CN112804012B - Hart调制解调器及诊断系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的HART调制解调器及诊断系统使HART通信的状况的调查变得容易。HART调制解调器(3)具备：HART/主机通信转换部(31)，其对HART装置(1)和HART主机装置(2)的通信进行中继；通信波形检测部(34)，其生成对与HART装置(1)之间收发的HART通信的信号进行采样而得的数据；以及通信接口部(33)，其将由通信波形检测部(34)生成的数据发送给HART主机装置(2)。

Description

HART调制解调器及诊断系统
技术领域
本发明涉及一种能够调查HART通信的状况的HART调制解调器以及诊断系统。
背景技术
HART(Highway Addressable Remote Transducer，可寻址远程传感器高速通道)通信是对在控制系统中使用的4～20mA的直流电信号(模拟信号)叠加数字信号的通信方式。HART通信在将现有控制系统的现场设备(装置)置换为HART对应产品之后，通过在模拟信号线上连接HART对应配置器(设定器)来用于装置的设定。另外，HART通信用于收发装置的测量数据并用于监视、控制，或者收发装置的自我诊断结果并在与控制系统并联连接的设备管理系统中判断测量值的健全性、装置的更换时期(参照专利文献1)。
虽然控制系统的产品寿命长达30年以上，但在直接使用现有控制系统的同时，仅通过将装置更换为HART对应产品，将配置器或设备管理系统(统称为HART主机)附加(并联连接)到控制系统上，就能够交换数据，这对用户来说是HART通信的优点。
但是，存在因模拟信号线的布线状况使得HART通信所需要的负载电阻不足，或者模拟信号线被设置于妨碍HART通信的噪声下的环境的情况，无法进行用户所希望的HART通信，或者会不稳定。
在进行HART装置和HART主机的设置后，如果HART通信中的读写发生错误，则为了调查其原因，用万用表(检验器)测定电压，用示波器调查噪声电平或者从HART主机发出的命令的数字通信波形、HART装置针对命令发出的响应的数字通信波形。另外，根据需要，在协议分析器中确认通信数据的内容等，驱使各种器材来查明通信错误的原因。
在处理HART装置的现场服务业务中，有时希望根据HART通信的不稳定来调查通信状况，但由于调查用的器材平时不会随身携带，所以存在即使遇到想在现场进行问题调查的状况，需要的器材也不在身边的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2015-64766号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明为了解决上述课题而做出，其目的在于提供一种能够容易地进行HART通信的状况的调查的HART调制解调器以及诊断系统。
用于解决课题的手段
本发明的HART调制解调器的特征在于，具备：通信转换部，其构成为对现场设备与上位的主机装置或诊断装置的通信进行中继；波形检测部，其构成为生成对与所述现场设备之间收发的HART通信的信号进行采样而得的数据；以及通信接口部，其构成为将由该波形检测部生成的数据发送到所述诊断装置。
另外，本发明的HART调制解调器的特征在于，具备：通信转换部，其构成为对现场设备与上位的主机装置或诊断装置的通信进行中继；波形检测部，其构成为生成对与所述现场设备之间收发的HART通信的信号进行采样而得的数据；以及记录管理部，其构成为将由该波形检测部生成的数据记录在安装于HART调制解调器中的存储介质中。
另外，本发明的HART调制解调器的特征在于，具备：通信转换部，其构成为对现场设备与上位的主机装置或诊断装置的通信进行中继；以及记录管理部，其构成为将发送到所述现场设备的HART通信的命令和从所述现场设备接收到的响应记录在安装于HART调制解调器中的存储介质中。
另外，本发明的HART调制解调器的特征在于，具备：通信转换部，其构成为对现场设备与上位的主机装置或诊断装置的通信进行中继；波形检测部，其构成为测定与所述现场设备之间收发的HART通信的信号的波高值；以及通信接口部，其构成为将所述波形检测部的测定结果发送给所述诊断装置。
另外，本发明的HART调制解调器的特征在于，具备：通信转换部，其构成为对现场设备与上位的主机装置或诊断装置的通信进行中继；数据管理部，其构成为测定从HART通信的命令被发送到所述现场设备的时间点起在规定时间内未能接收到来自所述现场设备的响应的次数即无响应数，或者测定从各命令的发送起在规定时间内未能接收到响应的次数的总数相对于发送到所述现场设备的命令的总数的比率即无响应比率；以及通信接口部，其构成为将所述数据管理部的测定结果发送给所述诊断装置。
