基于hart和gsm網(wǎng)絡(luò)的物位儀表的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型的目的在于公開(kāi)一種基于HART和GSM網(wǎng)絡(luò)的物位儀表的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，它包括支持GSM網(wǎng)絡(luò)的第一HART手持器、支持USB和GSM網(wǎng)絡(luò)的第二HART手持器和上位計(jì)算機(jī)，所述第一HART手持器或者第二HART手持器通過(guò)HART方式與物位儀表互相通信連接，所述第二HART手持器通過(guò)USB方式與上位計(jì)算機(jī)互相通信連接，所述第一HART手持器與第二HART手持器之間通過(guò)GSM方式互相通信連接；與現(xiàn)有技術(shù)相比，方便遠(yuǎn)程用戶管理物位儀表，特別針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)用戶對(duì)儀表不熟悉，需要遠(yuǎn)程用戶或儀表設(shè)備生產(chǎn)廠家?guī)椭鷷r(shí)非常方便且快捷，即及時(shí)解決了現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題，又能節(jié)約維護(hù)成本，實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。
【專利說(shuō)明】基于HART和GSM網(wǎng)絡(luò)的物位儀表的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，特別涉及一種通過(guò)HART協(xié)議和GSM網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn) 工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的現(xiàn)場(chǎng)儀表遠(yuǎn)程調(diào)試管理的基于HART和GSM網(wǎng)絡(luò)的物位儀表的遠(yuǎn)程控制 系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，越來(lái)越多的現(xiàn)場(chǎng)儀表為智能化儀表，并且大多支持HART協(xié) 議，這類設(shè)備廣泛用于化工、石油、冶金、電廠和制造等場(chǎng)合，對(duì)此類設(shè)備的管理維護(hù)常采用 按鍵現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，液晶屏顯示輸出相關(guān)信息，或采用通用HART手持器通過(guò)在24V DC供電線路 上串入250歐姆電阻，然后利用HART協(xié)議進(jìn)行本地調(diào)試。基于GSM網(wǎng)絡(luò)中SMS短消息和 GPRS通信實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信應(yīng)用也非常多。而且用于非手機(jī)場(chǎng)合的GSM模塊較容易實(shí)現(xiàn)和購(gòu) 買。GSM模塊和其它控制單元基本采用RS232協(xié)議通信方式，所以實(shí)現(xiàn)特殊功能的HART手 持器，技術(shù)上比較容易。
[0003] 針對(duì)中國(guó)專利ZL201110085635. 2中申請(qǐng)的發(fā)明專利是基于GSM/GPRS的工業(yè)氣體 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它用于遠(yuǎn)程采集低溫液態(tài)氣體貯罐的現(xiàn)場(chǎng)液位儀表、液位傳感器和壓 力傳感器數(shù)據(jù)并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)管理。此專利的主要問(wèn)題是要求現(xiàn)場(chǎng)每一臺(tái)儀表設(shè)備必須帶GSM 模塊，但是在實(shí)際使用現(xiàn)場(chǎng)和實(shí)現(xiàn)應(yīng)用場(chǎng)合，現(xiàn)場(chǎng)儀表帶GSM模塊的設(shè)備非常少，而且增加 無(wú)線模塊，很難實(shí)現(xiàn)同時(shí)具有二線制4-20mA輸出功能。
[0004] 因此，特別需要一種基于HART和GSM網(wǎng)絡(luò)的物位儀表的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，以解決上 述現(xiàn)有存在的問(wèn)題。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于HART和GSM網(wǎng)絡(luò)的物位儀表的遠(yuǎn)程控制系 統(tǒng)，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，利用基于GSM的HART手持器、基于USB和GSM的HART手持器、計(jì) 算機(jī)及其上位機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程用戶對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)物位儀表的調(diào)試管理。
