[实用新型]基于掌上电脑的HART协议手持操作器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种手持操作器，尤其是一种用于工业过程控制系统中符合HART协议智能仪表的现场调校和维护的HART协议手持操作器。

背景技术

HART协议作为一种现场总线标准，采用FSK频移键控技术，将1200波特率的Bell202数字信号叠加在工业过程控制系统常用的4~20mA模拟信号上，既保留了原有系统的模拟控制信号，又增加了双向数字通信，使工业过程控制系统向信息化水平得到了迅速的提升，因此被广泛使用。

HART协议作为一种主从式通信协议，分为了主设备和从设备，由主设备作为数字通信的发起者，从设备作为应答者。用于工业过程控制系统的各种现场设备，一般作为HART协议的从设备，接收来自HART主设备的数字信号，并将各种现场状态回送给HART主设备。

HART协议主设备包括两类：工控PC机系统是第一类，主要实现对现场HART从设备参数和状态的实时监控，并发送数字控制信号，这类HART主设备一直处于通信状态；手持操作器是第二类主设备，主要用于现场HART从设备的参数调整和测试维护，仅在需要调校或维护的时候才接入系统，并且因为是便携式设备，可自由移动和接入。

目前广泛使用的HART手持操作器，主要是国外大公司的产品，如Rosemount公司的275、Yokogawa公司的YHC4100等。这些手操器的功能和接口单一，产品升级和维护不方便，同时界面是英文菜单，给使用带来了许多的不方便。另外这些产品价格较昂贵。

发明内容

本实用新型是要提供一种简单实用的HART手持操作器，以生产方便、界面友好、操作简单、价格低廉、能灵活升级为主要目的，数字通信符合HART协议规范，能满足在工业过程控制系统中对HART协议现场设备调校和维护的使用要求。

为实现上述目的，本实用新型是这样实现的：一种基于掌上电脑的HART协议手持操作器，包括掌上电脑、HART协议通信接口、数据存储卡、数据连接线、回路连接导线。

掌上电脑包括微处理器单元、存储单元、显示及输入单元、数字和扩展接口；存储单元中固化有中文嵌入式操作系统，用于完成组态软件的执行、HART命令的发送和接收、显示和数据输入；

数据存储卡用于存放HART组态软件；

HART通信接口包括数字接口模块、调制解调模块、输入滤波模块、输出模块、电源模块，该通信接口接收从掌上电脑数字接口传送过来的数字信号，经调制解调芯片，转换为符合HART物理层规范的1200波特率Bell202正弦频率信号，并通过回路连接线将调制后的频率信号叠加在4~20mA模拟回路中；从回路中返回的HART信号经过输入滤波后传送给调制解调芯片，转换为数字信号并传递给掌上电脑。

HART协议通信接口具有RS-232或USB或红外数字通信接口。

数字接口包括RS-232或USB host或红外或蓝牙，并直接与HART通信接口相连接。

本实用新型设计的基于掌上电脑HART手操器，因为掌上电脑强大的数据处理及显示功能，具有灵活、便携、实用、性价比高等优点。由于掌上电脑中固化了操作系统和其他实用软件，除完成HART通信和组态功能外，还具有文档编辑和管理、语音传输、数据处理、无线连接等功能，具有极高的实用价值。同时HART组态软件是利用PC机的高级语言编写的，并存储在非易失性存储卡中，升级和维护较方便。全中文的操作界面，更加适合于国内使用。因为具有丰富的数字接口，配合其他总线通信接口，并对组态软件做相应改动，可以方便灵活的组装成为符合各种总线标准的通用手操器。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是掌上电脑的内部结构示意图；

图3是HART通信接口内部结构示意图；

图4是数据传输流图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，一套基于掌上电脑的HART协议手持操作器系统，包括一台固化有中文嵌入式操作系统的掌上电脑102(该掌上电脑还需要具有RS-232或USB Host或红外等数字通信接口)、一个满足HART协议物理层规范的通信接口104(具有RS-232或USB或红外等数字通信接口)、一个数据存储卡101(包括组态软件)、一根数据连接线103、一对回路连接导线105。