另外，本发明的HART调制解调器的特征在于，具备：通信转换部，其构成为对现场设备与上位的主机装置或诊断装置的通信进行中继；电源供给状态确认部，其构成为测定连接所述现场设备与HART调制解调器的模拟信号线的直流电压；以及通信接口部，其构成为将所述电源供给状态确认部的测定结果发送给所述诊断装置。
另外，本发明的HART调制解调器的一个构成例的特征在于，还具备显示部，该显示部构成为显示所述测定结果。
另外，本发明的HART调制解调器的一个构成例的特征在于，还具备判定部，该判定部构成为参照存储HART协议规格和过去的HART通信诊断的见解的知识数据库，判定所述测定结果是否依据所述HART协议规格、所述测定结果是否与过去的HART通信诊断的见解相一致，所述通信接口部将所述判定部的判定结果发送给所述诊断装置。
另外，本发明的HART调制解调器的一个构成例的特征在于，还具备指示部，该指示部构成为从所述知识数据库取得所述测定结果不依据所述HART协议规格、或者所述测定结果与过去的HART通信诊断的见解不一致时的应对方法的信息，所述通信接口部将所述指示部所取得的应对方法的信息发送给所述诊断装置。
另外，本发明的诊断系统的特征在于，具备：HART调制解调器；以及诊断装置，所述诊断装置具备：波形生成部，其构成为在接收到从所述HART调制解调器发送的数据时，生成用于显示接收到的数据所表示的信号波形的图像；以及显示部，其构成为显示由所述波形生成部生成的图像。
另外，本发明的诊断系统的特征在于，具备：诊断装置；以及HART调制解调器，其对现场设备与上位的主机装置或所述诊断装置的通信进行中继，所述HART调制解调器具备：通信转换部，其构成为对所述现场设备与所述主机装置或所述诊断装置的通信进行中继；以及第一通信接口部，其构成为将发送到所述现场设备的HART通信的命令和从所述现场设备接收到的响应发送到所述诊断装置，所述诊断装置具备：第二通信接口部，其构成为接收从所述HART调制解调器发送的命令和响应；通信协议解析部，其构成为将接收到的命令和响应转换为表示该命令和响应的内容的字符串；以及显示部，其构成为显示由所述通信协议解析部得到的字符串。
另外，本发明的诊断系统的特征在于，具备：诊断装置；以及HART调制解调器，其对现场设备与上位的主机装置或所述诊断装置的通信进行中继，所述HART调制解调器具备：通信转换部，其构成为对所述现场设备与所述主机装置或所述诊断装置的通信进行中继；第一通信接口部，其构成为将发送到所述现场设备的HART通信的命令和从所述现场设备接收到的响应发送到所述诊断装置，并且接收从所述诊断装置发送的字符串；以及记录管理部，其构成为将接收到的字符串记录在安装于HART调制解调器中的存储介质中，所述诊断装置具备：通信协议解析部，其构成为将从所述HART调制解调器发送的命令和响应转换为表示该命令和响应的内容的所述字符串；以及第二通信接口部，其构成为接收从所述HART调制解调器发送的命令和响应，并且将由所述通信协议解析部得到的字符串发送到所述HART调制解调器。
发明效果
根据本发明，通过生成HART通信的信号波形的数据并发送到诊断装置，能够通过诊断装置显示信号波形。在本发明中，能够用HART调制解调器和诊断装置(例如PC或智能手机)这样的简单器材容易地进行HART通信的状况的调查。
另外，在本发明中，通过生成HART通信的信号的数据并记录在存储介质中，能够通过外部的装置确认记录在存储介质中的数据。
另外，在本发明中，通过将HART通信的命令和响应记录在存储介质中，能够通过外部的装置确认记录在存储介质中的命令和响应。
另外，在本发明中，通过测定HART通信的信号的波高值并将测定结果发送给诊断装置，能够通过诊断装置确认波高值，能够确认进行HART通信所需要的模拟信号线的负载电阻是否适当。
另外，在本发明中，通过测定无响应数或无响应比率并将测定结果发送给诊断装置，能够通过诊断装置确认无响应数或无响应比率，能够诊断HART通信的通信状态。
另外，在本发明中，通过测定模拟信号线的直流电压并将测定结果发送给诊断装置，能够通过诊断装置确认模拟信号线的直流电压，能够确认模拟信号线的电源供给状态。
另外，在本发明中，通过在HART调制解调器上设置显示部，能够单独用HART调制解调器确认测定结果。
另外，在本发明中，能够判定测定结果是否依据HART协议规格、测定结果是否与过去的HART通信诊断的见解相一致，能够通过诊断装置确认判定结果。
另外，在本发明中，能够从知识数据库中取得测定结果不依据HART协议规格或者测定结果与过去的HART通信诊断的见解不一致时的应对方法，并发送给诊断装置，能够通过诊断装置确认应对方法。
另外，在本发明中，通过将HART通信的命令和响应发送到诊断装置，并在诊断装置中将命令和响应转换为字符串，能够在诊断装置中显示表示命令和响应的内容的字符串。
另外，在本发明中，通过将HART通信的命令和响应发送到诊断装置，在诊断装置中将命令和响应转换为字符串并发送到HART调制解调器，在HART调制解调器中将接收到的字符串记录在存储介质中，能够通过外部的装置确认记录在存储介质中的字符串。