[0006] 本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題可以采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0007] -種基于HART和GSM網(wǎng)絡(luò)的物位儀表的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于，它包括支持 GSM網(wǎng)絡(luò)的第一 HART手持器、支持USB和GSM網(wǎng)絡(luò)的第二HART手持器和上位計(jì)算機(jī)，所述 第一 HART手持器或者第二HART手持器通過(guò)HART方式與物位儀表互相通信連接，所述第二 HART手持器通過(guò)USB方式與上位計(jì)算機(jī)互相通信連接，所述第一 HART手持器與第二HART 手持器之間通過(guò)GSM方式互相通信連接。
[0008] 在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一 HART手持器包括MCU主控制單元、電源 單元、液晶顯示單元、HART模塊單元、GSM模塊單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和看門(mén)狗單元，所述電源 單元、液晶顯示單元、HART模塊單元、GSM模塊單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和看門(mén)狗單元分別與所 述MCU主控制單元相連接；所述MCU主控制單元通過(guò)HART模塊單元與物位儀表相互通信連 接，所述MCU主控制單元通過(guò)GSM模塊單元與上位計(jì)算機(jī)相互通信連接。
[0009] 在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述第二HART手持器包括MCU主控制單元、電源 單元、液晶顯示單元、USB接口單元、HART模塊單元、GSM模塊單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和看門(mén)狗 單元，所述電源單元、液晶顯示單元、USB接口單元、HART模塊單元、GSM模塊單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 單元和看門(mén)狗單元分別與所述MCU主控制單元相連接；所述MCU主控制單元通過(guò)HART模塊 單元與物位儀表相互通信連接，所述MCU主控制單元通過(guò)USB接口單元或者GSM模塊單元 與上位計(jì)算機(jī)相互通信連接。
[0010] 在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，還包括一 I2C接口單元，所述MCU主控制單元通過(guò) I2C接口單元分別連接有按鍵輸入單元和LED狀態(tài)指示燈單元。
[0011] 在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述電源單元包含3. 8V鋰電池、鋰電池專用充電 管理芯片、3. 3V穩(wěn)壓集成芯片和5V電源輸入接口。
[0012] 在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述I2C接口單元包括專用的I2C接口鍵盤(pán)和LED 驅(qū)動(dòng)芯片ZLG7290。
[0013] 在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述按鍵輸入單元包含輕觸式按鍵和I2C接口按 鍵控制芯片，MCU主控制單元通過(guò)I2C接口按鍵控制芯片識(shí)別按鍵鍵值數(shù)據(jù)。
[0014] 在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述LED狀態(tài)指示燈單元包含了綠色的充電指示 燈、綠色的HART通信指示燈、綠色的SMS短信息指示燈、綠色的GPRS通信指示燈、紅色的鋰 電池低電量報(bào)警指示燈和紅色的系統(tǒng)故障指示燈。
[0015] 在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述液晶顯示單元包含支持FPC并行接口 C0G128*64帶背光的液晶屏和背光驅(qū)動(dòng)控制電路，用于顯示現(xiàn)場(chǎng)操作菜單信息，當(dāng)開(kāi)啟遠(yuǎn)程 通信時(shí)，顯示GSM網(wǎng)絡(luò)的信息強(qiáng)度。
