CN204440128U - 基于ff协议的通信卡及电动执行装置 - Google Patents

基于ff协议的通信卡及电动执行装置 Download PDF

Info

Publication number
CN204440128U
CN204440128U CN201420866075.3U CN201420866075U CN204440128U CN 204440128 U CN204440128 U CN 204440128U CN 201420866075 U CN201420866075 U CN 201420866075U CN 204440128 U CN204440128 U CN 204440128U
Authority
CN
China
Prior art keywords
bus
controller
circuit
communication card
communication
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201420866075.3U
Other languages
English (en)
Inventor
饶晓红
田英明
魏琳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing Chuanyi Automation Co Ltd
Original Assignee
Chongqing Chuanyi Automation Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing Chuanyi Automation Co Ltd filed Critical Chongqing Chuanyi Automation Co Ltd
Priority to CN201420866075.3U priority Critical patent/CN204440128U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN204440128U publication Critical patent/CN204440128U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

本实用新型提供一种基于FF协议的通信卡及电动执行装置，其中，包括一种基于FF协议的通信卡，包括第一控制器和第二控制器，以及与第一控制器相连的，对第一控制器所发送的信号进行存储的存储器；供连接FF总线的，并分别与第二控制器、第一控制器及串口通信电路相连接的调制解调/总线供电电路；以及所述第二控制器连接于第一控制器，且第二控制器为内部集成有FF协议的，对总线信号进行调制解调的通信控制器；另外，还提供一种电动执行装置，包括FF总线模块、智能电动执行机构及实施通信卡，智能电动执行机构光耦隔离连接于通信卡，并经由通信卡与所述FF总线模块相通信连接。本实用新型相对现有技术具有抗干扰能力强、接线简单和调试容易等特点。

