[发明专利]一种HART仪表通用型手操器及其与HART仪表通信的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于HART仪表的通用型手操器，能够和任何厂商的HART仪表进行通信，满足HART仪表现场配置与诊断需要。

背景技术

虽然现场总线在技术上领先于传统的4-20mA传输技术，但是在工业现场，出于成本及技术门槛等考虑，4-20mA传输技术更多地得到应用。依托4-20mA传输技术发展起来的HART通信技术更是在工程实际中得到广泛应用。

HART通信仪表可广泛应用于化工、石油、冶金、电站、制造等部门的生产过程的环境监测，可用于测量液体、气体和蒸汽的压力、液位、温度等各种测量参数，在使用中配套HART通信器以达到对仪表的状态检查、监控以及功能修改。目前采用通信器的形式有工作站、便携式电脑，或者手持通信器。

发明内容

本发明的目的是提供实现一种适用于HART仪表现场配置、测量的手持通信器(以下简称“手操器”)以及使用这种手操器与HART仪表通信的方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种HART仪表的通用型手操器，包括外壳、主板、通信板、电源板、LCD显示板、薄膜按键和锂电池，其特征在于：所述LCD显示板置于最上层，通过软排线连接到所述主板；所述通信板包括HART Modem电路，通过连接器和所述主板连接；所述锂电池插在所述电源板上，所述电源板通过插座连接到所述通信板；所述薄膜按键集成在所述电源板上，通过软排线连接到所述主板；所述通信板、所述主板、所述电源板和所述LCD显示板分别用螺丝固定在所述外壳上。

所述主板包括ARM9处理器、SDRAM、Flash、SD卡和USB接口，内置DD文件解析软件，可通过USB接口下载设备描述文件和程序固件。

所述电源板对所述锂电池进行充电，通过电源电路处理后输出5V、3.3V和1.2V供所述手操器使用，并通过电量提示按钮显示当前电池电量。

还包括开关键，开关键与所述主板连接。

使用如上所述的HART仪表的通用型手操器与HART仪表通信的方法，包括以下步骤：

(1) ARM9平台初始化；

(2) 加载图形化操作系统；

(3) 基于图形化操作系统的应用程序启动，创建用于维护图形化显示界面的工作线程、用于显示界面命令跟踪的工作线程和用于HART通信接收发送及数据监控的工作线程，具体包括以下步骤：

① 程序初始化；

② 加载标准HART DD库解析器；

③ 创建HART通信协议栈线程；

④ 创建图形化窗口界面；

⑤ 窗口界面更新；

⑥ 显示界面命令解析；

⑦ 不需要发送命令时，转至步骤⑥；

⑧ 触发HART通信协议栈线程进行HART通信；

⑨ HART通信成功，则转至步骤⑤，若不成功，则转至步骤⑥。

本发明的积极效果是：采用32位ARM9处理器，硬件资源丰富，可运行图形化操作系统，用户界面友好，集成DD文件导入和解析软件，能够和任何厂商的HART仪表进行通信，满足HART仪表现场配置与诊断需要。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是主板中的ARM9处理器与其他部件控制关系示意图；

图3是底层硬件模块、多任务调度操作系统与应用程序关系示意图；

图4、图5是本发明的手操器与HART仪表通信方法的流程示意图。

具体实施方式

　　图1是本发明的结构示意图，图2是主板中的ARM9处理器与其他部件控制关系示意图。如图1和图2所示，一种用于HART仪表的通用型手操器，包括外壳1、主板2、通信板3、电源板4、LCD显示板5、薄膜按键6、开关键7和锂电池，其特征在于：所述LCD显示板5置于最上层，通过软排线连接到所述主板2；所述通信板3包括HART Modem电路，通过连接器和所述主板2连接；所述锂电池插在所述电源板4上，所述电源板4通过插座连接到所述通信板3；所述薄膜按键6集成在所述电源板4上，通过软排线连接到所述主板2；所述通信板3、所述主板2、所述电源板4和所述LCD显示板5分别用螺丝固定在所述外壳1上。

所述主板2包括ARM9处理器、SDRAM、Flash、SD卡和USB接口，内置DD文件解析软件，可通过USB接口下载设备描述文件和程序固件。

所述电源板４对所述锂电池进行充电，通过电源电路处理后输出5V、3.3V和1.2V供手操器使用，并通过电量提示按钮显示当前电池电量。

手操器还包括开关键7，所述开关键7与所述主板２连接。