附图说明
图1是表示本发明的实施例的诊断系统的构成的框图。
图2是说明本发明的实施例的HART调制解调器的通信功能的流程图。
图3是说明本发明的实施例的HART调制解调器的信号波形显示功能的流程图。
图4是说明本发明的实施例的诊断装置的信号波形显示功能的流程图。
图5是说明本发明的实施例的HART调制解调器的通信协议解析功能的流程图。
图6是说明本发明的实施例的诊断装置的通信协议解析功能的流程图。
图7是说明本发明的实施例的HART调制解调器的通信记录功能的流程图。
图8是说明本发明的实施例的诊断装置的通信记录功能的流程图。
图9是说明本发明的实施例的HART调制解调器的波高测定功能的流程图。
图10是说明本发明的实施例的诊断装置的波高测定功能的流程图。
图11是说明本发明的实施例的HART调制解调器的通信状态诊断功能的流程图。
图12是说明本发明的实施例的诊断装置的通信状态诊断功能的流程图。
图13是说明本发明的实施例的HART调制解调器的电源供给状态诊断功能的流程图。
图14是说明本发明的实施例的诊断装置的电源供给状态诊断功能的流程图。
图15是说明本发明的实施例的HART调制解调器的判定功能的流程图。
图16是说明本发明的实施例的诊断装置的判定功能的流程图。
图17是表示实现本发明的实施例的HART调制解调器的计算机的构成例的框图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施例进行说明。图1是表示本发明的实施例的诊断系统的构成的框图。诊断系统例如包括压力发送机、定位器等作为现场设备的HART装置1、诊断装置2、以及对HART装置1与诊断装置2或主机装置5的通信进行中继的作为通信设备的HART调制解调器3。
诊断装置2具备：通信接口部20，其控制与HART调制解调器3的通信；显示部21，其显示图像、HART调制解调器3的测定结果；通信协议解析部22，其将从HART调制解调器3发送的命令和响应转换为表示该命令和响应的内容的字符串；指定部23，其对HART调制解调器3指定允许的通信或连接对象装置；操作部24，其用于用户对诊断装置2发出指示；以及通信波形生成部25，其在接收到从HART调制解调器3发送的数据时，生成用于显示接收到的数据所表示的信号波形的图像。
HART调制解调器3具备：HART通信部30，其控制与HART装置1的通信；HART/主机通信转换部31，其执行频率信号(HART信号)与数字信号的转换处理；数据管理部32，其进行HART调制解调器3内的数据管理和通信状况的测定；通信接口部33，其控制与诊断装置2或主机装置5的通信；通信波形检测部34，其生成对与HART装置1之间收发的频率信号进行采样而得的数据；电源供给状态确认部36，其测定连接HART装置1与HART调制解调器3的模拟信号线10、11的直流电压；状态显示部37，其显示HART调制解调器3的测定结果；连接对象管理部38，其从诊断装置2接受连接对象装置的指定，决定是否允许HART调制解调器3的处理；记录管理部39，其将由通信波形检测部34生成的数据、命令和响应、表示命令和响应的内容的字符串记录在安装于插槽41中的存储介质40中；知识数据库42，其存储HART协议规格和过去的HART通信诊断的见解；判定部43，其参照知识数据库42，判定测定结果是否依据HART协议规格、测定结果是否与过去的HART通信诊断的见解相一致；以及指示部44，其从知识数据库42取得测定结果不依据HART协议规格或者测定结果与过去的HART通信诊断的见解不一致时的应对方法。
图1的4是经由模拟信号线10、11向HART装置1供给电源电压的电源或I/O模块。
图2是说明HART调制解调器3的通信功能的流程图。HART调制解调器3的通信接口部33接收从构成设备管理系统的主机装置5经由通信接口部20发送的数字信号(命令)(图2的步骤S100)。
HART调制解调器3的HART/主机通信转换部31将从通信接口部33经由数据管理部32传来的命令转换为频率信号(图2的步骤S101)。
HART调制解调器3的HART通信部30将由HART/主机通信转换部31得到的频率信号叠加在4～20mA电流信号上，并送出至模拟信号线10、11(图2的步骤S102)。
这样，能够向HART装置1发送命令。
接着，HART通信部30取出叠加在从HART装置1送出的4～20mA电流信号上的频率信号(图2的步骤S103)。
HART/主机通信转换部31根据由HART通信部30取出的频率信号再次生成数字信号(响应)(图2的步骤S104)。
通信接口部33将从HART/主机通信转换部31经由数据管理部32传来的响应发送给主机装置5(图2的步骤S105)。
这样，能够将针对命令从HART装置1返回的响应发送到主机装置5。
此外，在图2中，说明了HART调制解调器3对主机装置5与HART装置1的通信进行中继的动作，但在本实施例中，如后文所述，数据管理部32也可以生成诊断用的命令。在向HART装置1发送诊断用的命令的情况下，实施步骤S101～S104的处理。