Description

基于FF协议的通信卡及电动执行装置
技术领域
本实用新型涉及智能电动执行机构数据采集及传输领域，更加具体地来讲，尤其是涉及一种基于FF协议的通信卡及电动执行装置。
背景技术
随着现代电子技术的发展，在各种工业控制环节都采用了自动化的控制机制，从而实现对于一些电动设备的远程自动控制，以提供生产效率和人力成本。不过，在现有的工业自动化过程的控制环节中，所采用的控制机构其通常采用模拟信号来进行信号的传递和处理，在实际使用过程中发现，模拟信号控制的抗干扰能力较弱，传输误差大。而且在采用模拟信号进行工业控制时，其需要大量的线路作为支撑，从而使得现场的接线十分复杂，进而导致后期设备的***调试和维护诊断变得非常麻烦和困难。
实用新型内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种基于FF协议的通信卡及电动执行装置，用于解决在采用模拟信号技术的现有工业控制中，需要大量的线路作为支撑，从而使得现场的接线十分复杂，进而导致后期设备的***调试和维护诊断变得非常麻烦和困难的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供以下技术方案：
其一
一种基于FF协议的通信卡，适于与FF总线连接，包括第一控制器和第二控制器，还包括：与所述第一控制器相连的，并对所述第一控制器所发送的信号进行存储的存储器；连接FF总线，并分别与所述第二控制器和所述第一控制器相连接的调制解调/总线供电电路；以及所述第二控制器与所述第一控制器连接，且所述第二控制器为内部集成有FF协议的，对总线信号进行调制解调的通信控制器。
其二
一种电动执行装置，包括FF总线模块、智能电动执行机构及上述方案其一中的所述基于FF协议的通信卡，所述智能电动执行机构光耦隔离连接于所述通信卡，并经由所述通信卡与所述FF总线模块相通信连接。
本方案中，通过将智能电动执行机构光耦隔离连接于通信卡，从而来防止由于任一方的 故障造成联动故障，保证了装置的运行安全性。
如上所述，本实用新型具有以下有益效果：通过通信控制器内部集成有FF协议，并通过主控制器对智能电动执行机构传送的信号根据FF协议进行线性补偿，并将补偿后的信号发送至存储器进行存储，通过FF协议实现信息的传输处理，提高了***的可靠性；另外，解决了***调试和维护诊断困难的问题。
附图说明
图1显示为本实用新型一种基于FF协议的通信卡的原理图。
图2显示为本实用新型一种电动执行装置的原理图。
图3一种电动执行装置中调制解调总线供电模块的原理图。
附图标号说明
10  FF总线模块
11  EMI保护电路
12  调制解调总线供电电路
121 输出信号变换电路模块
122 总线供电/电流调制电路 
123 稳压电路模块 
124 总线接收电路模块
13  通信控制器
14  主控制器
15  存储器
16  串口通信电路
17  电动执行机构
18  显示屏
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
Foundation Fieldbus(下文简称FF)是目前最具发展前景、最具竞争力的现场总线之一。以Fisher-Rosemount公司为首，联合80家公司组成的ISP组织和以Honeywell公司为首，联合欧洲150家公司组成的WorldFIP北美分部，这两大集团于1994年合并，成立现场总线基 金会，致力于开发统一的现场总线标准。FF目前拥有120多个成员，包括世界上最主要的自动化设备供应商：A-B、ABB、Foxboro、Honeywell、Smar、FUJI Electric等。
FF的通信模型以ISO/OSI开放***模型为基础，采用了物理层、数据链路层、应用层，并在其上增加了用户层，各厂家的产品在用户层的基础上实现。FF总线采用的是令牌总线通信方式，可分为周期通信和非周期通信。FF目前有高速和低速两种通信速率，其中低速总线协议H1已于1996年发表，现在已应用于工作现场，高速协议原定为H2协议，但目前H2很有可被HSE取而代之。H1的传输速率为31.25 kbps，传输距离可达1900m，可采用中继器延长传输距离，并可支持总线供电，支持本质安全防爆环境；HSE目前的通信速率为10 M bps，更高速的以太网正在研制中。FF可采用总线型、树型、菊花链等网络拓扑结构，网络中的设备数量取决于总线带宽、通信段数、供电能力和通信介质的规格等因素。FF支持双绞线、同轴电缆、光缆和无线发射等传输介质，物理传输协议符合IECll57-2标准，编码采用曼彻斯特编码。FF总线拥有非常出色的互操作性，这在于FF采用了功能模块和设备描述语言(DDL，Device Description Language)使得现场节点之间能准确、可靠地实现信息互通。
本实用新型的通过利用Foundation Fieldbus总线通信协议为基础，来为工业现场控制提供一种较现有模拟信号传输和控制更为稳定的和高效的工业现场控制装置。
实施例一
鉴于现有技术条件和实际所存在的问题，本实施例中首先提供一种基于FF协议的通信卡，见图1，示出了本实用新型一种基于FF协议的通信卡的原理图，如图所示，所示通信卡至少包括第一控制器和第二控制器，其中，还包括：与所述第一控制器相连的，对所述第一控制器所发送的信号进行存储的存储器15；供提供外部接口的，与所述第一控制器相连接的串口通信电路16；供连接FF总线的，并分别与所述第二控制器、第一控制器及串口通信电路16相连接的调制解调/总线供电电路12；以及，所述第二控制器连接于所述第一控制器，且所述第二控制器为内部集成有FF协议的，对总线信号进行调制解调的通信控制器。
具体地，所述第二控制器选用型号为FBC0409的通信控制器13芯片(即图3中标示的通信控制器13，为便于叙述，下文统称为通信控制器13)，所述第一控制器14可以具体选用AT91型的处理器(即图3中标示的主控制器14，为便于叙述，下文统称为主控制器14)，更具体的，可以选用型号为AT91SAM7SE512U的处理器。
在上述基于FF协议的通信卡中，具体地，所述第二控制器为内部集成有FF协议的，并对总线信号进行调制解调的通信控制器13。所述通信控制器13内部还设置有曼彻斯特编/解码器，外接调制解调/供电电路后即可接入现场总线***中进行通信，并且所述通信控制器13 内部具有极性自动校正功能，总线信号经调制解调/总线供电电路12后发送到通信控制器13。相对现有的模拟信号通信线路，本方案中的信号通信传递都是基于总线信号来实现的，从而保证了信号的稳定性，另外，也不再需要大量的接线来作为信号的传输基础，从而避免了现有接线错综复杂的情况，对于后期设备的维修也显得十分的方便。
实施例二
进一步地，在上述实施例一的基础上，本实施例二中还提供了电动执行装置，如图2，示出了所述电动执行装置的原理图，所述电动执行装置包括：FF总线模块10、智能电动执行机构17及所述通信卡，所述智能电动执行机构17连接于所述通信卡，并经由所述通信卡与所述FF总线模块10相通信连接。
进一步地，所述电动执行装置具体包括FF总线模块10，EMI保护电路11、调制解调/总线供电电路12，通信控制器13，主控制器14，存储器15，串行通信电路16，智能电动执行机构17，显示屏18，其中，所述EMI保护电路11、调制解调/总线供电电路12、通信控制器13、主控制器14、及串行通信电路16依次顺序连接，且所述调制解调/总线供电电路12还分别连接于所述通信控制器13、主控制器14及串行通信电路，所述存储器15连接于所述所述主控制器。
