FR2727230A1 - DEVICE FOR ADAPTING "HART" TYPE SENSORS OR ACTUATORS WITH AN INDUSTRIAL LOCAL NETWORK OF "FIP" TYPE AND PROCESS FOR IMPLEMENTING THIS DEVICE - Google Patents

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Abstract

A device for adapting HART actuators or sensors to a local area network, including a first galvanic insulation stage (35), a filtering amplifier (36), a shaping discriminator (37), a modem (38) for restoring coded digital data, a programmed microcontroller (39) for translating messages into the local network language, an interface circuit (40) and a second galvanic insulation stage (41). A method for using said device is also disclosed.

Description

DISPOSITIF D'ADAPTATION DE CAPTEURS OU D'ACTIONNEURS
DE TYPE "HART" AVEC UN RESEAU LOCAL INDUSTRIEL
DU TYPE "FIP" ET PROCEDE DE MISE EN OEUVRE DE CE DISPOSITIF
DESCRIPTION
Domaine techniaue
La présente invention conceme un dispositif d'adaptation de capteurs ou d'actionneurs de type "HART" (marque déposée) avec un réseau local industriel du type "FIP", et un procédé de mise en oeuvre de ce dispositif.
DEVICE FOR ADAPTING SENSORS OR ACTUATORS
"HART" TYPE WITH A LOCAL INDUSTRIAL NETWORK
OF THE "FIP" TYPE AND METHOD FOR IMPLEMENTING THIS DEVICE
DESCRIPTION
Technical area
The present invention relates to a device for adapting sensors or actuators of the "HART" type (registered trademark) with an industrial local area network of the "FIP" type, and a method of implementing this device.

Etat de la technique antérieure
Depuis de nombreuses années les capteurs utilisés en automatisme utilisent une sortie 420 mA pour transmettre leur mesure. Le courant de 4 mA correspond à la valeur mesurée minimale et 20 mA à la valeur maximale.
State of the art
For many years, the sensors used in automation have used a 420 mA output to transmit their measurement. The current of 4 mA corresponds to the minimum measured value and 20 mA to the maximum value.

Les capteurs et actionneurs sont aujourd'hui "intelligents". II est possible de dialoguer avec eux pour mettre en oeuvre des fonctions évoluées telles que le changement de gamme, d'unité, les possibilités de test, d'étalonnage, etc. Les informations de sortie sont numérisées, ce qui implique une notion de codage. II existe malheureusement de nombreux codages différents, ce qui crée une incompatibilité entre eux. Sensors and actuators are now "intelligent". It is possible to dialogue with them to implement advanced functions such as changing the range, unit, the possibilities of testing, calibration, etc. The output information is digitized, which implies a notion of coding. Unfortunately, there are many different codings, which creates an incompatibility between them.

Pour relier entre eux les dispositifs d'automatisme (capteurs, actionneurs, automates programmables, ordinateurs, etc..) on utilise aujourd hui de préférence un réseau de terrain par exemple "HART" de Rosemount, ou "FIP". To connect the automation devices (sensors, actuators, programmable logic controllers, computers, etc.) to each other, a field network is preferably used today, for example "HART" from Rosemount, or "FIP".

Le réseau "HART" est décrit dans un article intitulé "Le protocole de Communication "HART@" (pane dans le bulletin F 2695, Rev 0-11/91, "La Famille intelligente", Rosemount). Ce protocole est également décrit dans l'article intitulé "HART PROTOCOL" par Romilly Bowden (Juin 1991, disponible chez Rosemount). The "HART" network is described in an article entitled "The Communication Protocol" HART @ "(pane in the bulletin F 2695, Rev 0-11 / 91," The Smart Family ", Rosemount). This protocol is also described in the article entitled "HART PROTOCOL" by Romilly Bowden (June 1991, available from Rosemount).

Un modem "HART" est décrit dans un article intitulé "HART"
MODEM, ultra low poser modem chip" (NCR 20C12, NCR "handbook").
A "HART" modem is described in an article entitled "HART"
MODEM, ultra low poser modem chip "(NCR 20C12, NCR" handbook ").

"HART" (Highway Addressable Remote Transducer) est le nom donné par Rosemount à son protocole de communication pour transmetteurs "intelligents". "HART" (Highway Addressable Remote Transducer) is the name Rosemount gives to its communication protocol for "smart" transmitters.

