[发明专利]一种基于FF现场总线的仪表数据获取系统

说明书

本发明公开了一种基于FF现场总线的仪表数据获取系统，包括FPGA芯片和与主站连接的CPU，FPGA芯片不仅与CPU连接，而且还通过FF总线与多个仪表连接；CPU可以控制FPGA芯片将CPU发送的信号转化为目标信号后通过FF总线发送至各仪表，以便获取各所述仪表的目标数据，进而实现CPU与各仪表之间的数据交互。FPGA芯片自带有与CPU相应的硬件接口，且维修和更换工序简单，与现有技术中采用“CPU+FF专用芯片”的方式获取各仪表的数据相比，进而可以降低分布式控制系统与智能仪表之间的通信难度。

技术领域

本发明涉及电力系统应用领域，特别涉及一种基于FF现场总线的仪表数据获取系统。

背景技术

FF基金会现场总线是一种自动化总线标准，由低速(FF-H1)和高速(FF-HSE)两部分组成，主要用于过程自动化系统中的智能仪表间的通信，组成FCS现场总线控制系统。也就是说，在DCS分布式控制系统与智能仪表之间需要基于FF总线协议进行通信。

但是，由于FF总线协议非常复杂，因此FF总线产品开发过程周期很长，所需费用较高，产品设计难度很大。当前，FF总线核心技术基本都掌握在国外的一些大公司中，我国对此FF总线的研究机构寥寥无几。目前市场上的FF总线产品主要是FF-H1从站设备，主站的实现技术主要集中在少数厂商中，实现成本较高。而且在已有的产品中，FF-H1底层(部分物理层和数据链路层)也一般集成FF专用芯片(如SMAR公司的FB3050芯片)实现，即采用“CPU+FF专用芯片”的实现方式，原有的这种实现方式，会导致FF底层功能扩展受到限制，CPU软件程序的实现也因专用芯片接口的规定而受到限制，且专用芯片的维修和更换工序复杂。

由此可见，如何降低分布式控制系统与智能仪表之间的通信难度的问题是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种基于FF现场总线的仪表数据获取系统，以解决现有技术中如何降低分布式控制系统与智能仪表之间的通信难度的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于FF现场总线的仪表数据获取系统，包括：

与主站连接的CPU，与所述CPU连接的FPGA芯片，所述FPGA芯片通过FF总线与多个仪表连接；所述CPU用于控制所述FPGA芯片将所述CPU发送的信号转化为目标信号后通过所述FF总线发送至各所述仪表以获取各所述仪表的目标数据。

优选地，所述CPU具体为ZYNQ芯片，所述ZYNQ芯片包括PS侧的两个ARM处理器和PL侧的一个所述FPGA芯片。

优选地，还包括：

与所述CPU连接的通信模块，所述通信模块用于将所述目标数据传输至移动终端。

优选地，所述通信模块具体包括WIFI模块或蓝牙模块或GPRS模块。

优选地，所述FPGA芯片包括曼彻斯特编码器和所述曼彻斯特译码器，所述曼彻斯特编码器用于将所述信号进行编码后发送至各所述仪表，所述曼彻斯特译码器用于将所述目标数据进行译码后发送至所述CPU。

优选地，还包括：

与所述CPU连接的报警模块，所述报警模块用于当所述CPU获取的所述目标数据为故障数据时，报警提示。

优选地，还包括：

与所述CPU连接的显示装置，所述显示装置用于显示所述目标数据和报警信息。

优选地，所述报警模块具体为蜂鸣器和/或指示灯。

优选地，所述目标数据包括各所述仪表的电信号，温度数据以及故障数据。

优选地，所述CPU还集成有存储模块，所述存储模块用于存储所述电信号，所述温度数据以及所述故障数据。