[0016] 在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述HART模塊單元包括HART接口芯片A5191和 HART接口隔離變壓器，它負(fù)責(zé)HART手持器與現(xiàn)場(chǎng)支持HART的工業(yè)儀表間的數(shù)據(jù)通信。
[0017] 在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述USB接口單元包括充電接口、UART和USB協(xié) 議轉(zhuǎn)換芯片。
[0018] 在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述GSM模塊單元為一集成GSM射頻芯片、基帶處 理芯片、存儲(chǔ)器和功放器件的電路板，GSM模塊單元具有發(fā)送SMS短信，語(yǔ)音通話，GPRS數(shù)據(jù) 傳輸?shù)然贕SM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的所有基本功能。
[0019] 在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元為一支持I2C接口 EEPR0M芯 片，用于保存當(dāng)前操作的現(xiàn)場(chǎng)儀表的配置信息。
[0020] 在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述看門(mén)狗模塊單元為一專用的看門(mén)狗芯片，當(dāng) 系統(tǒng)超時(shí)未響應(yīng)喂狗信號(hào)時(shí)，看門(mén)狗芯片就會(huì)復(fù)位MCU主控制單元。
[0021] 本實(shí)用新型的基于HART和GSM網(wǎng)絡(luò)的物位儀表的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相 t匕，方便遠(yuǎn)程用戶管理物位儀表，特別針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)用戶對(duì)儀表不熟悉，需要遠(yuǎn)程用戶或儀表設(shè) 備生產(chǎn)廠家?guī)椭鷷r(shí)非常方便且快捷，即及時(shí)解決了現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題，又能節(jié)約維護(hù)成本，實(shí)現(xiàn)本實(shí) 用新型的目的。
[0022] 本實(shí)用新型的特點(diǎn)可參閱本案圖式及以下較好實(shí)施方式的詳細(xì)說(shuō)明而獲得清楚 地了解。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1為本實(shí)用新型的基于HART和GSM網(wǎng)絡(luò)的物位儀表的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示 意圖；
[0024] 圖2為本實(shí)用新型的第一 HART手持器與物位儀表連接的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖3為本實(shí)用新型的第二HART手持器與本地的上位計(jì)算機(jī)連接的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖4為本實(shí)用新型的第一 HART手持器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖5為本實(shí)用新型的第二HART手持器的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下 面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0029] 實(shí)施例
[0030] 如圖1所示，本實(shí)用新型的基于HART和GSM網(wǎng)絡(luò)的物位儀表的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，它 包括支持GSM網(wǎng)絡(luò)的第一 HART手持器100、支持USB和GSM網(wǎng)絡(luò)的第二HART手持器200和 上位計(jì)算機(jī)300,所述第一 HART手持器100或者第二HART手持器200通過(guò)HART方式與物 位儀表400互相通信連接，所述第二HART手持器200通過(guò)USB方式與上位計(jì)算機(jī)300互相 通信連接，所述第一 HART手持器100與第二HART手持器200之間通過(guò)GSM方式互相通信 連接。
