[实用新型]一种DCS系统HART模拟量输出模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及DCS系统，尤其涉及一种DCS系统HART模拟量输出模块。

背景技术

目前，分布式控制系统(distributed control systems,简称DCS)是一个高可靠性、开放性、灵活性、易于维护、协调性、控制功能齐全的系统，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。新华DCS系统NetPAC是新华新一代的DCS系统。

HART协议(Highway Addressable Remote Transducer)，可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议，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系统中的模拟量输出模块仅负责模拟量信号4-20mA信号的输出，并不解包HART协议，而使用专门独立的HART模块作为HART信息的传输。

因此，本领域的技术人员致力于研究一种DCS系统HART模拟量输出模块，让模拟量输出模块可以无扰动的切换通道上的HART协议，从而满足工业现场的需要。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型提供一种DCS系统HART模拟量输出模块，采用多路开关切换的方式，能够实现模拟量输出模块无扰动的切换通道上的HART协议，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DCS系统HART模拟量输出模块，其特征在于，所述HART模拟量输出模块包括CPLD(Complex programmable logic devices，复杂可编程逻辑器件)、微处理器、HART协议处理芯片、多路开关和输出电路，其中，

所述CPLD用于和所述DCS系统上位机通讯；将得到的待输出的模拟量输入信号发送给所述输出电路；并将接收到多通道开关量发送到所述输出电路；控制所述多路开关的切换；与所述微处理器进行数据交换；

所述微处理器负责HART协议的数据处理，通过经过隔离的串口总线和HART 协议芯片通讯，读取通道上的HART信息，完成数据存储，并与CPLD进行数据交换；

所述输出电路包括数模转换器、电流输出电路、回校电路，用于模拟量4-20mA 信号的输出；

所述HART协议处理芯片为HART协议的解码芯片，可以将1.2kHz的HART 信号叠加到4-20mA的模拟量信号上完成HART协议的通讯，通过串口与微处理器通讯；

所述多路开关用于通道切换，在所述CPLD的控制下将所述HART协议处理芯片的信号轮询的切换到每个通道上。

在本实用新型的较佳实施方式中，所述CPLD为LATTICE公司MachXO2系列中的LCMXO2-2000芯片。

在本实用新型的另一较佳实施方式中，所述CPLD设置有两个通讯接口，实现和所述DCS系统上位机的数据交换。

在本实用新型的较佳实施方式中，所述微处理器为32位的ARM M0芯片。

在本实用新型的另一较佳实施方式中，所述HART协议处理芯片为A5191HRT 型HART调制解调器。

在本实用新型的较佳实施方式中，所述多路开关为MUX508。

在本实用新型的另一较佳实施方式中，所述CPLD与所述数模转换器、回校电路、多路开关之间，所述微处理器与HART协议处理芯片之间，通过隔离串口总线进行数据传输。

在本实用新型的较佳实施方式中，所述隔离串口总线为隔离的SPI总线。

在本实用新型的另一较佳实施方式中，所述输出电路可以提供8个通道的模拟量4-20mA信号的输出。

技术效果

本实用新型采用采用多路开关切换的方式，能够实现模拟量输出模块无扰动的切换通道上的HART协议，从而满足工业现场的需要

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本实用新型的一个较佳实施例的DCS系统HART模拟量输出模块的结构框图。