[实用新型]一种无线智能阀门定位器

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阀门定位器。

背景技术

阀门定位器是调节阀的重要辅助装置，在石油、石化、水泥、冶金、火电等工厂过程控制领域有着广泛的应用。目前，用于集散控制系统的阀门定位器多采用Modbus协议，它是在应用层上传输报文的通信协议，在总线或网络设备之间提供主/从机通信。

随着工业无线技术的兴起，底层测量及执行装置无线化是工业过程控制的趋势。工业无线技术是在无线传感器网络的基础上，专门用于工业环境的无线通信技术。通信具有抗干扰能力强、超低功耗、实时通信、易扩展等优势，能够满足工厂自动化检测、控制一些环境恶劣、布线困难、高腐蚀、高污染等场合的过程参数和设备状态。目前适用于工业现场的无线阀门定位器被国外仪表厂商所垄断，其昂贵的价格和成套的技术使国内工厂望而却步。

WIA-PA技术是中国科学院沈阳自动化研究所为了满足我国工业的需要而推出的一种无线传输技术，利用具有我国自主知识产权的工业无线技术开发出相应的无线产品，能够降低成本，同时具有重大意义和市场价值，从而保持国内市场的领先地位。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一个用于WIA-PA工业无线网络与Modbus协议透明传输的无线智能阀门定位器，在原先有线传输协议的基础上使用WIA-PA无线工业技术，实现仪表定位值和执行值的无线传输，满足布线困难、高腐蚀、高污染等有线设备无法架设的场合，最大程度地降低工厂使用成本。

本实用新型采用的技术方案是：一种无线智能阀门定位器，包括核心控制单元、带LCD和按键的控制面板、压电阀单元和单作用定位器、模拟位置反馈模块和弹簧复位气动执行机构，其特征在于：所述核心控制单元包括带微处理器和I/P控制电路的主板、WIA-PA无线模块和电池供电电路，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，WIA-PA无线模块通过异步串行方式和微处理器连接，所述控制面板和微处理器连接。

本实用新型提供的智能阀门定位器具有以下优点：

① 无线阀门定位器采用自主研发WIA-PA技术，无需网络布线，节省电缆和安装费用，无线网络更容易扩展和升级，适用高腐蚀、难布线等场合。

② WIA-PA与Modbus透明传输的报文与WIA-PA无线网络完全兼容，通信功能符合标准的要求，可实时进行定位采集和请求应答。

③ 使用WIA-PA与Modbus透明传输的无线阀门定位器，其上层控制系统无需更换，可更好的节省投资成本、节约时间，并真正发挥出无线的优势。

附图说明

图1是本实用新型的无线智能阀门定位器原理框图；

图2是无线智能阀门定位器实现WIA-PA/Modbus透明传输的功能结构框图；

图3是利用无线智能阀门定位器实现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和图2所示，一种无线智能阀门定位器，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。它包括核心控制单元1、带LCD和按键的控制面板2、压电阀单元和单作用定位器3、模拟位置反馈模块4和弹簧复位气动执行机构5，其特征在于：所述核心控制单元1包括带微处理器和I/P控制电路的主板、WIA-PA无线模块和电池供电电路，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，WIA-PA无线模块通过异步串行方式和微处理器连接，所述控制面板5和微处理器连接。

所述微处理器内置执行参数或定位值模块、Modbus协议模块和WIA-PA/Modbus协议传输模块；所述WIA-PA无线模块内嵌WIA-PA协议栈，能完成符合WIA-PA协议的无线数据传输。

核心控制单元1，存储并执行定位值采集10、Modbus协议模块9和WIA-PA/Modbus协议透明传输模块8等主要软件功能模块。电池提供了阀门定位器所需的全部电量。带LCD和按键的控制面板2用于实时显示测量的定位值。压电阀单元和单作用定位器3、模拟位置反馈模块4和弹簧复位气动执行机构5主要作为阀门定位器的启动和执行单元。