[0031] 現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員在現(xiàn)場(chǎng)儀表使用現(xiàn)場(chǎng)或DCS中心配置柜處根據(jù)圖2所示連接現(xiàn)場(chǎng)的 物位儀表400,即在二線制配電回路上串接250歐姆電阻，第一 HART手持器100(注意：也 可以使用第二HART手持器200)與250歐姆并聯(lián)連接。這樣就實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程維護(hù)管理的本地 連接。
[0032] 如圖3所示，把第二HART手持器200通過(guò)USB線纜連接到上位計(jì)算機(jī)300上。第 二HART手持器200連接到上位計(jì)算機(jī)300后，默認(rèn)作為遠(yuǎn)程管理控制終端設(shè)備，并且默認(rèn) 通過(guò)GSM中的SMS短消息進(jìn)行通信，用戶可以選擇GPRS通信模式。
[0033] 現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員打開(kāi)第一HART手持器100電源，然后根據(jù)遠(yuǎn)程控制終端的手機(jī)號(hào)碼 向遠(yuǎn)程控制終端發(fā)送請(qǐng)求調(diào)試管理命令?，F(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員也可向遠(yuǎn)程管理用戶發(fā)送具體的調(diào) 試管理內(nèi)容，比如：修改量程、4-20mA輸出、被測(cè)物料狀態(tài)、診斷功能等。
[0034] 遠(yuǎn)程管理用戶根據(jù)請(qǐng)求命令的內(nèi)容，在上位計(jì)算機(jī)300實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的調(diào)試管理工 作。
[0035] 如圖4所示，所述第一 HART手持器100包括MCU主控制單元110、電源單元120、 液晶顯示單元130、HART模塊單元140、GSM模塊單元150、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元160和看門(mén)狗單元 170,所述電源單元120、液晶顯示單元130、HART模塊單元140、GSM模塊單元150、數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 單元160和看門(mén)狗單元170分別與所述MCU主控制單元110相連接；所述MCU主控制單元 110通過(guò)HART模塊單元140與物位儀表相互通信連接，所述MCU主控制單元110通過(guò)GSM 模塊單元150與上位計(jì)算機(jī)相互通信連接。
[0036] 所述第一 HART手持器100還包括一 I2C接口單元180,所述MCU主控制單元110 通過(guò)I2C接口單元180分別連接有按鍵輸入單元181和LED狀態(tài)指示燈單元182。
[0037] MCU主控制單元110采用超低耗功能MSP430系列的單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信轉(zhuǎn)發(fā)、接 收按鍵輸入數(shù)據(jù)、LED狀態(tài)指示和液晶顯示輸出等。
[0038] 所述電源單元120包含3. 8V鋰電池、鋰電池專用充電管理芯片、3. 3V穩(wěn)壓集成芯 片和5V電源輸入接口，為本實(shí)用新型的HART手持器的電源供電部分。
[0039] 電源單元120采用3. 8V鋰電池供電，并經(jīng)過(guò)LD0(低壓差線性穩(wěn)壓器）把電池電 源電壓轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)電路芯片所需要的3. 3V電壓。鋰電池充電采用專用4. 2V鋰電池充電管 理芯片實(shí)現(xiàn)，當(dāng)接入部5V電源時(shí)，充電管理芯片開(kāi)始工作，并控制LED充電指示燈閃爍。
[0040] 在本實(shí)施例中，所述I2C接口單元180是MCU主控制單元110控制按鍵輸入單元 181和LED狀態(tài)指示燈單元182的接口電路，它包括專用的I2C接口鍵盤(pán)和LED驅(qū)動(dòng)芯片 ZLG7290，把用戶鍵盤(pán)輸入信息反饋給MCU主控制單元110，并根據(jù)狀態(tài)驅(qū)動(dòng)控制LED狀態(tài)指 示燈單元182。
[0041] 所述按鍵輸入單元181是本實(shí)用新型的HART手持器的人機(jī)接口部分，它包含輕觸 式按鍵和I2C接口按鍵控制芯片，MCU主控制單元110通過(guò)I2C接口按鍵控制芯片識(shí)別按 鍵鍵值數(shù)據(jù)。
[0042] 按鍵輸入單元181包含電源開(kāi)關(guān)鍵、編輯確認(rèn)鍵、返回鍵、四個(gè)方向鍵、背光開(kāi)關(guān) 鍵和1-10個(gè)數(shù)字鍵。
[0043] 所述LED狀態(tài)指示燈單元182用于簡(jiǎn)單直觀指示當(dāng)前部分模塊的工業(yè)狀態(tài)，它包 含了綠色的充電指示燈、綠色的HART通信指示燈、綠色的SMS短信息指示燈、綠色的GPRS 通信指示燈、紅色的鋰電池低電量報(bào)警指示燈和紅色的系統(tǒng)故障指示燈。