通信接口部33可以与诊断装置2或主机装置5进行有线通信，也可以进行无线通信。
另外，诊断装置2的指定部23也可以在从用户处接受到对HART调制解调器3允许的通信的指定时，对HART调制解调器3发送指定允许的通信的通信指定信号。通信指定信号例如包含仅特定的命令能够发送、仅不能发送命令、不能收发命令等信息。
HART调制解调器3的数据管理部32在经由通信接口部33接收到通信指定信号时，仅针对由通信指定信号允许的种类的通信，才允许执行图2的处理。
接着，说明通信功能以外的本实施例的动作。图3是说明HART调制解调器3的信号波形显示功能的流程图，图4是说明诊断装置2的信号波形显示功能的流程图。
HART调制解调器3的通信波形检测部34取出叠加在模拟信号线10、11上的4～20mA电流信号上的频率信号，生成以一定的采样周期对频率信号进行A/D转换而得的数字数据(图3的步骤S200)。
数据管理部32将由通信波形检测部34生成的数字数据传送到通信接口部33。通信接口部33将从数据管理部32接收到的数字数据发送给诊断装置2(图3的步骤S201)。
此外，自然也可以将由通信波形检测部34生成的数字数据暂时存储在存储介质40或其他存储介质中，之后进行发送。
诊断装置2的通信波形生成部25在经由通信接口部20从HART调制解调器3接收到数字数据时(在图4的步骤S300中为“是”)时，生成用于显示接收到的数字数据所表示的信号波形的图像(图4的步骤S301)。
诊断装置2的显示部21显示由通信波形生成部25生成的图像(图4的步骤S302)。
这样，能够通过诊断装置2显示HART通信的信号波形，能够用HART调制解调器3和诊断装置2这样的简单器材容易地进行HART通信的状况的调查。
图3、图4的处理例如根据从诊断装置2的由用户操作的操作部24输出的波形显示开始指示信号而开始。波形显示开始指示信号经由通信接口部20被发送到HART调制解调器3。
另外，图3、图4的处理例如根据从诊断装置2的由用户操作的操作部24输出的波形显示停止指示信号而停止。波形显示停止指示信号经由通信接口部20被发送到HART调制解调器3。由于重复执行步骤S200、S201的处理直到根据波形显示停止指示信号而停止(在图3的步骤S202中为“是”)，所以由诊断装置2显示的信号波形自然会随着时间的经过而被更新。
另外，在上述的例子中显示了HART通信的信号波形，但如果在不进行HART通信时开始图3、图4的处理，则自然能够显示在模拟信号线10、11上的4～20mA电流信号上叠加的噪声的波形。
另外，诊断装置2的指定部23也可以在从用户处接受到连接对象装置的指定时，对HART调制解调器3发送指定连接对象装置的装置指定信号。指定部23预先存储与HART调制解调器3连接的各种装置的识别信息。指定部23所发送的装置指定信号中包含用户指定的装置的识别信息。
HART调制解调器3的连接对象管理部38在经由通信接口部33接收到装置指定信号时，仅针对由装置指定信号指定的HART装置1允许执行图3、图4的处理，针对未由装置指定信号指定的HART装置1不允许执行。此外，HART装置1的识别信息可以通过与HART装置1的HART通信来取得。根据该信息，能够判断与HART调制解调器3连接的HART装置1是否是由装置指定信号指定的装置。
图5是说明HART调制解调器3的通信协议解析功能的流程图，图6是说明诊断装置2的通信协议解析功能的流程图。
在如步骤S100中说明的那样从主机装置5接收到命令时(在图5的步骤S400中为“是”)，HART调制解调器3的数据管理部32经由通信接口部33将接收到的命令发送到诊断装置2(图5的步骤S401)。
诊断装置2的通信协议解析部22在经由通信接口部20从HART调制解调器3接收到命令时(在图6的步骤S500中为“是”)，将接收到的命令转换为作为人能够理解的字符串的16进制值(图6的步骤S501)。
诊断装置2的显示部21显示由通信协议解析部22得到的16进制值(图6的步骤S502)。此外，虽然命令是从主机装置5发送的，但为了使本实施例的通信协议解析与主机装置5的动作独立地进行，将由HART调制解调器3接收到的命令发送给诊断装置2的通信协议解析部22。
另外，当如在步骤S104中说明的那样通过HART/主机通信转换部31再次生成了响应时(在图5的步骤S402中为“是”)，HART调制解调器3的数据管理部32经由通信接口部33将响应发送给诊断装置2(图5的步骤S403)。
诊断装置2的通信协议解析部22在经由通信接口部20从HART调制解调器3接收到响应时(在步骤S500中为“是”)，将接收到的响应转换为16进制值(图6的步骤S501)。
诊断装置2的显示部21显示由通信协议解析部22得到的16进制值(步骤S502)。
这样，能够通过诊断装置2显示将HART通信的命令和响应转换为人能够理解的字符串而得的结果。
