CN205961165U - 应用于仪表通讯的hart协议数据记录和协议转换无线通讯模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种应用于仪表通讯的HART协议数据记录和协议转换无线通讯模块，包括：HART通讯接收器、HART协议解析器、数据存储器、协议转换器、GPRS无线发射装置；HART通讯接收器通过有线或无线的方式和HART协议解析器连接在一起，HART协议解析器通过有线或无线的方式和数据存储器连接在一起，数据存储器通过有线或无线的方式和协议转换器连接在一起，协议转换器通过有线或无线的方式和GPRS无线发射装置连接在一起。本实用新型中HART协议数据接收并将数据记录在模块中并且可以存储，本实用新型将协议转换成相对通用性高的MODBUS通讯，本实用新型可以通过无线GPRS远程传输数据。

Description

应用于仪表通讯的HART协议数据记录和协议转换无线通讯 模块

技术领域

本实用新型涉及一种无线通讯模块，具体涉及一种将信号采用HART协议转换成相对通用性高的MODBUS通讯，并通过无线GPRS远程传输数据的应用于仪表通讯的HART协议数据记录和协议转换无线通讯模块。

背景技术

HART(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Rosement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。HART装置提供具有相对低的带宽，适度响应时间的通信，经过10多年的发展，HART技术在国外已经十分成熟，并已成为全球智能仪表的工业标准。

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1.2Mbps。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。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的主要目的在于提供一种将信号采用HART协议转换成相对通用性高的MODBUS通讯，并通过无线GPRS远程传输数据的应用于仪表通讯的HART协议数据记录和协议转换无线通讯模块。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种应用于仪表通讯的HART协议数据记录和协议转换无线通讯模块，所述通讯模块包括：HART通讯接收器、HART协议解析器、数据存储器、协议转换器、GPRS无线发射装置；HART通讯接收器通过有线或无线的方式和HART协议解析器连接在一起，HART协议解析器通过有线或无线的方式和数据存储器连接在一起，数据存储器通过有线或无线的方式和协议转换器连接在一起，协议转换器通过有线或无线的方式和GPRS无线发射装置连接在一起。

在本实用新型的具体实施例中，所述协议转换器将HART协议转换成相对通用性高的MODBUS协议。

在本实用新型的具体实施例中，所述GPRS无线发射装置上安装有数据输出口。

在本实用新型的具体实施例中，所述HART通讯接收器接收音频数字信号，并将数字信号完整记录接收下来。

在本实用新型的具体实施例中，所述协议转换器读取数据存储器中的数据，重新将数据整合，以满足MODBUS通讯协议，组成新的报文。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型提供的应用于仪表通讯的HART协议数据记录和协议转换无线通讯模块：

(1)、降低用户使用HART协议的单位成本，并且可以通过远程传输的方式接受到数据，减少线路敷设带来的施工时间和经济成本。

(2)、就地的数据记录，可以弥补GPRS无线传输时，出现短时信号干扰造成数据丢失这一缺陷。

附图说明

图1为本实用新型的系统方框原理图。

图2为本实用新型中的HART协议接收器的工作过程结构示意图。

图3为本实用新型中的HART协议解析器的工作过程结构示意图。

图4为本实用新型中的数据存储器的工作过程结构示意图。

图5为本实用新型中的协议转换器的工作过程结构示意图。

图6为本实用新型中的GPRS无线发射装置的工作过程结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。

图1为本实用新型中布袋的结构示意图。如图1所示：本实用新型提供的通讯模块包括：HART通讯接收器1、HART协议解析器2、数据存储器3、协议转换器4、GPRS无线发射装置5；HART通讯接收器1通过有线或无线的方式和HART协议解析器2连接在一起，HART协议解析器2通过有线或无线的方式和数据存储器3连接在一起，数据存储器3通过有线或无线的方式和协议转换器4连接在一起，协议转换器4通过有线或无线的方式和GPRS无线发射装置5连接在一起。协议转换器4将HART协议转换成相对通用性高的MODBUS协议，GPRS无线发射装置5上安装有数据输出口。

将HART通信协议的仪表接入本实用新型提供的应用于仪表通讯的HART协议数据记录和协议转换无线通讯模块上。仪表的数据通过HART协议传输至模块中的HART通讯接收器，模块的HART通讯接收器将接收到的信息传递至HART协议解析器，将HART传输过来的数据进行解析拆分，获得可以用于被存储的数据，将以上数据存入数据存储器3内，并可以通过设备显示器(图1中没有示意出显示器)显示所需要的数据。同时，将获取解析后的数据通过协议转换器4，重新排列，组成新的通讯协议(MODBUS)数据。最后，通过GPRS无线传送装置，将转换后的通讯协议数据发送。

图2为本实用新型中的HART协议接收器的工作过程结构示意图，如图2所示：本实用新型中的HART协议接收器：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1.2Mbps。协议接收器就是音频数字信号接收器，将数字信号完整记录接收下来。

图3为本实用新型中的HART协议解析器的工作过程结构示意图，如图3所示：本实用新型中的HART协议接收器将音频数字信号记录下来之后，就通过HART协议解析器，把数字信号解析成我们所需要的数据。一般通过HART协议传输过来的音频数字信号，所带的信息比较多，例如：测量、过程参数、设备组态、校准、诊断信息，解析器就需要将这些数据解析出来，为下一步工作做准备。

图4为本实用新型中的数据存储器的工作过程结构示意图，如图4所示：经过HART解析器分解后的数据，存储在就地的存储器中，存储器除了存储以上数据之外，还需要存储设备本身一些信息，设备型号、设备地址、设备运行状态、GPS信号强度、故障报警等信息，方便设备故障排除和返修。就地显示考虑到设备体积小，显示的信息数量有限，所以通过设备通讯编译，建议显示必要的参数，如果需要显示较多信息，可以考虑使用轮询的方式显示。

图5为本实用新型中的协议转换器的工作过程结构示意图，如图5所示：协议转换器读取数据存储器中的数据，重新将数据整合，以满足MODBUS通讯协议，组成新的报文。

图6为本实用新型中的GPRS无线发射装置5的工作过程结构示意图，如图5所示：GPRS远程发送模块，主要是由手机SIM卡、发射器等组成。新的报文生成后，通过GPRS发送模块，将数据传送至指定IP地址。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种应用于仪表通讯的HART协议数据记录和协议转换无线通讯模块，其特征在于：所述通讯模块包括：HART通讯接收器、HART协议解析器、数据存储器、协议转换器、GPRS无线发射装置；HART通讯接收器通过有线或无线的方式和HART协议解析器连接在一起，HART协议解析器通过有线或无线的方式和数据存储器连接在一起，数据存储器通过有线或无线的方式和协议转换器连接在一起，协议转换器通过有线或无线的方式和GPRS无线发射装置连接在一起。

2.根据权利要求1所述的应用于仪表通讯的HART协议数据记录和协议转换无线通讯模块，其特征在于：所述协议转换器将HART协议转换成相对通用性高的MODBUS协议。

3.根据权利要求1所述的应用于仪表通讯的HART协议数据记录和协议转换无线通讯模块，其特征在于：所述GPRS无线发射装置上安装有数据输出口。

4.根据权利要求1所述的应用于仪表通讯的HART协议数据记录和协议转换无线通讯模块，其特征在于：所述HART通讯接收器接收音频数字信号，并将数字信号完整记录接收下来。

5.根据权利要求1所述的应用于仪表通讯的HART协议数据记录和协议转换无线通讯模块，其特征在于：所述协议转换器读取数据存储器中的数据，重新将数据整合，以满足MODBUS通讯协议，组成新的报文。