[0044] 紅色的系統(tǒng)故障指示燈采用MCU主控制單元110脈沖控制，當(dāng)MCU主控制單元110 不向系統(tǒng)故障指示燈輸出脈沖信號(hào)或系統(tǒng)死機(jī)時(shí)，紅色的系統(tǒng)故障指示燈會(huì)常亮。受I2C 接口單元180驅(qū)動(dòng)的LED指示燈分別有：鋰電池放電當(dāng)電壓低于3. 7V時(shí)，紅色的低電量報(bào) 警指示燈開(kāi)始閃爍，低于3. 6V紅色的低電量報(bào)警指示燈常亮。當(dāng)MCU主控制單元110和物 位儀表有HART數(shù)據(jù)通信時(shí)，HART指示燈會(huì)閃爍。當(dāng)HART手持器與遠(yuǎn)程終端有短信息通信 時(shí)，SMS短信息指示燈會(huì)閃爍。當(dāng)HART手持器與遠(yuǎn)程終端有GPRS通信時(shí)，GPRS通信指示燈 會(huì)閃爍。
[0045] 所述液晶顯示單元130用于響應(yīng)按鍵操作結(jié)果及其顯示相關(guān)信息，它包含支持 FPC并行接口 C0G128*64帶背光的液晶屏和背光驅(qū)動(dòng)控制電路，用于顯示現(xiàn)場(chǎng)操作菜單信 息，當(dāng)開(kāi)啟遠(yuǎn)程通信時(shí)，顯示GSM網(wǎng)絡(luò)的信息強(qiáng)度。
[0046] MCU主控制單元110與液晶顯示單元130間采用FPC軟電纜連接，并采用并口控 制方式，當(dāng)外部光線較暗時(shí)，可以通過(guò)背光開(kāi)關(guān)鍵打開(kāi)背光驅(qū)動(dòng)電路。在打開(kāi)GSM模塊單元 150時(shí)，液晶顯示單元130會(huì)顯示類似手機(jī)上GSM信號(hào)強(qiáng)度。
[0047] 所述HART模塊單元140是實(shí)現(xiàn)物位儀表到本實(shí)用新型的HART手持器的MCU主控 制單元110的接口電路，它包括HART接口芯片A5191和HART接口隔離變壓器，它負(fù)責(zé)HART 手持器與現(xiàn)場(chǎng)支持HART的工業(yè)儀表間的數(shù)據(jù)通信。
[0048] 所述GSM模塊單元150是實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的HART手持器的MCU主控制單元110 和遠(yuǎn)程終端通信的接口電路，它為一集成GSM射頻芯片、基帶處理芯片、存儲(chǔ)器和功放器件 的電路板，GSM模塊單元150具有發(fā)送SMS短信，語(yǔ)音通話，GPRS數(shù)據(jù)傳輸?shù)然贕SM網(wǎng)絡(luò) 進(jìn)行通信的所有基本功能。
[0049] 所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元160為一支持I2C接口 EEPR0M芯片，用于保存當(dāng)前操作的現(xiàn)場(chǎng) 儀表的配置信息。
[0050] 用戶如果需要把當(dāng)前儀表的配置信息復(fù)制到另一臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)同工況儀表內(nèi)時(shí)，可以先 把當(dāng)儀表的配置信息保存到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元160中，然后連接另一臺(tái)儀表，通過(guò)相應(yīng)操作完 成相同工況儀表間的數(shù)據(jù)復(fù)制工作，節(jié)約大量的時(shí)間成本。
[0051] 所述看門(mén)狗模塊單元170為一專用的看門(mén)狗芯片，當(dāng)系統(tǒng)超時(shí)未響應(yīng)喂狗信號(hào) 時(shí)，看門(mén)狗芯片就會(huì)復(fù)位MCU主控制單元110。
[0052] 如圖5所示，所述第二HART手持器200包括MCU主控制單元210、電源單元220、 液晶顯示單元230、USB接口單元240、HART模塊單元250、GSM模塊單元260、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元 270和看門(mén)狗單元280,所述電源單元220、液晶顯示單元230、USB接口單元240、HART模塊 單元250、GSM模塊單元260、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元270和看門(mén)狗單元280分別與所述MCU主控制 單元210相連接；所述MCU主控制單元210通過(guò)HART模塊單元250與物位儀表相互通信連 接，所述MCU主控制單元210通過(guò)USB接口單元240或者GSM模塊單元260與上位計(jì)算機(jī) 相互通信連接。
[0053] 所述第二HART手持器200還包括一 I2C接口單元290,所述MCU主控制單元100 通過(guò)I2C接口單元290分別連接有按鍵輸入單元291和LED狀態(tài)指示燈單元292。
