[實用新型]一種帶有HART協議轉換的多通道模擬量輸入模塊

有效

• 申請號: 202022653560.0
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN213276360U
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 梁超宇;蔣杰;王維建
• 申請（專利權）人: 上海新華控制技術集團科技有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;G06F13/40
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

本實用新型公開了一種帶有HART協議轉換的多通道模擬量輸入模塊，包括微控制器、可編程邏輯器件、HART調制解調器、模擬數字轉換器、第一隔離單元、第二隔離單元、第一多路開關單元和第二多路開關單元，所述微控制器、可編程邏輯器件通信連接，所述第一多路開關單元和第二多路開關單元的輸入端并聯后連接至多路現場HART設備，其控制端連接至所述可編程邏輯器件，所述第一多路開關單元輸出端經所述HART調制解調器、第一隔離單元連接至所述微控制器，所述第二多路開關單元輸出端經模擬數字轉換器、第二隔離單元連接至所述可編程邏輯器件。本實用新型實現了在模擬量輸入采樣的同時實現多通道HART信號的傳輸。

技術領域

本實用新型涉及模擬量輸入模塊技術領域，尤其涉及一種帶有HART協議轉換的多通道模擬量輸入模塊。

背景技術

目前，分布式控制系統(Distributed Control System,DCS)已被廣泛應用于電力、石油、化工、鋼鐵、造紙、水泥、脫硫、除塵、水處理等自動化控制領域中，它是一個由過程控制級和過程監控級組成的以通信網絡為紐帶的多級計算機系統，綜合了計算機(Computer)、通訊(Communication)、顯示(CRT)和控制(Control)等4C技術，其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活、組態方便。

可尋址遠程傳感器高速通道(Highway Addressable Remote Transducer,HART)的開放通信協議，是美國ROSEMOUNT公司于1985年推出的一種用于現場智能儀表和控制室設備之間的通信協議。目前HART協議已成為全球智能儀表的工業標準。

現有技術中，DCS系統中的模擬量輸入模塊僅負責模擬量信號4-20mA信號的輸入，并不解包HART協議報文，不能滿足工業現場帶有HART協議的儀器儀表進行信息采集和設備管理的功能需要。

因此，本領域的技術人員致力于開發帶有HART協議轉換的多通道模擬量輸入模塊，以克服現有技術存在的缺陷。

實用新型內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種用于DCS系統的多通道模擬量輸入模塊，能夠在模擬量輸入采樣的同時實現HART信號的傳輸，通過高速、低阻抗的切換開關讓模擬量輸入模塊可以無擾動的實現多個通道數據采集和HART儀器儀表的信息采集和管理，從而滿足工業現場的需要。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種帶有HART協議轉換的多通道模擬量輸入模塊，包括微控制器、可編程邏輯器件、HART調制解調器、模擬數字轉換器、第一隔離單元、第二隔離單元、第一多路開關單元和第二多路開關單元，所述微控制器、可編程邏輯器件通信連接，所述第一多路開關單元和第二多路開關單元的輸入端并聯后連接至多路現場HART設備，其控制端連接至所述可編程邏輯器件，所述第一多路開關單元輸出端經所述HART調制解調器、第一隔離單元連接至所述微控制器，所述第二多路開關單元輸出端經模擬數字轉換器、第二隔離單元連接至所述可編程邏輯器件。

進一步地，所述微控制器具有第一串行總線接口，所述HART調制解調器具有串口，所述HART調制解調器的串口經所述第一隔離單元連接至所述第一串行總線接口。

進一步地，所述可編程邏輯器件具有第二串行總線接口，所述模擬數字轉換器具有串口，所述模擬數字轉換器的串口經所述第二隔離單元連接至所述第二串行總線接口。

進一步地，所述微控制器具有第一局部總線接口，所述可編程邏輯器件具有第二局部總線接口，所述第一局部總線接口和第二局部總線接口之間通過局部總線通信連接。

進一步地，所述可編程邏輯器件具有雙口RAM，所述雙口RAM用作接收數據和發送數據的緩存空間。

進一步地，還包括RS485收發器，所述RS485收發器連接至所述可編程邏輯器件，用于與上位控制器進行數據交換。