具体地，通信控制器13内部集成有FF协议，内部设置有曼彻斯特编/解码器，外接调制解调/供电电路12即可接入现场总线***中进行通信，并且通信控制器13内部具有极性自动校正功能，总线信号经调制解调/总线供电电路12后发送到通信控制器13。
具体的，通信控制器13可以采用FBC0409芯片。
串口通信电路16与智能电动执行机构17相连，并与智能电动执行机构17用光耦隔离进行串口通信。
其中，光耦隔离电路可采用芯片ACPL-M50L。
主控制器14与通信控制器13相连，主控器14与通信控制器13之间的数据交换是通过并行接口实现。主控器14主要负责现场总线的通信、控制、诊断及维护功能，同时接收智能电动执行结构17传输来的数据并结合标定算法计算出各种参数值。
其中，主控制器14可以具体为：AT91型处理器，更具体的，可以为：AT91SAM7SE512U处理器。
存储器15与主控制器14相连，并根据主控制器14发送的信号进行信息存储。
本实施例公开的存储器15可以具体为2个，用来存储智能电动执行机构中的各功能参数 以及测量的各数据。
具体地，本实施例公开的存储器15具体可以为电可擦可编程只读存储器EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)，更具体的，可以为：24AA256。或者采用SRAM，具体型号采用的是CYPRESS，更具体的，可以为：CY62146。
调制解调/总线供电电路12与通信控制器13相连，调制解调/总线供电电路12实现通信控制器输出信号的调制及对总线信号的解调，并实现总线供电功能。
进一步地，见图2，示出了调制解调/总线供电电路12的原理图，所述调制解调/总线供电电路12由总线接收电路、输出信号变换电路模块121、总线供电/电流调制电路122、稳压电路组成。其中，总线接收电路将接收到的总线信号经过滤波整形传输到通信控制器13，输出信号变换电路模块121将通信控制器13输出的逻辑控制信号转换成总线供电/电流调制电路122所需要的控制信号，稳压电路用于提供给数字电路稳定的供电电源，总线供电/电流调制电路122主要实现总线供电及电流调制两大功能。
进一步地，调制解调/总线供电电路12与通信控制器13相连，调制解调/总线供电电路12实现通信控制器输出信号的调制及对总线信号的解调，并实现总线供电功能。调制解调/总线供电电路12由总线接收电路模块124、输出信号变换电路、总线供电/电流调制电路、稳压电路模块123组成。
进一步地，本实施例公开的智能电动执行机构17，还包括：显示屏18，显示屏18与智能电动执行机构17相连，用于根据智能电动执行机构17的信号进行信息显示。其中，在实际中，显示屏18显示的信息具体可以包括：测量结果、故障信息、工作方式。具体地，显示屏18具体可以为LCD显示屏。
更进一步地，智能电动执行机构17的主控器采用的是Microchip型处理器，更具体的，可以为30F6012A；智能电动执行机构17的外接电源为380V AC/50Hz；智能电动执行机构17与主控器14之间的通信是双CPU通信，采用的是Modbus通讯协议，通过串口通信电路16进行光耦隔离。
应当理解，实施例二中的结构可以与实施例一的中通信卡相组合，实施例二是在实施例一的技术上的扩展。
综上所述，本实用新型提供的基于FF协议的通信卡及电动执行装置，能够满足工业现场的安全性要求，该智能电动执行机构17中的通信控制器芯片内部集成有FF协议，实现信息 的传输处理，提高了***的可靠性。其中，现场总线仪表通信卡是现场总线实现全分布控制的关键部件，通信卡是基于Foundation Fieldbus H1通信协议标准设计的，与智能电动执行机构17相结合构成了现场总线设备。FF总线通信卡作为核心部件，为智能电动执行机构17提供所必须的通信控制。同时，由于运行在通信卡上的FF现场总线协议栈具有链路调度功能(LAS)，所以FF总线通信卡既可作为现场总线上的链路主设备，也可以作为Basic设备，并可提供丰富的现场总线功能块。本实用新型具有抗干扰能力强、接线简单和调试容易等特点。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种基于FF协议的通信卡，适于与FF总线连接，其特征在于，包括第一控制器和第二控制器，还包括：
与所述第一控制器相连的，并对所述第一控制器所发送的信号进行存储的存储器；
连接FF总线，并分别与所述第二控制器和所述第一控制器相连接的调制解调/总线供电电路；以及
所述第二控制器与所述第一控制器连接，且所述第二控制器为内部集成有FF协议的，对总线信号进行调制解调的通信控制器。
2.根据权利要求1所述的基于FF协议的通信卡，其特征在于，还包括提供外部接口的，与所述第一控制器相连接的串口通信电路。
3.根据权利要求1所述的基于FF协议的通信卡，其特征在于，还包括设置于所述调制解调/总线供电电路与所述FF总线之间的线路上的EMI保护电路，所述EMI保护电路适于为所述FF总线提供电源和总线信号。
4.根据权利要求1-3任一项所述的基于FF协议的通信卡，其特征在于，所述调制解调/总线供电电路具体包括：
与所述通信控制器相连的，用于实现通信控制器输出信号的调制及对总线信号的解调的输出信号变换电路模块；
分别连接于所述输出信号变换电路模块和供连接FF总线的总线供电/电流调制电路；
与所述FF总线电源模块相连，将所述FF总线信号放大并传输至第二控制器的总线信号接收电路模块。
5.根据权利要求4所述的基于FF协议的通信卡，其特征在于，所述调制解调/总线供电电路还包括一设置于所述总线供电电流调制模块与各需电电路模块之间的稳压电路模块。
6.根据权利要求1所述的基于FF协议的通信卡，其特征在于，所述第二控制器为FBC0409型号的通信控制器芯片。
7.根据权利要求1所述的基于FF协议的通信卡，其特征在于，所述第一控制器为AT91型处理器。
8.一种电动执行装置，其特征在于，包括FF总线模块、智能电动执行机构及权利要求1-7任一项所述的基于FF协议的通信卡，所述智能电动执行机构光耦隔离连接于所述通信卡，并经由所述通信卡与所述FF总线模块相通信连接。
9.根据权利要求8所述的电动执行装置，其特征在于，还包括与所述智能电动执行机构相连的以实现信息显示的显示屏。
10.根据权利要求8所述的电动执行装置，其特征在于，所述智能电动执行机构为M8000系列。
CN201420866075.3U 2014-12-31 2014-12-31 基于ff协议的通信卡及电动执行装置 Active CN204440128U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201420866075.3U CN204440128U (zh) 2014-12-31 2014-12-31 基于ff协议的通信卡及电动执行装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201420866075.3U CN204440128U (zh) 2014-12-31 2014-12-31 基于ff协议的通信卡及电动执行装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN204440128U true CN204440128U (zh) 2015-07-01