"HART" utilise la norme de communication BELL 202 qui repose sur une transmission de signal par modulation de fréquence avec 2 fréquences spécifiques. La vitesse de communication est de 1 200 bauds. "HART" uses the BELL 202 communication standard which is based on frequency modulation signal transmission with 2 specific frequencies. The communication speed is 1200 baud.

Les principales caractéristiques du "HART" sont les suivantes:
- II permet à la fois une communication analogique et numérique. L'accès aux données numériques peut se faire tout en utilisant le signal analogique pour la régulation ou la mesure.
The main features of the "HART" are as follows:
- It allows both analog and digital communication. Access to digital data can be done while using the analog signal for regulation or measurement.

- Le même jeu de cartes électroniques permet d'établir une liaison numérique avec des transmetteurs "2 fils" ou une communication numérique totale. Les instrumentistes peuvent commencer d'utiliser les transmetteurs "intelligents" avec les systèmes analogiques actuels, puis passer progressivement à des systèmes intégralement numériques sans avoir besoin de remplacer ou modifier les appareils de site. - The same set of electronic cards makes it possible to establish a digital link with "2-wire" transmitters or total digital communication. Instructors can begin using "smart" transmitters with current analog systems, and then gradually transition to fully digital systems without the need to replace or modify site devices.

- Plusieurs dispositifs de communication (par exemple RS3 ou l'interface de communication portative 268) peuvent communiquer simultanément. - Several communication devices (for example RS3 or the portable communication interface 268) can communicate simultaneously.

- La possibilité d'adressage des transmetteurs permet de connecter jusqu'à 15 appareils sur la même paire de fils torsadés. - The possibility of addressing transmitters makes it possible to connect up to 15 devices on the same pair of twisted wires.

- Tous les transmetteurs de la "Famille Intelligente" utilisent une structure de message commune. - All transmitters of the "Intelligent Family" use a common message structure.

Ceci permet aux dispositifs d'interfaçage de communiquer de la même manière avec les produits futurs ou actuels. This allows interfacing devices to communicate in the same way with future or current products.

Le réseau "FIP" est normalisé en France par runion Technique de l'électricité ou U.T.E. et les documents relatifs à cette norme portent les références C46O1, PrC46-602, PrC46-603, PrC46-604, C46-605, PrC46O6, C46C7, C46637, et C4 & 45.  The "FIP" network is standardized in France by Technical Electricity or U.T.E. and the documents relating to this standard bear the references C46O1, PrC46-602, PrC46-603, PrC46-604, C46-605, PrC46O6, C46C7, C46637, and C4 & 45.

Le réseau local industriel normalisé "FIP est beaucoup plus rapide et complet que le réseau "HART" et surtout il est normalisé. Cependant les capteurs intelligents Rosemount sont très performants et le parc installé considérable.  The standardized industrial local network "FIP is much faster and more complete than the" HART "network and above all it is standardized. However, Rosemount smart sensors are very efficient and the installed base considerable.

Par contre les capteurs compatibles avec le réseau "FIP" sont encore trop peu nombreux. Le problème à résoudre consiste donc à réaliser un adaptateur qui permette d'utiliser les capteurs "HART" sur le réseau "FIP". However, there are still too few sensors compatible with the "FIP" network. The problem to be solved therefore consists in making an adapter which allows the use of "HART" sensors on the "FIP" network.

II n'existe actuellement aucun adaptateur de ce type. La solution la plus répandue consiste à utiliser la sortie standard 4-20 mA des capteurs "HART" en la reliant à rentrée d'un convertisseur analogique numérique lui-meme relié au réseau. La mise en oeuvre des fonctions "intelligentes" est impossible à distance. L'ufflisateur doit se déplacer avec un outil de configuration (l'interface de communication portative 268) pour agir sur ces fonctions: étalonnage, changement de gamme, etc..  There is currently no such adapter. The most widespread solution consists in using the standard 4-20 mA output of the "HART" sensors by connecting it to the input of an analog digital converter itself connected to the network. The implementation of "intelligent" functions is impossible remotely. The blower must move with a configuration tool (the portable communication interface 268) to act on these functions: calibration, range change, etc.