[0054] MCU主控制單元210采用超低耗功能MSP430系列的單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信轉(zhuǎn)發(fā)、接 收按鍵輸入數(shù)據(jù)、LED狀態(tài)指示和液晶顯示輸出等。
[0055] 所述電源單元220包含3. 8V鋰電池、鋰電池專用充電管理芯片、3. 3V穩(wěn)壓集成芯 片和5V電源輸入接口，為本實(shí)用新型的HART手持器的電源供電部分。
[0056] 電源單元220采用3. 8V鋰電池供電，并經(jīng)過(guò)LD0(低壓差線性穩(wěn)壓器）把電池電 源電壓轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)電路芯片所需要的3. 3V電壓。鋰電池充電采用專用4. 2V鋰電池充電管 理芯片實(shí)現(xiàn)，當(dāng)接入部5V電源時(shí)，充電管理芯片開(kāi)始工作，并控制LED充電指示燈閃爍。
[0057] 所述I2C接口單元290是MCU主控制單元210控制按鍵輸入單元291和LED狀態(tài) 指示燈單元292的接口電路，它包括專用的I2C接口鍵盤(pán)和LED驅(qū)動(dòng)芯片ZLG7290,把用戶 鍵盤(pán)輸入信息反饋給MCU主控制單元210,并根據(jù)狀態(tài)驅(qū)動(dòng)控制LED狀態(tài)指示燈單元292。
[0058] 所述按鍵輸入單元291是本實(shí)用新型的HART手持器的人機(jī)接口部分，它包含輕觸 式按鍵和I2C接口按鍵控制芯片，MCU主控制單元210通過(guò)I2C接口按鍵控制芯片識(shí)別按 鍵鍵值數(shù)據(jù)。
[0059] 按鍵輸入單元291包含電源開(kāi)關(guān)鍵、編輯確認(rèn)鍵、返回鍵、四個(gè)方向鍵、背光開(kāi)關(guān) 鍵和1-10個(gè)數(shù)字鍵。
[0060] 所述LED狀態(tài)指示燈單元292用于簡(jiǎn)單直觀指示當(dāng)前部分模塊的工業(yè)狀態(tài)，它包 含了綠色的充電指示燈、綠色的HART通信指示燈、綠色的SMS短信息指示燈、綠色的GPRS 通信指示燈、紅色的鋰電池低電量報(bào)警指示燈和紅色的系統(tǒng)故障指示燈。
[0061] 紅色的系統(tǒng)故障指示燈采用MCU主控制單元210脈沖控制，當(dāng)MCU主控制單元210 不向系統(tǒng)故障指示燈輸出脈沖信號(hào)或系統(tǒng)死機(jī)時(shí)，紅色的系統(tǒng)故障指示燈會(huì)常亮。受I2C 接口單元290驅(qū)動(dòng)的LED指示燈分別有：鋰電池放電當(dāng)電壓低于3. 7V時(shí)，紅色的低電量報(bào) 警指示燈開(kāi)始閃爍，低于3. 6V紅色的低電量報(bào)警指示燈常亮。當(dāng)MCU主控制單元210和物 位儀表有HART數(shù)據(jù)通信時(shí)，HART指示燈會(huì)閃爍。當(dāng)HART手持器與遠(yuǎn)程終端有短信息通信 時(shí)，SMS短信息指示燈會(huì)閃爍。當(dāng)HART手持器與遠(yuǎn)程終端有GPRS通信時(shí)，GPRS通信指示燈 會(huì)閃爍。
[0062] 所述液晶顯示單元230用于響應(yīng)按鍵操作結(jié)果及其顯示相關(guān)信息，它包含支持 FPC并行接口 C0G128*64帶背光的液晶屏和背光驅(qū)動(dòng)控制電路，用于顯示現(xiàn)場(chǎng)操作菜單信 息，當(dāng)開(kāi)啟遠(yuǎn)程通信時(shí)，顯示GSM網(wǎng)絡(luò)的信息強(qiáng)度。
[0063] MCU主控制單元210與液晶顯示單元230間采用FPC軟電纜連接，并采用并口控 制方式，當(dāng)外部光線較暗時(shí)，可以通過(guò)背光開(kāi)關(guān)鍵打開(kāi)背光驅(qū)動(dòng)電路。在打開(kāi)GSM模塊單元 260時(shí)，液晶顯示單元230會(huì)顯示類似手機(jī)上GSM信號(hào)強(qiáng)度。
[0064] 所述USB接口單元240包括充電接口、UART和USB協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片，兼容5V電源充 電接口，UART和USB協(xié)議轉(zhuǎn)換采用專用RS232和USB轉(zhuǎn)換集成芯片實(shí)現(xiàn)，通此USB接口單 元240可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)上USB接口與所述第二HART手持器200的互相通信連接。
[0065] 所述HART模塊單元250是實(shí)現(xiàn)物位儀表到本實(shí)用新型的HART手持器的MCU主控 制單元210的接口電路，它包括HART接口芯片A5191和HART接口隔離變壓器，它負(fù)責(zé)HART 手持器與現(xiàn)場(chǎng)支持HART的工業(yè)儀表間的數(shù)據(jù)通信。
