[实用新型]一种带有HART协议转换的多通道模拟量输入模块

说明书

本实用新型公开了一种带有HART协议转换的多通道模拟量输入模块，包括微控制器、可编程逻辑器件、HART调制解调器、模拟数字转换器、第一隔离单元、第二隔离单元、第一多路开关单元和第二多路开关单元，所述微控制器、可编程逻辑器件通信连接，所述第一多路开关单元和第二多路开关单元的输入端并联后连接至多路现场HART设备，其控制端连接至所述可编程逻辑器件，所述第一多路开关单元输出端经所述HART调制解调器、第一隔离单元连接至所述微控制器，所述第二多路开关单元输出端经模拟数字转换器、第二隔离单元连接至所述可编程逻辑器件。本实用新型实现了在模拟量输入采样的同时实现多通道HART信号的传输。

技术领域

本实用新型涉及模拟量输入模块技术领域，尤其涉及一种带有HART协议转换的多通道模拟量输入模块。

背景技术

目前，分布式控制系统(Distributed Control System,DCS)已被广泛应用于电力、石油、化工、钢铁、造纸、水泥、脱硫、除尘、水处理等自动化控制领域中，它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。

可寻址远程传感器高速通道(Highway Addressable Remote Transducer,HART)的开放通信协议，是美国ROSEMOUNT公司于1985年推出的一种用于现场智能仪表和控制室设备之间的通信协议。目前HART协议已成为全球智能仪表的工业标准。

现有技术中，DCS系统中的模拟量输入模块仅负责模拟量信号4-20mA信号的输入，并不解包HART协议报文，不能满足工业现场带有HART协议的仪器仪表进行信息采集和设备管理的功能需要。

因此，本领域的技术人员致力于开发带有HART协议转换的多通道模拟量输入模块，以克服现有技术存在的缺陷。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于DCS系统的多通道模拟量输入模块，能够在模拟量输入采样的同时实现HART信号的传输，通过高速、低阻抗的切换开关让模拟量输入模块可以无扰动的实现多个通道数据采集和HART仪器仪表的信息采集和管理，从而满足工业现场的需要。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种带有HART协议转换的多通道模拟量输入模块，包括微控制器、可编程逻辑器件、HART调制解调器、模拟数字转换器、第一隔离单元、第二隔离单元、第一多路开关单元和第二多路开关单元，所述微控制器、可编程逻辑器件通信连接，所述第一多路开关单元和第二多路开关单元的输入端并联后连接至多路现场HART设备，其控制端连接至所述可编程逻辑器件，所述第一多路开关单元输出端经所述HART调制解调器、第一隔离单元连接至所述微控制器，所述第二多路开关单元输出端经模拟数字转换器、第二隔离单元连接至所述可编程逻辑器件。

进一步地，所述微控制器具有第一串行总线接口，所述HART调制解调器具有串口，所述HART调制解调器的串口经所述第一隔离单元连接至所述第一串行总线接口。

进一步地，所述可编程逻辑器件具有第二串行总线接口，所述模拟数字转换器具有串口，所述模拟数字转换器的串口经所述第二隔离单元连接至所述第二串行总线接口。

进一步地，所述微控制器具有第一局部总线接口，所述可编程逻辑器件具有第二局部总线接口，所述第一局部总线接口和第二局部总线接口之间通过局部总线通信连接。

进一步地，所述可编程逻辑器件具有双口RAM，所述双口RAM用作接收数据和发送数据的缓存空间。

进一步地，还包括RS485收发器，所述RS485收发器连接至所述可编程逻辑器件，用于与上位控制器进行数据交换。