图5、图6的处理例如根据从诊断装置2的由用户操作的操作部24输出的解析开始指示信号而开始。解析开始指示信号经由通信接口部20被发送到HART调制解调器3。
另外，图5、图6的处理例如根据从诊断装置2的由用户操作的操作部24输出的解析停止指示信号而停止。解析停止指示信号经由通信接口部20被发送给HART调制解调器3。
此外，在本实施例中，将HART通信的命令和响应转换为16进制值，但通信协议解析部22也可以将命令和响应转换为表示该命令和响应的意义的解码字符串。由此，能够将命令和响应转换成人容易理解的格式来进行显示。
与上述同样，诊断装置2的指定部23也可以在从用户处接受到连接对象装置的指定时，对HART调制解调器3发送装置指定信号。
HART调制解调器3的连接对象管理部38在经由通信接口部33接收到装置指定信号时，仅针对由装置指定信号指定的HART装置1允许执行图5、图6的处理，针对未由装置指定信号指定的HART装置1不允许执行。
图7是说明HART调制解调器3的通信记录功能的流程图，图8是说明诊断装置2的通信记录功能的流程图。
图7的步骤S600的处理与图3的步骤S200、S201相同。
HART调制解调器3的数据管理部32将由通信波形检测部34生成的数字数据传给记录管理部39。记录管理部39将从数据管理部32接收的数字数据记录在存储介质40中(图7的步骤S601)。在HART调制解调器3中设置有用于安装存储介质40的插槽41。作为存储介质40的例子，例如有SD卡。存储介质也可以是不以装卸为前提的SSD(固态驱动器)。
另一方面，图7的步骤S604、S605的处理与图5的步骤S400、S401相同。
HART调制解调器3的数据管理部32将接收到的命令传给记录管理部39。记录管理部39将从数据管理部32接收到的命令记录在存储介质40中(图7的步骤S606)。
图7的步骤S607、S608的处理与图5的步骤S402、S403相同。
HART调制解调器3的数据管理部32将由HART/主机通信转换部31再次生成的响应传给记录管理部39。记录管理部39将从数据管理部32接收的响应记录在存储介质40中(图7的步骤S609)。
另一方面，在命令或响应被从HART调制解调器3发送至诊断装置2时，诊断装置2的通信协议解析部22将经由通信接口部20从HART调制解调器3接收到的命令或响应转换为16进制值(图8的步骤S700、S701)。
诊断装置2的通信接口部20将由通信协议解析部22得到的16进制值发送到HART调制解调器3(图8的步骤S702)。
HART调制解调器3的数据管理部32在经由通信接口部33从诊断装置2接收到16进制值后(在图7的步骤S610中为“是”)，将接收到的16进制值传给记录管理部39。记录管理部39将从数据管理部32接收到的十六进制值记录在存储介质40中(图7的步骤S611)。
这样，能够将HART通信的信号波形的数据、命令和响应、命令和响应的16进制值记录在存储介质40中。存储介质40能够从HART调制解调器3中拔出并安装在其他装置中，并且能够在其他装置中确认记录在存储介质40中的信息。
图7、图8的处理例如根据从诊断装置2的由用户操作的操作部24输出的记录开始指示信号而开始。记录开始指示信号经由通信接口部20被发送给HART调制解调器3。
另外，图7、图8的处理例如根据从诊断装置2的由用户操作的操作部24输出的记录停止指示信号而停止。记录停止指示信号经由通信接口部20被发送给HART调制解调器3。
此外，与通信协议解析功能相同，诊断装置2的通信协议解析部22不仅将命令和响应转换为16进制值，还可以将命令和响应转换为表示该命令和响应的意义的解码字符串。由此，能够将表示命令和响应的内容的字符串从诊断装置2发送到HART调制解调器3，并记录在存储介质40中。
在本实施例中，将(I)信号波形的数据、(II)命令和响应、(III)命令和响应的16进制值、(IV)表示命令和响应的内容的字符串中的至少一种信息记录在存储介质40中即可。
与上述同样，诊断装置2的指定部23也可以在从用户处接受到连接对象装置的指定时，对HART调制解调器3发送装置指定信号。
HART调制解调器3的连接对象管理部38在经由通信接口部33接收到装置指定信号时，仅针对由装置指定信号指定的HART装置1允许执行图7、图8的处理，针对未由装置指定信号指定的HART装置1不允许执行。
另外，在本实施例中，说明了分别进行图3、图4中说明的信号波形显示功能和图7、图8中说明的通信记录功能的例子，但也可以在进行信号波形显示的同时将信号波形的数据记录在存储介质40中。
另外，在本实施例中，以分别进行图5、图6中说明的通信协议解析功能和图7、图8中说明的通信记录功能的例子进行了说明，但也可以在显示通信协议解析结果的同时，将(II)～(IV)中的至少一种信息记录在存储介质40中。