Family

ID=53607970

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201420866075.3U Active CN204440128U (zh) 2014-12-31 2014-12-31 基于ff协议的通信卡及电动执行装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN204440128U (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105841749A (zh) * 2016-05-31 2016-08-10 无锡莱谱尔科技有限公司 全数字远程电动执行机构自动化测试***

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105841749A (zh) * 2016-05-31 2016-08-10 无锡莱谱尔科技有限公司 全数字远程电动执行机构自动化测试***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mahalik Fieldbus technology: industrial network standards for real-time distributed control
DE102007044449B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum kommunikativen Koppeln von Feldgeräten mit Steuerungen in einem Prozesssteuerungssystem
CN101262473B (zh) 一种epa工业以太网与hart现场总线互连的方法
CN103616591B (zh) 一种智能变电站合并单元特性的仿真装置及其仿真方法
CN103034220A (zh) 一种发电厂一体化控制器
CN201163782Y (zh) 用于epa/hart互连的智能网关
CN101729339B (zh) 现场总线通信卡
CN204440128U (zh) 基于ff协议的通信卡及电动执行装置
CN206209306U (zh) 一种自带冗余信号采集的多客户端独立总线设备服务器
CN204612811U (zh) 支持ff协议的智能多通道温度变送器
CN204437452U (zh) 智能电气阀门定位装置
CN102722975A (zh) 一种基于profibus的智能电表数据抄读方法及***
CN204155117U (zh) 一种大功率变频器控制***
CN203827364U (zh) 双星形光纤冗余测控网络***
CN208924240U (zh) 一体化设备中继器
Romanov et al. Highly reliable information network for distributed control systems
CN207560022U (zh) 一种应用于网络优化传输的嵌入式服务器网络测控***
CN112383894A (zh) 一种集中式船岸数据监控装置
CN203301512U (zh) 嵌入式现场总线通信网关
CN206057960U (zh) 电气同dcs一体化监测***
CN205015457U (zh) 一种伺服电机驱动测试装置
CN104035399A (zh) 一种大功率变频器控制***及其控制方法
CN104615118B (zh) 一种电厂现场总线dpv1管理***及方法
CN204179757U (zh) 基于现场总线制的配电信息采集***
CN104601221A (zh) 一种合并单元和智能终端的状态监测***

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant