本發(fā)明屬于變送器系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種兩線制變送器系統(tǒng)及其通信方法。

背景技術(shù)：

當今的兩線制變送器系統(tǒng)的自動化儀表很大程度上已經(jīng)被智能化儀表所取代，其中一個突出優(yōu)點就是可以由直接用戶或者制造商對智能化儀表進行參數(shù)配置，以便豐富產(chǎn)品的品種和提高性能。參數(shù)配置一個最便捷的方法就是通過數(shù)字通信與智能化儀表進行數(shù)據(jù)交換。IEC61158標準規(guī)定了幾種現(xiàn)場總線協(xié)議，其中HART、基金會現(xiàn)場總線H1和PROFIBUS PA協(xié)議可用于兩線制變送器進行數(shù)字通信。采用基金會現(xiàn)場總線H1和PROFIBUS PA協(xié)議的儀表是完全的數(shù)字通信儀表，一般不具備模擬輸出功能。HART協(xié)議使用符合BELL202標準的頻移鍵控(FSK)將數(shù)字信號作為交流信號疊加在4～20mA的直流信號上，實現(xiàn)通信功能。上述三種協(xié)議不可避免的均采用了調(diào)制解調(diào)器，從而實現(xiàn)方案較復雜，增加儀表的成本。HART協(xié)議變送器采用FSK技術(shù)，在產(chǎn)品實現(xiàn)時需要增加調(diào)制解調(diào)器等電路，使得產(chǎn)品成本較高，并且有一定的技術(shù)難度。我國現(xiàn)場使用的很多儀表并不使用其在線通信功能，其良好的通信功能并不能得以發(fā)揮，傳統(tǒng)的兩線制變送器仍然大行其道。現(xiàn)有技術(shù)的兩線制變送器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，通信速率低，對產(chǎn)品的參數(shù)配置慢，因此，當前亟待研制一種能夠克服以上問題的兩線制變送器系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種可避免出現(xiàn)上述技術(shù)缺陷的兩線制變送器系統(tǒng)及其通信方法。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

一種兩線制變送器系統(tǒng)，包括計算機、通信轉(zhuǎn)換模塊、負載電阻、熱電阻溫度變送器模塊和電源，電源、熱電阻溫度變送器模塊和通信轉(zhuǎn)換模塊依次連接，負載電阻并聯(lián)在通信轉(zhuǎn)換模塊兩端，計算機通過RS232接口與通信轉(zhuǎn)換模塊相連接。

進一步地，所述電源為24V電源。

進一步地，通信轉(zhuǎn)換模塊包括依次連接的幅值調(diào)整電路單元、發(fā)送控制電路單元、變壓器輸出電路單元、濾波放大電路單元和串口單元，變壓器輸出電路單元上連接有通信端口。

進一步地，通信轉(zhuǎn)換模塊包括依次連接的幅值調(diào)整電路單元、發(fā)送控制電路單元、變壓器輸出電路單元、濾波放大電路單元、CPU和串口單元，CPU與幅值調(diào)整電路單元相連接，變壓器輸出電路單元上連接有通信端口。

進一步地，熱電阻溫度變送器模塊包括信號激勵調(diào)理電路單元、轉(zhuǎn)換單元以及依次連接的CPU、幅值調(diào)整電路單元、信號疊加模塊、恒流輸出電路單元、濾波放大電路單元，信號激勵調(diào)理電路單元與CPU相連接，放大電路單元與CPU相連接，CPU、轉(zhuǎn)換單元和信號疊加模塊依次連接。

一種兩線制變送器系統(tǒng)的通信方法，包括步驟：通信轉(zhuǎn)換模塊將從RS232接口接收到的信號進行衰減后輸出至負載電阻上，然后將熱電阻溫度變送器模塊的應(yīng)答信號進行濾波和放大后再傳送給RS232接口，完成通信轉(zhuǎn)換過程。

本發(fā)明提供的兩線制變送器系統(tǒng)及其通信方法，兩線制變送器系統(tǒng)包括計算機、通信轉(zhuǎn)換模塊、負載電阻、熱電阻溫度變送器模塊和電源，電源、熱電阻溫度變送器模塊和通信轉(zhuǎn)換模塊依次連接，負載電阻并聯(lián)在通信轉(zhuǎn)換模塊兩端，計算機通過RS232接口與通信轉(zhuǎn)換模塊相連接，結(jié)構(gòu)簡單，通信速率高，對產(chǎn)品的參數(shù)配置更快捷，降低了系統(tǒng)成本，可以很好地滿足實際應(yīng)用的需要。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為第一種結(jié)構(gòu)的通信轉(zhuǎn)換模塊的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為第二種結(jié)構(gòu)的通信轉(zhuǎn)換模塊的結(jié)構(gòu)框圖；