另外，HART调制解调器3的记录管理部39也可以将HART装置1的识别信息与(I)～(IV)中的至少1种信息一起记录在存储介质40中。HART装置1的识别信息能够通过与HART装置1的HART通信来取得。
图9是说明HART调制解调器3的波高测定功能的流程图，图10是说明诊断装置2的波高测定功能的流程图。
HART调制解调器3的通信波形检测部34取出叠加在模拟信号线10、11上的4～20mA电流信号上的频率信号，并测定频率信号的波高值(图9的步骤S800)。
数据管理部32将通信波形检测部34所产生的波高值的测定结果传给通信接口部33。通信接口部33将从数据管理部32接收到的测定结果发送给诊断装置2(图9的步骤S801)。
诊断装置2的显示部21在经由通信接口部20从HART调制解调器3接收到波高值的测定结果时(在图10的步骤S900中为“是”)，显示接收到的测定结果(图10的步骤S901)。
这样，能够通过诊断装置2确认HART通信的信号波形的波高值，能够确认模拟信号线10、11的负载电阻是否适当。
图9、图10的处理例如根据从诊断装置2的由用户操作的操作部24输出的测定开始指示信号而开始。测定开始指示信号经由通信接口部20被发送给HART调制解调器3。
另外，图9、图10的处理例如根据从诊断装置2的由用户操作的操作部24输出的测定停止指示信号而停止。测定停止指示信号经由通信接口部20被发送给HART调制解调器3。
此外，在本实施例中，将波高值的测定结果发送给诊断装置2，但不限于此，HART调制解调器3的数据管理部32也可以将测定结果显示在状态显示部37上。
图11是说明HART调制解调器3的通信状态诊断功能的流程图，图12是说明诊断装置2的通信状态诊断功能的流程图。
HART调制解调器3的数据管理部32测定从命令被发送到HART装置1的时间点起在规定时间内未能接收到来自HART装置1的响应的次数即无响应数(图11的步骤S1000)。
数据管理部32将无响应数的测定结果传给通信接口部33。通信接口部33将从数据管理部32接收到的测定结果发送给诊断装置2(图11的步骤S1001)。
诊断装置2的显示部21在经由通信接口部20从HART调制解调器3接收到无响应数的测定结果时(在图12的步骤S1100中为“是”)，显示接收到的测定结果(图12的步骤S1101)。
这样，能够通过诊断装置2确认无响应数，能够诊断HART通信的通信状态。
图11、图12的处理例如根据从诊断装置2的由用户操作的操作部24输出的通信状态诊断开始指示信号而开始。通信状态诊断开始指示信号经由通信接口部20被发送到HART调制解调器3。
另外，图11、图12的处理例如根据从诊断装置2的由用户操作的操作部24输出的通信状态诊断停止指示信号而停止。通信状态诊断停止指示信号经由通信接口部20被发送到HART调制解调器3。由于重复执行步骤S1000、S1001的处理直到根据通信状态诊断停止指示信号而停止(在图11的步骤S1002中为“是”)，所以无响应数自然会随着时间的经过被更新。
此外，数据管理部32也可以测定从各命令的发送起在规定时间内未能接收到响应的次数的总数N相对于从HART调制解调器3发送到HART装置1的命令的总数M的比率N/M(无响应比率)，来代替无响应数。由此，能够将无响应比率发送到诊断装置2并进行显示。
与上述同样，诊断装置2的指定部23也可以在从用户处接受到连接对象装置的指定时，对HART调制解调器3发送装置指定信号。
HART调制解调器3的连接对象管理部38在经由通信接口部33接收到装置指定信号时，仅针对由装置指定信号指定的HART装置1允许执行图11、图12的处理，针对未由装置指定信号指定的HART装置1不允许执行(不作为无响应数、无响应比率的测定对象)。
此外，在本实施例中，将无响应数或无响应比率的测定结果发送给诊断装置2，但不限于此，HART调制解调器3的数据管理部32也可以将测定结果显示在状态显示部37上。
图13是说明HART调制解调器3的电源供给状态诊断功能的流程图，图14是说明诊断装置2的电源供给状态诊断功能的流程图。
HART调制解调器3的电源供给状态确认部36测定模拟信号线10、11间的直流电压(图13的步骤S1200)。
数据管理部32将电源供给状态确认部36所产生的直流电压的测定结果传给通信接口部33。通信接口部33将从数据管理部32接收到的测定结果发送给诊断装置2(图12的步骤S1201)。
诊断装置2的显示部21在经由通信接口部20从HART调制解调器3接收到直流电压的测定结果时(在图14的步骤S1300中为“是”)，显示接收到的测定结果(图14的步骤S1301)。
这样，能够通过诊断装置2确认模拟信号线10、11间的直流电压，能够确认模拟信号线10、11的电源供给状态。
图13、图14的处理例如根据从诊断装置2的由用户操作的操作部24输出的电源供给状态诊断开始指示信号而开始。电源供给状态诊断开始指示信号经由通信接口部20被发送到HART调制解调器3。
