(jù)； 其中，步驟一和步驟三的順序可調(diào)換。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨氮分析儀采樣及數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述步驟一 包括：氨氮采樣器在RS485總線上以主從方式經(jīng)通訊控制器向氨氮分析儀查詢樣品采樣的 信號(hào)，若有樣品采樣信號(hào)，則氨氮采樣器向氨氮分析儀輸送采樣樣品； 其中，所述以主從方式經(jīng)通訊控制器向氨氮分析儀查詢樣品采樣的信號(hào)包括：通訊控 制器檢測到氨氮采樣器的通訊幀后，原樣轉(zhuǎn)發(fā)給氨氮分析儀，并等待氨氮分析儀的響應(yīng)；若 氨氮分析儀正常響應(yīng)，則氨氮分析儀將其響應(yīng)的通訊幀轉(zhuǎn)發(fā)給氨氮采樣器；若氨氮分析儀 響應(yīng)指令超時(shí)，則通訊控制器中止等待氨氮分析儀的響應(yīng)，復(fù)位到等待氨氮采樣器和數(shù)據(jù) 采集儀的通訊命令幀； 所述步驟三包括：數(shù)據(jù)采集儀在RS485總線上以主從方式經(jīng)通訊控制器向氨氮分析儀 發(fā)出讀取測量數(shù)據(jù)的通訊幀； 所述以主從方式經(jīng)通訊控制器向氨氮分析儀發(fā)出讀取測量數(shù)據(jù)的通訊幀包括：通訊控 制器檢測到數(shù)據(jù)采集儀的通訊幀后，原樣轉(zhuǎn)發(fā)給氨氮分析儀，并等待氨氮分析儀的響應(yīng)；如 氨氮分析儀正常響應(yīng)，則氨氮分析儀將其響應(yīng)的通訊幀轉(zhuǎn)發(fā)給數(shù)據(jù)采集儀；若氨氮分析儀 響應(yīng)指令超時(shí)，則通訊控制器中止等待氨氮分析儀的響應(yīng)，復(fù)位到等待氨氮采樣器和數(shù)據(jù) 采集儀的通訊命令幀； 當(dāng)通訊控制器同時(shí)檢測到氨氮采樣器和數(shù)據(jù)采集儀的通訊幀時(shí)，則執(zhí)行先到的通訊 幀，屏蔽后到的通訊幀，直到前一個(gè)通訊幀處理完畢，通訊控制器重新復(fù)位到等待氨氮采樣 器和數(shù)據(jù)采集儀的通訊命令幀。
3. -種氨氮分析儀采樣及數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于，包括氨氮分析儀、用于為氨氮分 析儀提供采樣樣品的氨氮采樣器、用于讀取氨氮分析儀測量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集儀； 所述氨氮采樣器與氨氮分析儀通過RS485總線連接；所述數(shù)據(jù)采集儀與與氨氮分析儀 通過RS485總線連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的氨氮分析儀采樣及數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于，還包括用于 處理氨氮采樣器和數(shù)據(jù)采集儀通訊幀的通訊控制器，所述氨氮分析儀通過RS485總線與通 訊控制器連接；通訊控制器分別通過RS485總線與氨氮采樣器和數(shù)據(jù)采集儀連接。
【文檔編號(hào)】G08C19/00GK104122402SQ201310149154
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月26日
【發(fā)明者】劉銳, 孔令勇 申請人:重慶賽騰自動(dòng)化儀表有限公司