La solution envisagée par les créateurs du protocole "HART" est évidemment différente. II existe un réseau local industriel "HART" susceptible de mettre en oeuvre toutes les fonctionnalités des capteurs et actionneurs compatibles. The solution envisaged by the creators of the "HART" protocol is obviously different. There is an industrial local network "HART" capable of implementing all the functionalities of compatible sensors and actuators.

Ce réseau "HART" est peu utilisé car il présente les inconvénients suivants:
- il est lent (1200 bit/s) par rapport au réseau "FIP" (1Mbit/s);
- c'est un réseau "propriétaire" donc non normalisé avec les inconvénients bien connus de ce genre de réseaux: concurrence limitée donc prix élevés, catalogues également limités, pas de garantie de pérennité, etc.
This "HART" network is little used because it has the following drawbacks:
- it is slow (1200 bit / s) compared to the "FIP" network (1Mbit / s);
- it is a "proprietary" network, therefore not standardized, with the well-known drawbacks of this type of network: limited competition, therefore high prices, catalogs also limited, no guarantee of durability, etc.

L'objet de l'invention est d'établir la communication entre le réseau "FIP" et les capteurs et actionneurs "FIP" aussi bien qu'avec les capteurs et actionneurs "HART".  The object of the invention is to establish communication between the "FIP" network and the "FIP" sensors and actuators as well as with the "HART" sensors and actuators.

Exposé de l'invention
La présente invention concerne un dispositif d'adaptation de capteurs ou actionneurs du type "HART" avec un réseau local industriel de type "FIP", caractérisé en ce qu'il comprend un premier étage d'isolation galvanique, un amplificateur filtre, un discriminateur de mise en forme, un modem restituant les informations numériques codes, un microcontrôleur programmé pour traduire les messages en langage "FIP", un "circuit interface FIP" et un second étage d'isolation galvanique.
Statement of the invention
The present invention relates to a device for adapting sensors or actuators of the "HART" type with an industrial local area network of the "FIP" type, characterized in that it comprises a first stage of galvanic isolation, a filter amplifier, a discriminator formatting, a modem restoring the digital information codes, a microcontroller programmed to translate the messages in "FIP" language, a "FIP interface circuit" and a second stage of galvanic isolation.

La présente invention conceme également un procédé de mise en oeuvre de ce dispositif, comportant les étapes suivantes:
- initialisation de la liaison sérine à 1200 Bauds;
- chargement du programme du circuit "FIP"
- lecture des informations fixes du capteur;
- lecture des commandes arrivant par le réseau "FIP"
- décodage des commandes arrivées par le réseau "Fl P", traduction et émission d'une trame "HART";
- lecture des variables du capteur.
The present invention also relates to a method of implementing this device, comprising the following steps:
- initialization of the serine link at 1200 Bauds;
- loading of the program of the "FIP" circuit
- reading of fixed information from the sensor;
- reading of orders arriving via the "FIP" network
- decoding of orders received by the "Fl P" network, translation and transmission of a "HART"frame;
- reading of the sensor variables.

Avantageusement, les étapes de lecture de données capteur comprennent les sous-étapes suivantes:
- émission d'une trame aprés calculs de parité et compactage;
- réception d'une trame;
- lecture et analyse de la trame reçue après décompactage.
Advantageously, the steps for reading sensor data include the following sub-steps:
- transmission of a frame after parity calculations and compaction;
- reception of a frame;
- reading and analysis of the frame received after unpacking.

Grâce à la présence des dispositif adaptateurs de l'invention qui servent d'interprètes, les capteurs et actionneurs sont "vus" de la même manière par l'utilisateur du réseau. La mise en oeuvre de tous les capteurs et actionneurs compatibles avec le protocole "HART" devient possible. Toutes les informations numériques élaborées par un capteur transitent par le réseau "Fl P".  Thanks to the presence of the adapter devices of the invention which serve as interpreters, the sensors and actuators are "seen" in the same way by the network user. The implementation of all sensors and actuators compatible with the "HART" protocol becomes possible. All the digital information produced by a sensor goes through the "Fl P" network.

L'exploitation de toutes les fonctions intelligentes peut se faire à partir de n'importe quel point du réseau.All intelligent functions can be operated from any point on the network.

