[实用新型]一种无线智能物位变送器

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业无线网络和现场总线通信领域，尤其涉及一种无线智能物位变送器。

背景技术

智能物位变送器是工业控制系统中的一个基本单元，它是整个控制系统得以正常工作的基石，物位变送器是工业现场常用的一次仪表。仪表常采用液位计，根据浮力原理和磁性吸合作用，当被测容器中的液位升降时，变送器的浮球在导管上随之升降，浮球内磁钢的磁力吸合导管中的干簧管，从而改变测量电路的有效输入阻抗，通过微处理器对阻抗的检测，控制仪表电流输出随输入阻抗而改变，达到测量液位的目的。

目前，工业控制系统主要采用Modbus TCP/IP、Modbus RTU、OPC等通信协议，尤其在某些重要测量场合，必须使用有线传输保证其测量实时性和准确性，但传输时的有线方式接线端容易产生电火花，存在安全隐患，而且根据美国仪器仪表与自动化学会(ISA)定制的ISA 100标准中，规定在自动化和控制环境下的6类应用及在实际场合中的应用效果来看，目前无线通信可用于监测开环控制、振动、温度、压力和其他参与热交换、环境的状态、机械的状态监测和控制中，而这类应用占据了所有应用需求的70%以上，物位测量便是其中之一。若将无线传输与有线传输结合在一起，使这70%的应用能够既满足现有控制系统的传输要求，又能实现无线传输，便可最大程度地节约成本，而且由于在组网及网络维护过程中不需要人到现场，可以在尽量不停机的情况下对系统的部分区域进行重构，减少人到危险区域进行设备维护、调试的可能性，在物位变送器中使用无线通信技术必然极大提高生产和维护的安全性。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种支持WIA-PA协议与Modbus协议透明传输的无线智能物位变送器，在不改变原有协议的基础上，使原数据包实现无线传输，提高工业现场的安全性，同时降低安装成本、方便维护和扩展。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种无线智能物位变送器，包括微处理器及存储器、外围电路、WIA-PA无线模块、显示单元和为物位变送器提供电量的电池，其特征在于：所述外围电路包括传感器、传感器输入信号处理单元单元、模数转换单元和按键输入单元，传感器、传感器输入信号处理单元单元、模数转换单元与所述微处理器及存储器连接；所述WIA-PA无线模块包括微处理器及射频芯片、外围电路接口和无线收发天线，所述WIA-PA无线模块通过异步串行方式和所述微处理器及存储器连接；所述显示单元和所述微处理器及存储器连接。

本实用新型提供的无线智能物位变送器具有以下优点：

(1)无线物位变送器采用无线通信技术后不需要安装电缆，也就不存在电缆损坏等问题，维护方便，网络结构可以灵活更改，现场仪表与控制器之间具有可移动性，易于客户根据需要快速、灵活得重构系统，无线成本低廉，更容易扩展和升级；

(2)WIA-PA与Modbus透明传输的报文无线网关能够完全识别，并且正确投递至DCS系统，可实时进行物位采集和请求应答；

(3)WIA-PA与Modbus透明传输的报文将完整的Modbus协议报文封装在WIA-PA网络的通信协议应用层的报文部分，充分保留了Modbus信息的同时，很好的解决了无线传输的问题。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的支持WIA-PA/Modbus协议透明传输的智能物位变送器原理框图；

图2是智能物位变送器实现WIA-PA/Modbus透明传输的功能结构框图；

图3是利用智能物位变送器实现WIA-PA/Modbus透明传输的一种工业控制网络示意图。

具体实施方式

如图1所示，支持WIA-PA协议与Modbus协议透明传输的智能物位变送器，是一个符合WIA-PA协议的无线收发设备，同时还包含符合Modbus协议的数据包。它包括微处理器及存储器1、外围电路2、WIA-PA无线模块3、显示单元5和为物位变送器提供电量的电池4，其特征在于：所述外围电路2包括传感器、传感器输入信号处理单元、模数转换单元和按键输入单元等物位测算单元，传感器、传感器输入信号处理单元、模数转换单元与所述微处理器及存储器1依次连接，所述WIA-PA无线模块包括微处理器及射频芯片、外围电路接口和无线收发天线，所述WIA-PA无线模块3通过异步串行方式和所述微处理器及存储器1连接；所述显示单元5和所述微处理器及存储器1连接。