另外，图13、图14的处理例如根据从诊断装置2的由用户操作的操作部24输出的电源供给状态诊断停止指示信号而停止。电源供给状态诊断停止指示信号经由通信接口部20被发送到HART调制解调器3。
此外，在本实施例中，将模拟信号线10、11间的直流电压的测定结果发送给诊断装置2，但不限于此，HART调制解调器3的数据管理部32也可以将测定结果显示在状态显示部37上。
图15是说明HART调制解调器3的判定功能的流程图，图16是说明诊断装置2的判定功能的流程图。
HART调制解调器3的判定部43在得到波高值的测定结果、无响应数或无响应比率的测定结果、直流电压的测定结果时，参照知识数据库42，判定测定结果是否依据HART协议规格、测定结果是否与过去的HART通信诊断的见解相一致(图15的步骤S1400)。
在知识数据库42中预先登记有HART协议规格的信息、过去的HART通信诊断的见解、以及测定结果不依据HART协议规格或者测定结果与过去的HART通信诊断的见解不一致时的应对方法的信息。
数据管理部32将判定部43的判定结果传给通信接口部33。通信接口部33将从数据管理部32接收到的判定结果发送给诊断装置2(图15的步骤S1401)。
诊断装置2的显示部21在经由通信接口部20从HART调制解调器3接收到判定结果时(在图16的步骤S1500中为“是”)，显示接收到的判定结果(图16的步骤S1501)。
这样，能够通过诊断装置2确认测定结果是否依据HART协议规格、测定结果是否与过去的HART通信诊断的见解相一致。
另外，在测定结果不依据HART协议规格，或者测定结果与过去的HART通信诊断的见解不一致时(在图15的步骤S1402中为“是”)，HART调制解调器3的指示部44参照知识数据库42，从知识数据库42取得针对与HART协议规格不一致或者与过去的见解不一致的应对方法的信息(图15的步骤S1403)。
数据管理部32将指示部44所取得的应对方法的信息传给通信接口部33。通信接口部33将从数据管理部32接收到的应对方法的信息发送给诊断装置2(图15的步骤S1404)。
诊断装置2的显示部21在经由通信接口部20从HART调制解调器3接收到应对方法的信息时(在图16的步骤S1502中为“是”)，显示接收到的应对方法的信息(图16的步骤S1503)。
这样，在测定结果不依据HART协议规格时，或者在测定结果与过去的HART通信诊断的见解不一致时，能够通过诊断装置2确认其应对方法。
图15、图16的处理例如根据从诊断装置2的由用户操作的操作部24输出的判定开始指示信号而开始。判定开始指示信号经由通信接口部20被发送到HART调制解调器3。
另外，图15、图16的处理例如根据从诊断装置2的由用户操作的操作部24输出的判定停止指示信号而停止。判定停止指示信号经由通信接口部20被发送给HART调制解调器3。
此外，在图2中，说明了HART调制解调器3对主机装置5与HART装置1的通信进行中继的动作，但本实施例的数据管理部32也可以生成诊断用的命令。例如，数据管理部32在从诊断装置2接收到波形显示开始指示信号、解析开始指示信号、记录开始指示信号、测定开始指示信号、通信状态诊断开始指示信号或者电源供给状态诊断开始指示信号时，生成诊断用的命令，并传给HART/主机通信转换部31即可。该诊断用的命令与来自主机装置5的命令同样地被发送到HART装置1和诊断装置2。
本实施例所说明的HART调制解调器3的构成中的HART通信部30的软件的功能、HART/主机通信转换部31、数据管理部32、通信接口部33的软件的功能、通信波形检测部34的软件的功能、电源供给状态确认部36的软件的功能、连接对象管理部38和记录管理部39的软件的功能能够通过具备CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、存储装置及接口的计算机和控制这些硬件资源的程序来实现。图17表示该计算机的构成例。
计算机具备CPU200、存储装置201以及接口装置(以下简称为I/F)202。在I/F202上连接有HART通信部30的硬件、通信接口部33的硬件、通信波形检测部34的硬件、电源供给状态确认部36的硬件、状态显示部37和记录管理部39的硬件等。在这样的计算机中，用于实现本发明的诊断方法的程序存储在存储装置201中。CPU200按照存储在存储装置201中的程序来执行本实施例中说明的处理。
同样，诊断装置2的构成中的通信接口部20的软件的功能、显示部21、通信协议解析部22、指定部23、操作部24、通信波形生成部25能够通过计算机来实现。在该计算机的I/F202上连接有通信接口部20的硬件和显示器等。诊断装置2的CPU200按照存储在存储装置201中的程序来执行本实施例中说明的处理。
工业上的可利用性
本发明能够适用于HART通信。
符号说明