Brève dexription des dessins
- La figure 1 illustre l'objet de rinvention;
- les figures 2A et 2B illustrent le fonctionnement du réseau "FlP;
- la figure 3 illustre le fonctionnement d'un capteur "HART";
- les figures 4 et 5 illustrent le principe du codage des informations "HART";
- les figures 6 et 7 illustrent le dispositif d'adaptation de l'invention;
- les figures 8 à 10 représentent des organigrammes de fonctionnement du dispositif illustré à la figure 6;
- la figure 11 illustre un exemple d'application du dispositif de l'invention.
Brief description of the drawings
- Figure 1 illustrates the object of the invention;
- Figures 2A and 2B illustrate the operation of the network "FlP;
- Figure 3 illustrates the operation of a "HART"sensor;
- Figures 4 and 5 illustrate the principle of coding "HART"information;
- Figures 6 and 7 illustrate the adaptation device of the invention;
- Figures 8 to 10 show flowcharts of operation of the device illustrated in Figure 6;
- Figure 11 illustrates an example of application of the device of the invention.

Exposé détaillé de modes de réalisation
Comme représenté sur la figure 1, le dispositif de rinvention doit permettre rétablir la communication entre un réseau local industriel "FIP" 10 et des capteur "FIP" il et actionneur "FIP" 12, aussi bien qu'avec des capteurs "HART" 13 et actionneur "HART" 14.
Detailed description of embodiments
As shown in Figure 1, the inventive device must allow communication between an industrial local network "FIP" 10 and "FIP" sensors 11 and "FIP" actuator 12, as well as with "HART" sensors 13 and "HART" actuator 14.

Grâce à la présence de dispositifs adaptateurs 15 et 16 selon l'invention, qui servent d'interprètes, ces capteurs et actionneurs sont "vus" de la même manière par rutilisateur du réseau. La mise en oeuvre de tous les capteurs et actionneurs compatibles avec protocole "HART" devient possible. Thanks to the presence of adapter devices 15 and 16 according to the invention, which serve as interpreters, these sensors and actuators are "seen" in the same way by the user of the network. The implementation of all sensors and actuators compatible with the "HART" protocol becomes possible.

Toutes les informations numériques élaborées par un capteur transitent par le réseau "Fl P". L'exploitation de toutes les fonctions intelligentes peut se faire à partir de n'importe quel point du réseau.All the digital information produced by a sensor goes through the "Fl P" network. All intelligent functions can be operated from any point on the network.

Le réseau local industriel "FIP permet de relier entre eux les composants d'automatisme par un câble unique qui adopte une structure de bus. The local industrial network "FIP makes it possible to connect the automation components to each other by a single cable which adopts a bus structure.

Le premier but étant de réaliser des économies sur le cablage par rapport aux liaisons fil à fil vers un système d'acquisition à entrées multiples. Les médias utilisés sont la paire bifilaire blindée ou la fibre optique.The first goal is to make savings on wiring compared to wire to wire links to a multiple input acquisition system. The media used are the shielded two-wire pair or optical fiber.

Le codage numérique des informations permet d'améliorer la précision des mesures. D'autre part, ce codage est nécessaire pour établir le dialogue dans les deux sens avec les capteurs et actionneurs "intelligents". The digital coding of the information makes it possible to improve the accuracy of the measurements. On the other hand, this coding is necessary to establish the two-way dialogue with the "intelligent" sensors and actuators.

Le mode d'accès au réseau est géré de la façon illustrée sur les figures 2A et 2B, sur lesquelles sont représentés un arbitre de bus AB et des stationsSTl.... STn. The mode of access to the network is managed in the manner illustrated in FIGS. 2A and 2B, on which are represented a bus arbiter AB and stations STl .... STn.

L'arbitre de bus gère la communication. II cornait les stations émettrices de données et la péréélicité de chaque donnée. Il peut par exemple, comme représenté sur la figure 2A, donner le droit de parler à la station
ST2. Toutes les stations écoutent Les stations STI et ST3 sont ici intéressées par le message émis par la station ST2, pas les autres.
The bus arbiter manages the communication. It included the data transmitting stations and the pereelicity of each data. It can for example, as shown in Figure 2A, give the right to speak at the station
ST2. All the stations listen. The STI and ST3 stations are here interested in the message sent by the station ST2, not the others.

