[實(shí)用新型]一種無線智能壓力變送器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320885733.9
• 申請(qǐng)日: 2013-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN203758681U
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔晨;孫波;凌箐;張慶軍;楊凱;趙勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海自動(dòng)化儀表股份有限公司
• 主分類號(hào): G01L19/08
• 分類號(hào): G01L19/08;G08C17/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 俞宗耀;俞昉

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場(chǎng)總線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種無線智能壓力變送器。

背景技術(shù)

目前，市面上大多數(shù)壓力變送器采用有線方式，技術(shù)成熟但不能使用在惡劣的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中。無線壓力變送器可以彌補(bǔ)這個(gè)空缺，它利用無線傳輸技術(shù)，可以用在布線困難、較危險(xiǎn)、腐蝕性較高等有線儀表無法使用的場(chǎng)合。基于無線技術(shù)的測(cè)控設(shè)備具有低成本、易使用、易維護(hù)、擴(kuò)展應(yīng)用范疇等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)控制領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，壓力變送器作為測(cè)控系統(tǒng)中一個(gè)常用單元，將其無線化具有重要意義。

但隨之而來的問題是，工廠現(xiàn)有系統(tǒng)的通信體系完整，若改變整體的傳輸協(xié)議成本高，開發(fā)周期長(zhǎng)，且不確定的網(wǎng)絡(luò)延時(shí)等問題制約著無線壓力變送器在工業(yè)場(chǎng)合的普及。若只改變底層設(shè)備間的通信協(xié)議，上層管理設(shè)備保持不變，這樣在某些重要測(cè)量場(chǎng)合，仍使用有線壓力變送器保證其測(cè)量實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性；在監(jiān)測(cè)高腐蝕、高污染、有線壓力變送器無法架設(shè)的場(chǎng)合中，使用無線壓力變送器進(jìn)行測(cè)量或補(bǔ)充，使底層參數(shù)檢測(cè)更加充分。故需要使無線壓力變送器同時(shí)滿足有線、無線兩種傳輸協(xié)議，在無線傳輸時(shí)使用無線通信協(xié)議，在數(shù)據(jù)包進(jìn)入上層管理設(shè)備后，還具有有線通信協(xié)議數(shù)據(jù)包，這樣便可最大程度地發(fā)揮無線的優(yōu)勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種支持WIA-PA工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)與Modbus協(xié)議透明傳輸?shù)臒o線智能壓力變送器，使其在不更換DCS控制系統(tǒng)等上層設(shè)備傳輸方式的基礎(chǔ)上，用于高腐蝕、難布線等有線設(shè)備無法測(cè)量的惡劣場(chǎng)合，從而實(shí)現(xiàn)此區(qū)域的壓力測(cè)量和無線傳輸。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種無線智能壓力變送器，包括微處理器及存儲(chǔ)器、外圍電路、WIA-PA無線模塊、顯示器和為壓力變送器提供電量的電池，其特征在于：所述外圍電路包括傳感器模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和參考電壓源壓力測(cè)算單元，傳感器模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元與所述微處理器及存儲(chǔ)器依次連接；所述WIA-PA無線模塊包括微處理器及射頻芯片、外圍電路接口和無線收發(fā)天線，所述WIA-PA無線模塊通過異步串行方式和所述微處理器及存儲(chǔ)器連接；所述顯示器和所述微處理器及存儲(chǔ)器連接。

本實(shí)用新型提供的智能壓力變送器具有以下優(yōu)點(diǎn)：無線壓力變送器可直接用于使用Modbus協(xié)議的上層系統(tǒng)中，更容易擴(kuò)展和升級(jí)，功耗低，無需網(wǎng)絡(luò)布線，節(jié)能環(huán)保，同時(shí)降低了安裝和開發(fā)成本。在不更換DCS控制系統(tǒng)等上層設(shè)備傳輸方式的基礎(chǔ)上，可用于高腐蝕、難布線等有線設(shè)備無法測(cè)量的惡劣場(chǎng)合，從而實(shí)現(xiàn)此區(qū)域的壓力測(cè)量和無線傳輸。

附圖說明

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

圖1是本實(shí)用新型的無線智能壓力變送器原理框圖；

圖2是無線智能壓力變送器實(shí)現(xiàn)WIA-PA/Modbus透明傳輸?shù)墓δ芙Y(jié)構(gòu)框圖；

圖3是利用無線智能壓力變送器實(shí)現(xiàn)WIA-PA/Modbus透明傳輸?shù)囊环N工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1和圖2所示，支持WIA-PA協(xié)議與Modbus協(xié)議透明傳輸?shù)臒o線智能壓力變送器，是一個(gè)符合WIA-PA協(xié)議的無線收發(fā)設(shè)備，同時(shí)還包含符合Modbus協(xié)議的數(shù)據(jù)包。它包括微處理器及存儲(chǔ)器1、外圍電路2、WIA-PA無線模塊3、顯示器5和為壓力變送器提供電量的電池4，其特征在于：所述外圍電路包括傳感器模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和參考電壓源壓力測(cè)算單元，傳感器模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和所述微處理器及存儲(chǔ)器1依次連接，所述WIA-PA無線模塊3包括微處理器及射頻芯片、外圍電路接口和無線收發(fā)天線，所述WIA-PA無線模塊3通過異步串行方式和所述微處理器及存儲(chǔ)器1連接；所述顯示器5和所述微處理器及存儲(chǔ)器1連接。

微處理器及存儲(chǔ)器1內(nèi)置執(zhí)行參數(shù)或壓力值模塊10、Modbus協(xié)議模塊9和WIA-PA/Modbus協(xié)議傳輸模塊8； WIA-PA無線模塊3內(nèi)嵌WIA-PA協(xié)議棧7，能完成符合WIA-PA協(xié)議的無線數(shù)據(jù)傳輸。

上述電池4提供了壓力變送器所需的全部電量。顯示器5用于實(shí)時(shí)顯示測(cè)量的壓力值。

圖2是本實(shí)用新型的無線智能壓力變送器實(shí)現(xiàn)WIA-PA/Modbus透明傳輸?shù)墓δ芙Y(jié)構(gòu)框圖。接入WIA-PA網(wǎng)絡(luò)的壓力變送器，其傳輸?shù)膱?bào)文都包含Modbus協(xié)議數(shù)據(jù)幀，即WIA-PA網(wǎng)絡(luò)將完整的Modbus協(xié)議報(bào)文封裝在網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議應(yīng)用層的報(bào)文部分，而物理層、MAC層、網(wǎng)絡(luò)層采用WIA-PA協(xié)議網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。