Hart手操器和对hart现场仪表设备的标定方法

文档序号:151543 发布日期:2021-10-26 浏览:24次 >En<

阅读说明:本技术 Hart手操器和对hart现场仪表设备的标定方法 (HART manual operator and calibration method for HART field instrument equipment ) 是由 彭超 于 2021-07-19 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种HART手操器及对HART现场仪表设备的标定方法,HART手操器包括智能手持终端和HART无线通信接口,所述智能手持终端安装有智能操作系统和HART组态软件,所述智能手持终端与所述HART无线通信接口之间通过USB或蓝牙通信方式进行通信,所述HART无线通信接口与HART现场仪表设备之间采用标准的HART通信协议进行通信;HART手操器,用于实现对HART现场仪表设备的标定。通过本发明提供的HART手操器,使用者随身携带智能手持终端和HART通讯器即可实现对HART现场仪表设备的现场标定和调试维护,提高了灵活性和便捷性。(The invention provides a HART manual operator and a calibration method for HART field instrument equipment, wherein the HART manual operator comprises an intelligent hand-held terminal and a HART wireless communication interface, the intelligent hand-held terminal is provided with an intelligent operating system and HART configuration software, the intelligent hand-held terminal and the HART wireless communication interface are communicated in a USB or Bluetooth communication mode, and the HART wireless communication interface and the HART field instrument equipment are communicated by adopting a standard HART communication protocol; the HART manual operator is used for realizing calibration of HART field instrument equipment. By the HART manual operator provided by the invention, a user can carry the intelligent handheld terminal and the HART communicator to realize field calibration, debugging and maintenance of HART field instrument equipment, and the flexibility and convenience are improved.)

HART手操器和对HART现场仪表设备的标定方法

技术领域

本发明涉及仪表设备标定领域,更具体地,涉及一种HART手操器和对HART现场仪表设备的标定方法。

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。

HART通信采用的是半双工的通信方式,其特点是在现有模拟信号传输线上实现数字信号通信,属于模拟系统向数字系统转变过程中过渡性产品,因而在当前的过渡时期具有较强的市场竞争能力,得到了较快发展。HART规定了一系列命令,按命令方式工作。它有三类命令,第一类称为通用命令,这是所有设备都理解、都执行的命令;第二类称为一般行为命令,所提供的功能可以在许多现场设备(尽管不是全部)中实现,这类命令包括最常用的的现场设备的功能库;第三类称为特殊设备命令,以便于工作在某些设备中实现特殊功能,这类命令既可以在基金会中开放使用,又可以为开发此命令的公司所独有。在一个现场设备中通常可发现同时存在这三类命令。

HART采用统一的设备描述语言DDL,现场设备开发商采用这种标准语言来描述设备特性,由HART基金会负责登记管理这些设备描述并把它们编为设备描述字典,主设备运用DDL技术来理解这些设备的特性参数而不必为这些设备开发专用接口。但由于这种模拟数字混合信号制,导致难以开发出一种能满足各公司要求的通信接口芯片。HART能利用总线供电,可满足本质安全防爆要求,并可组成由手持编程器与管理系统主机作为主设备的双主设备系统。

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协议主设备包括两类:工控PC机系统是第一类:主要实现对现场HART从设备参数和状态的实时监控;手持操作器是第二类:主要用于现场HART从设备的参数整和测试维护:仅在需要调校或维护的时候才接入设备:并且因为是便携式设备,可自由移动和接入。目前广泛使用的HART手持操作器,主要是国外大公司的产品,如Rosemount公司的375、475、AMS Trex等,国内的较少,随着375、475的停产和停止更新DDL文件,AMS Trex设备通讯器这一类设备价格昂贵,给使用者带了很多的不便。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题,提供一种HART手操器和对HART现场仪表设备的标定方法。

根据本发明的第一方面,提供了一种基于智能操作系统的HART手操器,包括智能手持终端和HART无线通信接口,所述智能手持终端安装有智能操作系统和HART组态软件,所述智能手持终端与所述HART无线通信接口之间通过USB或蓝牙通信方式进行通信,所述HART无线通信接口与HART现场仪表设备之间采用标准的HART通信协议进行通信;HART手操器,用于实现对HART现场仪表设备的标定。

在上述技术方案的基础上,本发明还可以作出如下改进。

可选的,所述HART无线通信接口具有无线通信功能且内置标准HART主站数据链路。

可选的,所述智能手持终端中内置有储存卡,所述储存卡内存储有HART组态软件和各个HART现场仪表设备对应的DDL文件。

根据本发明的第二方面,提供一种基于HART手操器对HART现场仪表设备的标定方法,包括:从储存卡上获取HART组态软件并安装于智能手持终端上;基于待标定HART现场仪表设备,从储存卡中获取对应的DDL文件,并安装于智能手持终端上;在HART组态软件的操作界面设置待标定HART现场仪表设备的待标定参数,并接收待标定HART现场仪表设备返回的待标定参数值;基于待标定参数值与标准参数值范围,对待标定参数进行标定。

可选的,所述在HART组态软件的操作界面设置待标定HART现场仪表设备的待标定参数,并接收HART现场仪表设备返回的待标定参数值,包括:智能手持终端将设置的待标定参数通过HART无线通信接口发送给待标定HART现场仪表设备;HART现场仪表设备根据待标定参数获取相应的待标定参数值,将所述待标定参数值通过所述HART无线通信接口返回给所述智能手持终端;智能手持终端判断待标定参数值是否落在标准参数数值范围内,若是,则待标定参数值正常,若否,则待标定参数值不正常。

可选的,将所述待标定参数值通过所述HART无线通信接口返回给所述智能手持终端,包括:HART现场仪表设备将获取的待标定参数值以标准HART数据帧的形式发送给HART无线通信接口;HART无线通信接口对标准HART数据帧进行解析处理,并将处理后的待标定参数值传输给智能手持终端。

可选的,还包括:当智能手持终端判断出待标定HART现场仪表设备的待标定参数值不正常,则通过在HART组态软件的操作界面写入待标定参数的标准值,以对所述待标定参数进行调试。

可选的,所述待标定HART现场仪表设备包括但不限于带HART功能的转子流量计或带HART功能的雷达液位计。

附图说明

图1为本发明提供的一种基于智能操作系统的HART手操器的结构示意图;

图2为本发明提供的一种基于HART手操器对HART现场仪表设备的标定方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

图1为本发明提供的一种基于智能操作系统的HART手操器,如图1所示,HART手操器主要包括智能手持终端和HART无线通信接口,智能手持终端安装有智能操作系统和HART组态软件,智能手持终端与HART无线通信接口之间通过USB或蓝牙通信方式进行通信,HART无线通信接口与HART现场仪表设备之间采用标准的HART通信协议进行通信;HART手操器,用于实现对HART现场仪表设备的标定。

可以理解的是,针对现有的HART手持操作器价格昂贵,更新不及时,无法快速调试设备的问题,本发明提供了一种便于携带的HART手操器,主要包括一部安装有智能操作系统的智能手持终端、一个装有HART组态软件的储存卡、一个具有无线通信功能(蓝牙、WIFI)且内置标准HART主站数据链路的HART无线通信接口或者USB接口,储存卡置于智能手持终端中,智能手持终端和HART无线通信接口之间采用USB或者蓝牙通信方式,HART无线通信接口和HART现场设备之间采用标准的HART通信协议(2线制)。

需要说明的是,储存卡内存储有HART组态软件,还存储有各个HART现场仪表设备对应的DDL文件,在首次利用HART手操器执行任务之前,需要先安装HART组态软件和HART现场仪表设备对应的DDL文件,HART手操器才能正常工作,实现对HART现场仪表设备的标定调试。再次使用HART手操器时,无需再次安装HART组态软件和相应的DDL文件,只有当DDL文件和仪表内部版本更新后才需要更新相应的DDL文件。

其中,对于不同的HART现场仪表设备,HART组态软件是通用的,而对于不同的HART现场仪表设备,其DDL文件是不同的。

通过本发明提供的HART手操器,使用者随身携带智能手持终端和HART通讯器即可实现对HART现场仪表设备的现场标定和调试维护,提高了灵活性和便捷性。

参见图2,为本发明提供的一种基于HART手操器对HART现场仪表设备的标定方法,该方法包括:从储存卡上获取HART组态软件并安装于智能手持终端上;基于待标定HART现场仪表设备,从储存卡中获取对应的DDL文件,并安装于智能手持终端上;在HART组态软件的操作界面设置待标定HART现场仪表设备的待标定参数,并接收待标定HART现场仪表设备返回的待标定参数值;基于待标定参数值与标准参数值范围,对待标定参数进行标定。

可以理解的是,HART手操器在使用之前,需要先安装HART组态软件和DDL软件。具体的,用户在智能手持终端操作界面进行命令操作,先将相应软件从储存卡内安装在智能手持终端上,可以是软件也可以是APP,APP功能相对简单可以快速进行简单调试,软件相对复杂可以全功能调试仪表设备,

软件安装成功后就可以安装相应的DDL文件(存储卡主要的功能就是储存DDL文件,DDL文件可以从对应仪表设备的官方网站上面下载非常方便,简便快捷),软件相关安装完成后就是HART通讯器USB驱动的安装,官方提供安装简单。

软件和DDL文件均安装后,用户即可操作HART手操器对HART现场仪表设备进行标定。具体的,可以在HART组态软件的操作界面设置待标定HART现场仪表设备的待标定参数,并接收待标定HART现场仪表设备返回的待标定参数值;基于待标定参数值与标准参数值范围,对待标定参数进行标定。

在一种可能的实施例方式中,在HART组态软件的操作界面设置待标定HART现场仪表设备的待标定参数,并接收HART现场仪表设备返回的待标定参数值,包括:智能手持终端将设置的待标定参数通过HART无线通信接口发送给待标定HART现场仪表设备;HART现场仪表设备根据待标定参数获取相应的待标定参数值,将所述待标定参数值通过所述HART无线通信接口返回给所述智能手持终端;智能手持终端判断待标定参数值是否落在标准参数数值范围内,若是,则待标定参数值正常,若否,则待标定参数值不正常。

可以理解的是,在使用HART手操器时,在HART组态软件界面设置待标定HART现场仪表设备的待标定参数,发送给HART现场仪表设备。HART现场仪表设备根据待标定参数获取当前的待标定参数值,返回给智能手持终端,智能手持终端判断待标定参数值是否落在标准参数数值范围内,若是,则待标定参数值正常,若否,则待标定参数值不正常。

其中,HART现场仪表设备将待标定参数值通过所述HART无线通信接口返回给所述智能手持终端的过程中,HART现场仪表设备将获取的待标定参数值以标准HART数据帧的形式发送给HART无线通信接口;HART无线通信接口对标准HART数据帧进行解析处理,并将处理后的待标定参数值传输给智能手持终端。

当智能手持终端判断出待标定HART现场仪表设备的待标定参数值不正常,则通过在HART组态软件的操作界面写入待标定参数的标准值,以对待标定参数进行调试,实现对待标定HART现场仪表设备的标定。

待标定HART现场仪表设备包括但不限于带HART功能的转子流量计或带HART功能的雷达液位计。

本发明提供一种HART手操器和对HART现场仪表设备的标定方法,智能手持终端普及率很高,使用者随手一拿就能实现与HART现场仪表通信的功能,具有灵活、便携、实用、性价比高等优点;操作界面友好,更加适合于国内使用;无线通信接口中内建完整的HART主站数据链路层,能兼容于所有HART现场设备;通过更换不同DDL协议,可以方便灵活的组装成为符合各种现场总线标准的通用手操器。功能全面,包括一些特殊的功能,比如:带HART功能的转子流量计,带HART功能的雷达液位计的标定。

需要说明的是,在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详细描述的部分,可以参见其它实施例的相关描述。

本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

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