一种适配器，提供了对于将计算机或类似的设备用作智能现场设备的通信器而言必要的组件。适配器包括用于与现场设备连接的端子以及用于与计算机连接的通信线缆。位于适配器内的存储器存储与现场设备所使用的通信协议相关联的应用软件。经通信线缆将存储器存储的应用软件加载到计算机上，使得用户可以根据现场设备所使用的通信协议从自现场设备接收数据以及向现场设备发送数据。适配器包括端口电路，端口电路使用通信协议对计算机与场设备之间的双向通信进行接口。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体涉及过程控制和测量领域。更具体地，本专利技术涉及与 过程控制和测量系统中使用的智能现场设备进行通信的设备和方法。
技术介绍
现场设备是在过程控制和测量领域中使用的众所周知的工具。现 场设备为用户或控制系统提供关于具体过程变量(如压力、流量或温 度)的数据。这些设备通常用于石油、药物和化学处理领域。在过程控制和测量系统中对"智能"现场设备的使用使得可以实现 现场设备与通信设备(如，手持设备或计算机)之间的双向通信。使 用多种通信协议之一来实现双向通信。然而，针对智能现场设备而言， 存在很多不同的协议，每一种协议要求以不同方式来配置通信设备。例如，可寻址远程传感器数据通路(HART )协议允许将数字信号叠 加在标准的4-20毫安(mA)模拟信号上。HART⑧协议使用频移键控 原理，其中通过调制4-20 mA信号在1200Hz处(表示数字逻辑电平 "1")或2200Hz处(表示数字逻辑电平"O，，) ±0.5 mA来表示数字信号。 所叠加的数字信号使得智能现场设备可以发送和接收数字数据，并通 常用于应请求向控制室或手持设备发送诊断和多元信息。其它常用的 双向数字通信协议包括FieldbusTM协议和Profibus协议。由于每一种通信协议操作不同，所以必须基于现场设备所使用的 通信协议来配置通信设备。为了使用户不必随身携带针对每一种已知 的通信协议的单独硬件，开发了如下工具例如来自Emerson Process Management的手持375现场通信器，其支持与HART⑧和Fiddbus 设备的通信。375现场通信器提供了本质上安全的设备以供在任何过 程环境中使用。然而，不是所有的应用都需要375现场通信器的鲁棒 性。例如，典型地现场设备的台式调试(即，在现场安装之前)不需要本质上安全的设备。在这些情况下，消费者通常以膝上计算机或其 它计算机设备来充当通信器。虽然在经济上具有吸引力，然而这种与 现场设备通信的方法需要消费者获得并正确连接很多不同的元件，包 括通信调制解调器或接口、电源和测量电阻器。此外，消费者还必须 获得应用软件并将其安装到智能现场设备的通信协议专用的便携式设 备上。因此，有利地提供系统，该系统可以简化将计算机或其它便携式 设备与智能现场设备连接以进行双向通信的过程。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于现场设备与计算机之间的连接的适配器， 对现场设备与计算机之间的双向数字通信进行接口。适配器包括存储 器，用于存储以多种通信协议通信所需的软件应用。根据现场设备所 使用的通信协议，适配器从计算机自动选择或用户从计算机选择存储 于存储器上的适当软件应用以加载到计算机上。在很多实施例和配置 中，适配器还包括与现场设备通信所需的硬件组件。附图说明图1是表示如现有技术已知的、用于与现场设备进行通信的系统 的方框图。图2是表示在智能现场设备与计算机之间进行接口以提供双向通 信的适配器的方框图。具体实施例方式本专利技术是有利于在计算机(如膝上计算机、个人数字助理或个人 计算机)与智能现场设备("现场设备")之间进行通信的适配器。本 专利技术的适配器提供了一种允许计算与智能现场设备进行通信的简单完 整的解决方案。图1示出了如现有技术中已知的、用于与现场设备12进行通信 的典型通信系统10的方框图。系统10包括计算机设备(如膝上计算机)14、通用串行总线(USB)接口设备16、电源18、负载或测量电 阻器20以及软件22。现场设备12使用HART⑧通信协议，然而相同 的构思可以应用于使用FieldbusTM通信协议或Profibus通信协议的现 场设备。线24a和24b (形成已知为"电流回路"的电路)将现场设备12连 接到电源18，以使得电源18向电流回路提供直流(DC)电流。