1…HART装置；2…诊断装置；3…HART调制解调器；5…主机装置；20、33…通信接口部；21…显示部；22…通信协议解析部；23…指定部；24…操作部；25…通信波形生成部；30…HART通信部；31…HART/主机通信转换部；32…数据管理部；34…通信波形检测部；36…电源供给状态确认部；37…状态显示部；38…连接对象管理部；39…记录管理部；40…存储介质；41…插槽；42…知识数据库；43…判定部；44…指示部。

Claims (11)

1.一种诊断系统，其特征在于，具备：
诊断装置；以及
HART调制解调器，其对现场设备与上位的主机装置或所述诊断装置的通信进行中继，
所述HART调制解调器具备：
通信转换部，其构成为对所述现场设备与所述主机装置或所述诊断装置的通信进行中继；以及
第一通信接口部，其构成为将发送到所述现场设备的HART通信的命令和从所述现场设备接收到的响应发送到所述诊断装置，
所述诊断装置具备：
第二通信接口部，其构成为接收从所述HART调制解调器发送的命令和响应；
通信协议解析部，其构成为将接收到的命令和响应转换为表示该命令和响应的内容的字符串；以及
显示部，其构成为显示由所述通信协议解析部得到的字符串。
2.根据权利要求1所述的诊断系统，其特征在于，
所述HART调制解调器还具备波形检测部，该波形检测部构成为生成对与所述现场设备之间收发的HART通信的信号进行采样而得的数据，
所述第一通信接口部将由该波形检测部生成的数据发送到所述诊断装置。
3.根据权利要求2所述的诊断系统，其特征在于，
所述HART调制解调器还具备记录管理部，该记录管理部构成为将由该波形检测部生成的数据记录在安装于HART调制解调器中的存储介质中。
4.根据权利要求1所述的诊断系统，其特征在于，
所述HART调制解调器还具备记录管理部，该记录管理部构成为将发送到所述现场设备的HART通信的命令和从所述现场设备接收到的响应记录在安装于HART调制解调器中的存储介质中。
5.根据权利要求1所述的诊断系统，其特征在于，
所述HART调制解调器还具备波形检测部，其构成为测定与所述现场设备之间收发的HART通信的信号的波高值，
所述第一通信接口部将所述波形检测部的测定结果发送给所述诊断装置。
6.根据权利要求1所述的诊断系统，其特征在于，
所述HART调制解调器还具备数据管理部，该数据管理部构成为测定从HART通信的命令被发送到所述现场设备的时间点起在规定时间内未能接收到来自所述现场设备的响应的次数即无响应数，或者测定从各命令的发送起在规定时间内未能接收到响应的次数的总数相对于发送到所述现场设备的命令的总数的比率即无响应比率；以及
所述第一通信接口部将所述数据管理部的测定结果发送给所述诊断装置。
7.根据权利要求1所述的诊断系统，其特征在于，
所述HART调制解调器还具备电源供给状态确认部，该电源供给状态确认部构成为测定连接所述现场设备与HART调制解调器的模拟信号线的直流电压；以及
所述第一通信接口部将所述电源供给状态确认部的测定结果发送给所述诊断装置。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的诊断系统，其特征在于，
所述HART调制解调器还具备显示部，该显示部构成为显示所述测定结果。
9.根据权利要求5至7中任一项所述的诊断系统，其特征在于，
所述HART调制解调器还具备判定部，该判定部构成为参照存储HART协议规格和过去的HART通信诊断的见解的知识数据库，判定所述测定结果是否依据所述HART协议规格、所述测定结果是否与过去的HART通信诊断的见解相一致，
所述第一通信接口部将所述判定部的判定结果发送给所述诊断装置。
10.根据权利要求9所述的诊断系统，其特征在于，
所述HART调制解调器还具备指示部，该指示部构成为从所述知识数据库取得所述测定结果不依据所述HART协议规格、或者所述测定结果与过去的HART通信诊断的见解不一致时的应对方法的信息，
所述第一通信接口部将所述指示部所取得的应对方法的信息发送给所述诊断装置。
11.一种诊断系统，其特征在于，具备：
诊断装置；以及
HART调制解调器，其对现场设备与上位的主机装置或所述诊断装置的通信进行中继，
所述HART调制解调器具备：
通信转换部，其构成为对所述现场设备与所述主机装置或所述诊断装置的通信进行中继；
第一通信接口部，其构成为将发送到所述现场设备的HART通信的命令和从所述现场设备接收到的响应发送到所述诊断装置，并且接收从所述诊断装置发送的字符串；以及
记录管理部，其构成为将接收到的字符串记录在安装于HART调制解调器中的存储介质中，
所述诊断装置具备：
通信协议解析部，其构成为将从所述HART调制解调器发送的命令和响应转换为表示该命令和响应的内容的所述字符串；以及
第二通信接口部，其构成为接收从所述HART调制解调器发送的命令和响应，并且将由所述通信协议解析部得到的字符串发送到所述HART调制解调器。
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