[发明专利]具备HART透传接口的PLC模拟模块

说明书

本发明涉及一种支持HART协议的PLC模拟模块，PLC模拟模块通过支持HART信号的调制/解调和PLC系统接口，能够使资源管理服务器有效地管理众多HART支持设备，从而具有能够节约维护和管理所需的时间和费用的效果。

技术领域

本发明涉及PLC(Programmable Logic Controller：可编程逻辑控制器)模块，尤其涉及一种支持HART协议的PLC模拟模块。

背景技术

HART(Highway Addressable Remote Transducer：可寻址远程传感器高速通道的开放通信)协议由Rosemount公司于1980年代中期开发。利用HART协议可以掌握设置为远程执行智能功能的智能变送器的状态。为此，智能变送器需要内置通信功能，通信采用HART、Foundation Fieldbus(基金会现场总线)、Profibus(PROcess FIeld BUS：程序总线网络)等行业标准。

其中，HART协议利用现有的具有4至20mA的电流输出的普通传输器的线路来执行数字通信。向现有模拟线路传输已执行FSK(Frequency Shift Keying：频移键控法)调制的数据。利用HART通信来传输智能变送器的状态诊断、附加测量或算出的值等。像这样的智能设备在当今工业领域的设备和资产管理中发挥着重要的作用。

PLC是在工业现场广泛应用于自动控制或监视的控制装置。PLC通过用户的输入程序来动作，并且对程序依次进行逻辑处理，并根据其结果控制所连接的外部装置。例如，若输入信号进入到开关等，则会被程序内部的动作技术所处理，其结果最终会输出到线圈。

尽管全球有三千万台以上的变送器支持HART协议，但是很难找到支持HART协议的PLC模块。因此，在PLC系统中，除非使用能够与PLC装置兼容的HART通信模块，否者无法使用HART协议。

图1是如上所述的现有的PLC系统中使用HART协议的系统的构成例。

PLC系统除了包括现有的基本模块10和执行控制管理软件的控制管理装置20之外，还需要附加包括用于从HART变送器40接收信号的智能变送器接口30和用于将作为模拟信号的HART协议信号转换为数字信号并提供给PLC系统的模拟模块12。

这样，为了在PLC系统中支持HART协议，额外需要例如智能变送器接口30等装置，代表性的设备有HART手持通信器和HART多路复用器等。

然而，由于HART手持通信器只能在设置有智能变送器的现场使用，因此存在移动到现场需要费用和时间的问题，而HART多路复用器的缺点是占据PLC系统的面板空间并附加消耗电力。

为了解决现有技术的智能变送器接口的问题，本发明的发明人不断地进行了研究。经过了一番努力完成了本发明，开发了一种用于在PLC系统中有效地管理复数个智能变送器的方法，而不使用额外的智能变送器接口。

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于，通过在PLC系统的控制阶层附加HART协议，利用即使在没有用于HART通信的附加装置的情况下也支持HART通信的智能变送器来实时优化远程PLC系统并诊断和解决问题。

另一方面，本发明的未提及到的其它目的，会在可以从以下的详细说明及其效果容易推断出的范围内追加考虑。

用于解决问题的手段