在 HART⑧通信器中，场设备12通过在第一频率(表示"r)或第二频率 (表示"0")处将士0.5 mA的电流叠加到由电源提供的DC电流上，来 产生数字信号。由USB接口 16来接收数字信号，所述USB接口 16 对电流回路上产生的小信号或交流(AC)电压进行测量。在现场设备 12两端(第一位置中的引线26a和26b)或在测量电阻器20的两端(第 二位置中的引线26a和26b)测量小信号电压。USB接口 16配置所测 量的数字信号并将其提供给计算机14。安装在计算机14上专用于 HART⑧通信协议的应用软件使得计算机14可以解释从现场设备12 接收到的数据。此外，用户可经由USB端口和USB接口 16向现场设 备12提供指令，USB端口和USB接口 16将指令转换成HART⑧通信 协议以传递至现场设备12。图1所示的现有系统的缺点在于，为了与现场设备12进行通信， 用户必须获得并正确连接的独立组件的数目，所述组件包括计算机 14、 USB接口设备16、电源18、测量电阻器20以及软件22。任何组件安装或连接不当都将使用户无法与现场设备12进行通信。图2示出本专利技术的USB适配器30的方框图，该USB适配器30 减小了现有技术的复杂性，并且提供了与现场设备的简单接口，而与 正在使用的通信协议无关。适配器30包括适于与现场设备12的端子 连接的引线32a和32b，自动检测电路33、测量或负载电阻器36、电 流回路电源38、 USB端口电路40、存储器42、开关44和46、以及 USB线缆48。使用USB线缆48将USB适配器30连接到计算机14， 使用引线32a和32b将USB适配器30连接到现场设备12。USB适配器30可以用于对现场设备12进行台式测试或调试，或 在安装于过程控制和测量环境中(即，在"现场"中)时用于对现场设备12进行测试以及与现场设备12通信。USB适配器30通过存储对 于将计算机14用作通信器而言必要的应用软件，提供与不同通信协议 的兼容性，而与现场设备12所使用的通信协议无关。在本实施方式中， 存储器42存储与多个通信协议中的每一个相关联的应用软件。通过将USB适配器30连接到现场设备12，使得自动检测电路 34可以确定现场设备12所使用的通信协议。每一个通信协议包括供 识别所用的特性。例如，Fieldbus 使用方波信号进行通信，而HART 协议使用正弦波进行通信。自动检测电路34将检测到的通信协议传送 至USB端口电路40。根据检测到的通信协议，USB端口电路40将适 当的应用软件从存储器42上载到计算机14。例如，如果自动检测电 路34检测到场设备12正在使用HART⑧通信协议，则USB端口电路 40向计算机14上载对于使计算机14可以根据HART⑧通信协议进行 通信而言必要的应用软件。在一个实施例中，向计算机14上载适当的 应用软件是自动完成的。在另一实施例中，USB端口电路40将检测 到的通信协议传送至计算机14。然后，用户从存储器42中选择适当 的软件以上载到计算机14。通过在USB适配器30 (具体地，存储器 42)中存储与多种通信协议相关联的应用软件，使得用户无需根据具 体现场设备的通信协议从CD或其它存储介质获得并安装软件。通过在计算机14上安装适当的应用软件，使得计算机14可以与 现场设备进行通信。虽然计算机14使用USB通信标准与USB适配器 30进行通信，然而向USB适配器30本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种适配器，用于对计算机与现场设备之间的通信进行接口，所述适配器包括： 端子，用于连接至现场设备； 通信配对设备，用于连接至计算机上的通信端口； 存储模块，用于存储关于多个通信协议的应用软件，其中，经由通信配对设备将现场设 备所使用的通信协议专用的应用软件上载到计算机上，所述应用软件允许计算机根据现场设备所使用的通信协议来发送和接收数据；以及 端口电路，通过端子连接到现场设备，通过通信配对设备连接到计算机，其中，所述端口电路根据现场设备所使用的所述通信协 议对现场设备与计算机之间的双向通信进行接口。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：马克S舒梅切尔，
申请(专利权)人：罗斯蒙德公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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