[实用新型]一种基于HART协议的总线型执行器控制模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力技术领域，具体为一种基于HART协议的总线型执行器控制模块。

背景技术

HART协议采用基于Bell202标准的FSK频移键控信号，在低频的4-20mA模拟信号上叠加幅度为0.5mA的音频数字信号进行双向数字通讯，数据传输率为1.2kbps。由于FSK信号的平均值为0，不影响传送给控制系统模拟信号的大小，保证了与现有模拟系统的兼容性。在HART协议通信中主要的变量和控制信息由4-20mA传送，在需要的情况下，另外的测量、过程参数、设备组态、校准、诊断信息通过HART协议访问，可是目前市场上的HART协议控制模块的不够稳定性和可靠性，控制模块不够高精度和紧凑化因此我们提出了一种基于HART协议的总线型执行器控制模块。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于HART协议的总线型执行器控制模块，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于HART协议的总线型执行器控制模块，包括电路板，所述电路板的上侧中部设有微处理器，所述微处理器的上端左右两侧设有储存模块和按键模块，所述微处理器的左侧上下部设有位置传感模块和光电隔离模块，所述光电隔离模块的左侧设有预警模块，所述光电隔离模块的下部设有HART接口模块，所述微处理器的下侧设有电源模块，所述微处理器的右侧上部设有电机控制模块，所述微处理器与电机控制模块电性串联，所述微处理器与储存模块电性串联，所述微处理器与按键模块电性串联，所述微处理器与位置传感模块电性串联，所述微处理器与光电隔离模块电性串联，所述光电隔离模块与预警模块电性串联，所述光电隔离模块主要由电阻、电容、肖特基二极管和光耦组成，所述光电隔离模块与HART接口模块电性串联，所述HART接口模块主要由电阻、电源、光耦隔离芯片和HART接口芯片组成，所述微处理器与电源模块电性串联。

优选的，所述HART接口模块的HART接口芯片的端口1与第一光耦隔离芯片的端口3电性串联，所述第一光耦隔离芯片的端口2通过470omh的R33电阻与第二光耦隔离芯片的端口8电性串联，所述第一光耦隔离芯片的端口6通过5.1K的R9电阻与输出OUT1端相连，所述第一光耦隔离芯片的端口7和8接地，所述HART接口芯片的端口2通过5.1K的R38电阻与第二光耦隔离芯片的端口7电性串联，所述第二光耦隔离芯片的端口7和8与电源电性串联，所述HART接口芯片的端口3与第二光耦隔离芯片的端口6电性串联，所述第二光耦隔离芯片的端口5连接电源，所述第二光耦隔离芯片的端口2接电源，所述第二光耦隔离芯片的端口3通过470omh的电阻R32与输出端OUT2电性串联，所述HART接口芯片的端口4通过5.1K的电阻R31与第三光耦隔离芯片的端口5电性串联，所述HART接口芯片的端口4与第三光耦隔离芯片的端口6电性串联，所述第三光耦隔离芯片的端口5、7和8与电源电性串联，所述第三光耦隔离芯片的端口2通过470omh的电阻R30与电源相连，所述第三光耦隔离芯片的端口3与输出端OUT3电性串联。

优选的，所述光电隔离模块的输入端IN通过1.8K的电阻R3与肖特基二极管和电容C3电性串联，所述肖特基二极管通过1.8K的电阻R7与光耦电性串联，所述电容C3与光耦电性串联，所述光耦的输出端与2.7K的电阻R10、4.7K的电阻R14和电容C6电性串联，所述2.7K的电阻R10与电源电性串联，所述4.7K的电阻R14和电容C6均与输出端OUT电性串联。

优选的，所述HART接口模块的输出端OUT1、输出端OUT2和输出端OUT3分别连接三个光电隔离模块的输入端IN。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该基于HART协议的总线型执行器控制模块，通过设有光电隔离模块和HART接口模块的结构，光电隔离电路采用了三个0601光电隔离芯片对执行机构的限位报警、力矩报警和温度报警等开关量信号进行光电隔离，然后送到微处理器的I/O端口，采用光电隔离电路避免了上述报警信号对微处理器的干扰，通过设备的整体结构，实现基于HART现场总线的数字化控制，提高了控制模块的稳定性和可靠性，实现了控制模块的高精度、紧凑化、一体化的效果。

附图说明

图1为本实用新型结构原理结构示意图；

图2为本实用新型结构HART接口模块电路示意图；

图3为本实用新型结构光电隔离模块电路示意图。