Comme représenté sur la figure 2B, la station ST2 émet son message, les stations ST1 et ST3 le reçoivent simultanément L'arbitre de bus passe à la communication suivante en temps voulu. As shown in FIG. 2B, the station ST2 transmits its message, the stations ST1 and ST3 receive it simultaneously The bus arbiter switches to the next communication in due time.

Les fonctionnalités du réseau "FIP" sont très nombreuses et il n'est pas possible de les décrire ici. Comme décrit plus haut, ce réseau est normalisé en France par l'Union Technique de rElectricité. The functionalities of the "FIP" network are very numerous and it is not possible to describe them here. As described above, this network is standardized in France by the Technical Union of electricity.

La figure 3 illustre un capteur "HART".  Figure 3 illustrates a "HART" sensor.

Sur cette figure sont représentés les éléments suivants:
- un capteur de température 20;
- un convertisseur du signal analogique en signal numérique 21;
- une mémoire du module détecteur 22 avec ses coefficients et ses caractéristiques;
- un microprocesseur 23 permettant
linéarisation du capteur,
réetalonnage de l'échelle,
amortissement,
diagnostic,
utilisation d'unités physiques,
communication;
- une mémoire 24 du module électronique avec ses points d'échelle réglés et la configuration du transmetteur;
- un module 25 de réglages locaux du zéro et de l'échelle;
- un convertisseur du signal numérique en signal analogique 26;
- un module de communication numérique 27, par exemple de typeBell202;
I'entrée 28 étant une entrée de pression différentielle.
This figure shows the following elements:
- a temperature sensor 20;
- a converter of the analog signal into digital signal 21;
a memory of the detector module 22 with its coefficients and its characteristics;
- a microprocessor 23 allowing
linearization of the sensor,
recalibration of the scale,
amortization,
diagnostic,
use of physical units,
communication;
a memory 24 of the electronic module with its set scale points and the configuration of the transmitter;
a module 25 for local zero and scale adjustments;
- a converter of the digital signal into analog signal 26;
a digital communication module 27, for example of type Bell202;
Input 28 being a differential pressure input.

Le microprocesseur 23, incorporé au capteur, constitue "I'intelligence" qui apporte de nouvelles fonctions: linéarisation de la courbe, changement d'échelle, etc. The microprocessor 23, incorporated into the sensor, constitutes "intelligence" which brings new functions: linearization of the curve, change of scale, etc.

Les mémoires 22, 24 non volatiles conservent les réglages, les coefficients et les caractéristiques du module.  The non-volatile memories 22, 24 store the settings, the coefficients and the characteristics of the module.

La sortie 29 de l'information de pression se présente sous forme analogique gràoe au convertisseur numérique-analogique 26 qui délivre un courant variant de 4 à 20 mA. La totalité des informations numériques reste accessible sous forme numérique et dans les deux sens par rintermédiaire du module de communication numérique 27 qui superpose des "1" et des "0" sur le courant de sortie. The output 29 of the pressure information is in analog form thanks to the digital-analog converter 26 which delivers a current varying from 4 to 20 mA. All of the digital information remains accessible in digital form and in both directions via the digital communication module 27 which superimposes "1" and "0" on the output current.

Les figures 4 et 5 illustrent le principe de codage des informations "HART", avec radaptateur 32 au réseau "FIP 33. FIGS. 4 and 5 illustrate the principle of coding "HART" information, with the adapter 32 to the "FIP 33" network.

Le capteur ou actionneur 30 est alimenté par une alimentn continue 31 (habituellement 24 Volts). En fonction de la valeur de la grandeur physique mesurée par le capteur, un courant ayant une valeur de 4 à 20 mA circule dans les résistances R1 et R2. Un faible signal sinusoïdal I est superposé à ce courant. Comme représenté sur la figure 5, un "1" logique est constitué d'une période de sinusoïde à 1200 Hz, un "0" logique est constitué d'une sinusoïde à 2200 Hz de durée identique. La référence 34 correspond aux accès vers les autres usagers. The sensor or actuator 30 is supplied by a continuous supply 31 (usually 24 volts). Depending on the value of the physical quantity measured by the sensor, a current having a value of 4 to 20 mA flows through the resistors R1 and R2. A weak sinusoidal signal I is superimposed on this current. As shown in FIG. 5, a logic "1" consists of a sinusoid period at 1200 Hz, a logic "0" consists of a sinusoid at 2200 Hz of identical duration. Reference 34 corresponds to access to other users.