[0066] 所述GSM模塊單元260是實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的HART手持器的MCU主控制單元210 和遠(yuǎn)程終端通信的接口電路，它為一集成GSM射頻芯片、基帶處理芯片、存儲(chǔ)器和功放器件 的電路板，GSM模塊單元260具有發(fā)送SMS短信，語(yǔ)音通話，GPRS數(shù)據(jù)傳輸?shù)然贕SM網(wǎng)絡(luò) 進(jìn)行通信的所有基本功能。
[0067] 所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元270為一支持I2C接口 EEPR0M芯片，用于保存當(dāng)前操作的現(xiàn)場(chǎng) 儀表的配置信息。
[0068] 用戶如果需要把當(dāng)前儀表的配置信息復(fù)制到另一臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)同工況儀表內(nèi)時(shí)，可以先 把當(dāng)儀表的配置信息保存到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元270中，然后連接另一臺(tái)儀表，通過(guò)相應(yīng)操作完 成相同工況儀表間的數(shù)據(jù)復(fù)制工作，節(jié)約大量的時(shí)間成本。
[0069] 所述看門(mén)狗模塊單元280為一專用的看門(mén)狗芯片，當(dāng)系統(tǒng)超時(shí)未響應(yīng)喂狗信號(hào) 時(shí)，看門(mén)狗芯片就會(huì)復(fù)位MCU主控制單元210。
[0070] 本實(shí)用新型的基于HART和GSM網(wǎng)絡(luò)的物位儀表的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，用戶或物位儀表 生產(chǎn)廠家可以遠(yuǎn)程調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)物位儀表，把支持GSM網(wǎng)絡(luò)的第一 HART手持器100或者支 持USB和GSM網(wǎng)絡(luò)的第二HART手持器200通過(guò)HART協(xié)議連接到物位儀表400上，現(xiàn)場(chǎng)人 員打開(kāi)第一 HART手持器100或者第二HART手持器200并此HART手持器上的手機(jī)號(hào)碼告 訴遠(yuǎn)程管理用戶，遠(yuǎn)程管理用戶把第二HART手持器200連接到上位計(jì)算機(jī)300上，然后通 過(guò)上位計(jì)算機(jī)300即可實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表的遠(yuǎn)程調(diào)試管理，實(shí)現(xiàn)了快速解決現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題及降低 售后服務(wù)人員出差維護(hù)成本等目的。
[0071] 以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行 業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述 的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還 會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)，本實(shí)用新型 要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1. 基于HART和GSM網(wǎng)絡(luò)的物位儀表的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于，它包括支持GSM網(wǎng) 絡(luò)的第一 HART手持器、支持USB和GSM網(wǎng)絡(luò)的第二HART手持器和上位計(jì)算機(jī)，所述第一 HART手持器或者第二HART手持器通過(guò)HART方式與物位儀表互相通信連接，所述第二HART 手持器通過(guò)USB方式與上位計(jì)算機(jī)互相通信連接，所述第一 HART手持器與第二HART手持 器之間通過(guò)GSM方式互相通信連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于HART和GSM網(wǎng)絡(luò)的物位儀表的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在 于，所述第一 HART手持器包括MCU主控制單元、電源單元、液晶顯示單元、HART模塊單元、 GSM模塊單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和看門(mén)狗單元，所述電源單元、液晶顯示單元、HART模塊單元、 GSM模塊單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和看門(mén)狗單元分別與所述MCU主控制單元相連接；所述MCU主 控制單元通過(guò)HART模塊單元與物位儀表相互通信連接，所述MCU主控制單元通過(guò)GSM模塊 單元與上位計(jì)算機(jī)相互通信連接。
