一种基于无线HART模块的通信系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于无线HART模块的通信系统及方法，其系统包括：包括：通信模块和主控卡件，所述通信模块设置在主控卡件上；所述通信模块包括：电源单元、射频单元、射频天线、主控单元、通信接口、外部晶振，所述主控单元分别与电源单元、射频单元、通信接口及外部晶振电性连接，所述射频单元分别与所述电源单元、射频天线电性连接；所述通信模块分别与主控卡件和网关通信连接。这样，通过在主控模块上嵌入无线HART通信模块的硬件电路结构设计，实现高效的内外部信息交互兼容到外部的无线协议栈，有效地解决了内置协议栈开发周期长且困难的问题，降低了无线通信的延迟，提高了通信的效率，并且为工业现场提供更完整的无线HART设备通信解决方案。备通信解决方案。备通信解决方案。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无线HART模块的通信系统及方法


[0001]本专利技术涉及HART通信
，尤其涉及一种基于无线HART模块的通信系统及方法。

技术介绍

[0002]无线HART通信技术是由HART通讯基金会(HCF)发布的第一个开放式的可互操作无线通信标准，用于满足流程工业对于实时工厂应用中可靠、稳定和安全的无线通信的关键需求。并且在正式发布的一年时间内就获得了国际电工委员会可公开获得的规范标准(IEC/PAS)，成为了一种公共可用的通讯规范，也是全球第一个获得国际认证的工业通信技术标准。同时它还兼容了原HART通信和控制系统，只要是基于HART的设备，在工具、应用软件和工作流程上，可以继续保留使用之前的方法和经验。经过长期验证，无线HART通信的可用性和继承性很好。
[0003]无线HART通信网络由三个部分组成：
①
工厂现场的无线设备；
②
连接现场设备到网络，或其他现有通讯网络的网关设备，作为一个网络连接点；
③
负责网络配置、调度、路由和监控的网关软件。管理软件一般和网关、主机应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无线HART模块的通信系统，其特征在于，包括：通信模块和主控卡件，所述通信模块设置在主控卡件上；所述通信模块包括：电源单元、射频单元、射频天线、主控单元、通信接口、外部晶振，所述主控单元分别与电源单元、射频单元、通信接口及外部晶振电性连接，所述射频单元分别与所述电源单元、射频天线电性连接；所述通信模块分别与主控卡件和网关通信连接。2.如权利要求1所述的一种基于无线HART模块的通信系统，其特征在于，所述无线通信模块和主控卡件通过PCB板间的高速串口进行通信，所述无线通信模块和网关之间通过调制解调2.4GHz射频信号进行通信，两个通信接口均采用HART协议的数据链路进行数据传输；所述主控单元和射频单元上设有屏蔽层，在射频芯片和MCU区域内设计金属屏蔽层。3.如权利要求1所述的一种基于无线HART模块的通信系统，其特征在于，所述主控单元采用NXP
‑
MKW21D512VHA5无线收发芯片；所述射频单元采用TI
‑
CC2590芯片。4.如权利要求1所述的一种基于无线HART模块的通信系统，其特征在于，所述无线HART通信模块还包括通信协议栈，所述通信协议栈基于OSI
‑
7层通信模型，应用于通信应用层、传输层、网络层、链路层和物理层，其中，物理层用于进行无线信号的收发调度；链路层用于对收到的信息进行处理拆分、设备链路同步和上线的工作，对网络层下发的数据进行地址信息匹配、选择路径并打包进行发送；网络层用于接收或传输给应用层HART命令，处理链路层上传的数据以及应用层回复的数据，然后下发回给链路层，再经由物理层发送出去；应用层用于将模块通过UART串口直接传输命数据令到应用层，在处理完数据将通过UART串口传输命令数据。5.如权利要求1所述的一种基于无线HART模块的通信系统，其特征在于，所述HART通讯形式包括：模块和主控卡间串口通信，HART无线通信和有线通信。6.如权利要求5所述的一种基于无线HART模块的通信系统，其特征在于，模块和主控卡间串口通讯协议包括：串口设置，包括通讯波特率、数据起始位、数据位、校验方式、停止位及帧校验；链路数据格式，包括分隔符位、地址位、扩展字节位、命令位、数据字节数、数据位及检验字节；应用协议，对支持HART应用层的HART命令进行定义...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈耀清，佟志权，孙建，林盛，丁鑫，刘文斌，郭飚，
申请(专利权)人：浙江中控传感技术有限公司，
类型：发明
国别省市：