La sortie en courant n'est pas perturbée par ces sinusoïdes car leur valeur moyenne est nulle. Ces fréquences correspondants à la norme Bell 202 utilisée aux Etats-Unis pour émettre des signaux logiques sur le réseau téléphonique. Des circuits modem Bell 202 existent et permettent de transformer ces fréquences en signaux logiques "0" ou "1". The current output is not disturbed by these sinusoids because their mean value is zero. These frequencies correspond to the Bell 202 standard used in the United States to transmit logic signals over the telephone network. Bell 202 modem circuits exist and allow these frequencies to be transformed into "0" or "1" logic signals.

La suite des bits forme des octets qui sont codés en ASCII. The sequence of bits forms bytes which are coded in ASCII.

Une suite de caractères forme un message. Le protocole "HARr prévoit un certain nombre de messages normalisés qui constituent les questions-réponses nécessaires au dialogue avec toute la gamme des capteurs-acbionneurs. A series of characters forms a message. The HARR protocol provides for a certain number of standardized messages which constitute the questions and answers necessary for dialogue with the whole range of sensor-actuators.

Le dispositif adaptateur de l'invention est illustré à la figure 6, les références considérées à la figure 4 étant conservées. Ce dispositif comporte un premier étage d'isolation galvanique 35, un amplificateur filtre 36, un discriminateur de mise en forme 37, un modem 38 restituant les informations numériques codées, un microcontrôleur 39 programmé pour traduire les messages en langage "Fl P", un "circuit FIP" connu 40 servant d'interface avec le réseau "Fl P", et un second étage d'isolation galvanique 41. The adapter device of the invention is illustrated in Figure 6, the references considered in Figure 4 being retained. This device comprises a first galvanic isolation stage 35, a filter amplifier 36, a formatting discriminator 37, a modem 38 restoring the coded digital information, a microcontroller 39 programmed to translate the messages in "Fl P" language, a known "FIP circuit" 40 serving as an interface with the network "Fl P", and a second galvanic isolation stage 41.

Ce dispositif adaptateur recueille aux bornes de RI une tension proportionnelle au courant 420 mA, ainsi que la tension sinusoîdale préc8demment décrite. Le premier étage d'isolation galvanique 35 permet de transmettre le courant alternatif sans laisser passer le continu. Ces signaux sont tres faibles car la valeur de la résistance RI doit être choisie la plus faible possible. Il est donc nécessaire de les amplifier. L'amplificateur 36 forme un filtre passe-bande afin d'améliorer le rapport signal sur bruit
Les sinusoïdes V1 représentées en figure 7A, sont transformées en créneaux V2, représentés en figure 7B, par le discriminateur 37 puis présentées à rentrée du modem 38.Celui-ci reconstitue les "1" et les "0" logiques et les dirige vers rentrée série du microcontrôleur 39.
This adapter device collects at the terminals of RI a voltage proportional to the current 420 mA, as well as the sinusoidal voltage previously described. The first galvanic isolation stage 35 allows the alternating current to be transmitted without allowing the DC to pass. These signals are very weak because the value of the resistance RI must be chosen as low as possible. It is therefore necessary to amplify them. Amplifier 36 forms a bandpass filter to improve the signal-to-noise ratio
The sinusoids V1 represented in FIG. 7A, are transformed into slots V2, represented in FIG. 7B, by the discriminator 37 then presented at the input of the modem 38. This reconstitutes the logical "1" and "0" and directs them towards re-entry microcontroller series 39.

Ce microcontrôleur peut reconstituer les messages "HART", en déchiffrer le contenu et le traduire pour le mettre à la disposition du réseau "FIP" 33. This microcontroller can reconstruct the "HART" messages, decipher the content and translate it to make it available to the "FIP" network 33.

Le dialogue fonctionne également dans rautre sens. C'ests dire du microcontrôleur 39 vers le modem 38, puis du modem 38 vers risolation galvanique 35. Le message est ensuite injecté sur la boude de courant et reçu par le capteur ou racffonneur 30. The dialogue also works in the other direction. That is to say from the microcontroller 39 to the modem 38, then from the modem 38 to galvanic isolation 35. The message is then injected onto the current supply and received by the sensor or scraper 30.

Le microcontrôleur 39 peut échanger des données avec le réseau "FIP" 33 grâce à l'un des circuits intégrés spécialement conçus pour ce réseau (par exemple les circuits Fullfip conçus par Cegelec, Fipiu par
Télémécanique). L'isolation galvanique 41, du côté "FIP", est habituellement réalisée avec un transformateur ou une fibre optique.
The microcontroller 39 can exchange data with the "FIP" network 33 thanks to one of the integrated circuits specially designed for this network (for example the Fullfip circuits designed by Cegelec, Fipiu by
Telemechanics). The galvanic isolation 41, on the "FIP" side, is usually carried out with a transformer or an optical fiber.

Le logiciel implanté dans le microcontrôleur travaille de la façon illustrée sur les figures 8, 9 et 10. The software installed in the microcontroller works as illustrated in FIGS. 8, 9 and 10.

La figure 8 illustre l'organigramme de fonctionnement du programme du microcontrêleur, qui comporte les étapes suivantes:
- initialisation de la liaison série à 1200 Bauds (module 50);
- chargement du programme du circuit "FIP" (module 51);
- lecture des informations fixes du capteur (module 52);
- lecture des commandes arrivant par le réseau "FIP" (module 53);
- decodage des commandes arrivées par le réseau "FIP", traduction et émission d'une trame "HART (module 54);
- lecture des variables du capteur (module 55).
FIG. 8 illustrates the flowchart of operation of the program of the microcontroller, which comprises the following steps:
- initialization of the serial link at 1200 Bauds (module 50);
- loading of the program of the "FIP" circuit (module 51);
- reading of fixed information from the sensor (module 52);
- reading of orders arriving via the "FIP" network (module 53);
- decoding of orders received by the "FIP" network, translation and transmission of a "HART" frame (module 54);
- reading of the sensor variables (module 55).

La figure 9 illustre l'organigramme de fonctionnement d'un sous-programme de lecture des données capteur utilisé pour les modules 52 et 55. 11 comprend les étapes suivantes:
- émission d'une trame après calculs de parité et compacbge (module 56);
- réception d'une trame (module 57);
- lecture et analyse de la trame reçue après décompacciige (module 58); le compactage correspondant au passage du code ASCII 8 bits à un code compacté 6 bits, le décompactage correspondant au passage du code compacté 6 bits au code ASCII 8 bits.
FIG. 9 illustrates the flowchart of operation of a subroutine for reading the sensor data used for the modules 52 and 55. 11 comprises the following steps:
- transmission of a frame after parity calculations and compaction (module 56);
- reception of a frame (module 57);
- reading and analysis of the frame received after decompacciige (module 58); the compaction corresponding to the transition from the 8-bit ASCII code to a compacted 6-bit code, the decompaction corresponding to the transition from the compacted 6-bit code to the 8-bit ASCII code.

La figure 10 illustre l'organigramme analyser-commande (module 54). L'action considérée correspond à une lettre R, M, A, F, U A chaque lettre (tests 60 à 65) correspond un traitement associé (modules 66 à 71). FIG. 10 illustrates the flowchart analyze-command (module 54). The action considered corresponds to a letter R, M, A, F, U Each letter (tests 60 to 65) corresponds to an associated processing (modules 66 to 71).

Ce logiciel permet donc:
- la lecture de la demande transmise par le réseau "Fl P";
- I'envoi de la commande correspondante vers le capteur ou l'actionneur en langage "HART";
- la lecture de la réponse;
- la traduction de la réponse et mise à disposition de la donnée vers le réseau "FIP qui se charge de la transmettre automatiquement
ExemDle d'aDDlication
Toutes les applications courantes en automatisme peuvent être envisagées (acquisition de mesures, régulation, supervision, maintenance des capteurs, etc..).
This software therefore allows:
- reading of the request transmitted by the "Fl P"network;
- sending the corresponding command to the sensor or actuator in "HART"language;
- reading the response;
- the translation of the response and provision of the data to the "FIP network which is responsible for transmitting it automatically
Example of aDDlication
All current applications in automation can be envisaged (acquisition of measurements, regulation, supervision, maintenance of sensors, etc.).