3. 如權(quán)利要求1所述的基于HART和GSM網(wǎng)絡(luò)的物位儀表的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在 于，所述第二HART手持器包括MCU主控制單元、電源單元、液晶顯示單元、USB接口單元、 HART模塊單元、GSM模塊單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和看門(mén)狗單元，所述電源單元、液晶顯示單元、 USB接口單元、HART模塊單元、GSM模塊單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和看門(mén)狗單元分別與所述MCU 主控制單元相連接；所述Μ⑶主控制單元通過(guò)HART模塊單元與物位儀表相互通信連接，所 述MCU主控制單元通過(guò)USB接口單元或者GSM模塊單元與上位計(jì)算機(jī)相互通信連接。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的基于HART和GSM網(wǎng)絡(luò)的物位儀表的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征 在于，還包括一 I2C接口單元，所述MCU主控制單元通過(guò)I2C接口單元分別連接有按鍵輸入 單元和LED狀態(tài)指示燈單元。
5. 如權(quán)利要求2或3所述的基于HART和GSM網(wǎng)絡(luò)的物位儀表的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征 在于，所述電源單元包含3. 8V鋰電池、鋰電池專用充電管理芯片、3. 3V穩(wěn)壓集成芯片和5V 電源輸入接口。
6. 如權(quán)利要求4所述的基于HART和GSM網(wǎng)絡(luò)的物位儀表的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在 于，所述I2C接口單元包括專用的I2C接口鍵盤(pán)和LED驅(qū)動(dòng)芯片ZLG7290。
7. 如權(quán)利要求4所述的基于HART和GSM網(wǎng)絡(luò)的物位儀表的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在 于，所述按鍵輸入單元包含輕觸式按鍵和I2C接口按鍵控制芯片，MCU主控制單元通過(guò)I2C 接口按鍵控制芯片識(shí)別按鍵鍵值數(shù)據(jù)。
8. 如權(quán)利要求4所述的基于HART和GSM網(wǎng)絡(luò)的物位儀表的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在 于，所述LED狀態(tài)指示燈單元包含了綠色的充電指示燈、綠色的HART通信指示燈、綠色的 SMS短信息指示燈、綠色的GPRS通信指示燈、紅色的鋰電池低電量報(bào)警指示燈和紅色的系 統(tǒng)故障指示燈。
9. 如權(quán)利要求2或3所述的基于HART和GSM網(wǎng)絡(luò)的物位儀表的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征 在于，所述液晶顯示單元包含支持FPC并行接口 C0G128*64帶背光的液晶屏和背光驅(qū)動(dòng)控 制電路；所述HART模塊單元包括HART接口芯片A5191和HART接口隔離變壓器。
10. 如權(quán)利要求3所述的基于HART和GSM網(wǎng)絡(luò)的物位儀表的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在 于，所述USB接口單元包括充電接口、UART和USB協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片；所述GSM模塊單元為一集 成GSM射頻芯片、基帶處理芯片、存儲(chǔ)器和功放器件的電路板；所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元為一支持 I2C接口 EEPROM芯片；所述看門(mén)狗模塊單元為一專用的看門(mén)狗芯片。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK203870455SQ201420273782
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】張志國(guó) 申請(qǐng)人:上海雄風(fēng)自控工程有限公司