圖4為第二種結(jié)構(gòu)的通信轉(zhuǎn)換模塊的電路圖；

圖5為熱電阻溫度變送器模塊的結(jié)構(gòu)框圖；

圖6為熱電阻溫度變送器模塊的電路圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1所示，一種兩線制變送器系統(tǒng)，包括計算機、通信轉(zhuǎn)換模塊、負載電阻、熱電阻溫度變送器模塊和電源，電源、熱電阻溫度變送器模塊和通信轉(zhuǎn)換模塊依次連接，負載電阻并聯(lián)在通信轉(zhuǎn)換模塊兩端，計算機通過RS232接口與通信轉(zhuǎn)換模塊相連接。所述電源為24V電源。計算機通過RS232接口，經(jīng)過通信轉(zhuǎn)換模塊，與熱電阻溫度變送器模塊進行半雙工的數(shù)據(jù)交換，進行參數(shù)配置。

通信轉(zhuǎn)換模塊可以采用兩種結(jié)構(gòu)，如圖2所示，第一種結(jié)構(gòu)的通信轉(zhuǎn)換模塊包括依次連接的幅值調(diào)整電路單元、發(fā)送控制電路單元、變壓器輸出電路單元、濾波放大電路單元和串口單元，變壓器輸出電路單元上連接有通信端口；如圖3和圖4所示，第二種結(jié)構(gòu)的通信轉(zhuǎn)換模塊包括依次連接的幅值調(diào)整電路單元、發(fā)送控制電路單元、變壓器輸出電路單元、濾波放大電路單元、CPU和串口單元，CPU與幅值調(diào)整電路單元相連接，變壓器輸出電路單元上連接有通信端口。第二種結(jié)構(gòu)的通信轉(zhuǎn)換模塊的智能化程度更高，具有更高的環(huán)境適應(yīng)性和通信可靠性。通信轉(zhuǎn)換模塊將從RS232接口接收到的信號進行衰減后輸出至負載電阻上，然后將熱電阻溫度變送器模塊的應(yīng)答信號進行濾波和放大后再傳送給RS232接口，完成通信轉(zhuǎn)換過程。

如圖5和圖6所示，熱電阻溫度變送器模塊包括信號激勵調(diào)理電路單元、轉(zhuǎn)換單元以及依次連接的CPU、幅值調(diào)整電路單元、信號疊加模塊、恒流輸出電路單元、濾波放大電路單元，信號激勵調(diào)理電路單元與CPU相連接，放大電路單元與CPU相連接，CPU、轉(zhuǎn)換單元和信號疊加模塊依次連接。熱電阻溫度變送器模塊的CPU根據(jù)配置參數(shù)完成熱電阻信號的采集工作，熱電阻信號通過信號激勵調(diào)理電路單元實現(xiàn)電阻到電壓信號(mV)的轉(zhuǎn)換，電壓信號(mV)經(jīng)由CPU內(nèi)部的增益放大器和A/D轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換，CPU將采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過線性化和補償?shù)扔嬎愫?，得到需要輸出?～20mA電流值，輸出給轉(zhuǎn)換單元(轉(zhuǎn)換電路為PWM電路，可以由D/A電路代替)，并經(jīng)放大器調(diào)整后由壓控恒流源電路輸出至供電回路，實現(xiàn)兩線制的熱電阻溫度變送器功能。從電源線耦合的通信信號經(jīng)過濾波放大電路單元的選頻濾波和信號放大后接入CPU的RXD端，應(yīng)答響應(yīng)信號由CPU的TXD端發(fā)出后經(jīng)過幅值調(diào)整電路單元衰減后，與轉(zhuǎn)換單元輸出的信號在信號疊加模塊疊加后輸出至恒流輸出電路單元和供電回路。

一種兩線制變送器系統(tǒng)的通信方法，包括步驟：通信轉(zhuǎn)換模塊將從RS232接口接收到的信號進行衰減后輸出至負載電阻上，然后將熱電阻溫度變送器模塊的應(yīng)答信號進行濾波和放大后再傳送給RS232接口，完成通信轉(zhuǎn)換過程。

本發(fā)明提供的兩線制變送器系統(tǒng)及其通信方法，兩線制變送器系統(tǒng)包括計算機、通信轉(zhuǎn)換模塊、負載電阻、熱電阻溫度變送器模塊和電源，電源、熱電阻溫度變送器模塊和通信轉(zhuǎn)換模塊依次連接，負載電阻并聯(lián)在通信轉(zhuǎn)換模塊兩端，計算機通過RS232接口與通信轉(zhuǎn)換模塊相連接，結(jié)構(gòu)簡單，通信速率高，對產(chǎn)品的參數(shù)配置更快捷，可以很好地滿足實際應(yīng)用的需要。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。