La figure Il illustre un exemple d'utilisation des adaptateur dans le domaine de la maintenance. Sur cette figure sont représentés un micro ordinateur 75, des adaptateurs 76, 77, 78 connectés respectivement à des capteurs 79, 80 et 81. Figure II illustrates an example of the use of adapters in the field of maintenance. In this figure are shown a microcomputer 75, adapters 76, 77, 78 connected respectively to sensors 79, 80 and 81.

A partir du micro-ordinateur, il est possible de réaliser:
- les mesures et renregistrement des grandeurs mesurées par les capteurs avec l'unité physique, la constante de temps, le pourcentage de la gamme, choisis à distance par l'utilisateur;
- les opérations de maintenance par lecture des indications mémorisées à cet effet dans le capteur;
- les opérations de test des capteurs (périodiques ou déclenchées par l'opérateur);
- l'édition d'un joumal avec l'heure des incidents, leur nature, la cause, le remède apporté;
- les opérations de réglage et d'étalonnage à distance deviennent possibles en utilisant des "manifolds" (ce sont des vannes télécommandables). Le réseau se charge de transmettre les ordres de commande. II renseigne également les autres utilisateurs de rindisponibilité de ce capteur durant toute l'opération.
From the microcomputer, it is possible to carry out:
- the measurements and recording of the quantities measured by the sensors with the physical unit, the time constant, the percentage of the range, chosen remotely by the user;
- maintenance operations by reading the indications stored for this purpose in the sensor;
- sensor test operations (periodic or triggered by the operator);
- the edition of a newspaper with the time of the incidents, their nature, the cause, the remedy provided;
- remote adjustment and calibration operations become possible using "manifolds" (these are remotely controllable valves). The network is responsible for transmitting control orders. It also informs other users of the unavailability of this sensor during the entire operation.

Claims (3)

REVENDICATIONS 1. Dispositif d'adaptation de capteurs ou actionneurs de type "HART" avec un réseau local industriel de type "FIP", caractérisé en ce qu'il comprend un premier étage d'isolation galvanique (35), un amplificateur filtre (36), un discriminateur de mise en forme (37), un modem (38) restituant les informations numériques codes, un microcontrôleur (39) programmé pour traduire les messages en langage "FIP", un circuit interface (40), et un second étage d'isolation galvanique (41). 1. Device for adapting sensors or actuators of the "HART" type with an industrial local area network of the "FIP" type, characterized in that it comprises a first stage of galvanic isolation (35), a filter amplifier (36) , a formatting discriminator (37), a modem (38) restoring the digital code information, a microcontroller (39) programmed to translate the messages in "FIP" language, an interface circuit (40), and a second stage of galvanic isolation (41). 2. Procédé de mise en oeuvre du dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: 2. Method for implementing the device according to claim 1, characterized in that it comprises the following steps: - initialisation de la liaison série à 1200 Bauds (module 50); - initialization of the serial link at 1200 Bauds (module 50); - chargement du programme du circuit "FIP (module 51); - loading of the program of the "FIP circuit (module 51); - lecture des informations fixes du capteur (module 52); - reading of fixed information from the sensor (module 52); - lecture des commandes arrivant par le réseau "FIP" (module 53); - reading of orders arriving via the "FIP" network (module 53); - décodage des commandes arrivées par le réseau "Fl P", traduction et émission d'une trame "HART" (module 54); - decoding of orders received by the "Fl P" network, translation and transmission of a "HART" frame (module 54); - lecture des variables du capteur (module 55). - reading of the sensor variables (module 55). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les étapes de lecture de données capteur comprennent les sous-étapes suivantes: 3. Method according to claim 2, characterized in that the steps of reading sensor data comprise the following substeps: - émission d'une trame après calculs de parité et compactage (module 56); - transmission of a frame after parity calculations and compaction (module 56); - réception d'une trame (module 57); - reception of a frame (module 57); - lecture et analyse de la trame reçue après dUcompactage (module 58).  - reading and analysis of the frame received after dUcompactage (module 58).
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