模拟输入输出模块制造技术

本公开涉及一种模拟输入输出模块，所述模块包括：第一信号处理单元，其被配置为从第一高速可寻址远距离传感器数据中分离由多个高速可寻址远距离传感器发射机输入的模拟信号，将模拟信号转换为数字数据，将第一高速可寻址远距离传感器数据传送至第二信号处理单元，并且将接收自第二信号处理单元的第二高速可寻址远距离传感器数据传送到多个高速可寻址远距离传感器发射机中的至少其中一个；以及第二信号处理单元，其被配置为控制第一信号处理单元并且存储转换结果。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及一种模拟输入和输出模块，特别涉及一种施用于PLC(可编程逻辑控制器)的模拟输入和输出模块。
技术介绍
通常，PLC系统的模拟输入和输出模块(此处关于“模拟I/O模块)为这样的模块，其接收由发射机输出的模拟电信号，执行模拟/数字转换并使其以数字数据的形式输出。与此同时，伴随着最新增加的对于具有较高功能性且智能的发射机及其有效的管理的需求，需要一种在用于DCS (分布式控制系统)和可编程逻辑控制器的发射机之间的通信模块。大多数用于 发射机之间的电流通信协议为HART (Highway Addressable RemoteTransducer,高速可寻址远距离传感器)通信协议。该HART通信协议对4_20mA的仪表设备进行后向兼容增强(backward-compatible enhancement)以允许与智能的,基于微处理器的场设备进行双向通信。HART协议最显著的优点在于，其能够在连接并且共享老旧系统的一对金属丝的传统4-20mA的模拟仪表设备上进行通信。该HART协议可作为其中一种当今最流行的工业协议。HART协议的优势同样在于能够将在带有模拟信号的附加信息中测得的测量值进行数字输出，能够设定不同的参数且能够远程执行发射机的校准。此外，实时的每日故障探测仪器能够对现场情况进行3-D监控。由于HART协议的优势，许多发射机均包含有HART通信功能，并且连接到发射机的DCS使用支持HART通信的产品。与此同时，快速发展的PLC的性能已经扩展到了 DCS领域，因此，由DCS大规模使用的HART通信功能现在同样被PLC所要求。图1为示出了依据现有技术的采用HART发射机的PLC系统的示意图。参照图1，常规的PLC系统包括PLC200以及将PLC200与HART发射机400接合的发射机接口 300。发射机接口 300包括接线板模块320，其接收来自HART发射机400的模拟信号以及HART数据并且将模拟信号发射至PLC的模拟I/O模块230 ;通信模块310，其分离由接线板模块320输入的与模拟信号重叠在一起的HART数据，分析并将HART数据传输至PLC的通信模块220。PLC200包括通信模块220，其与发射机接口 300的通信模块310进行通信，模拟输入模块230，其将接收自接线板模块320的模拟信号转换为数字数据，以及PLC CPU (中央处理单元)210，其连接到用户终端100以执行关于程序和监控的任务。也就是说，如图1所示，发射机接口 300以及通信模块220基本上必须采用由HART发射机400输出的模拟信号和HART数据。发射机接口 300将模拟信号传送至模拟输入模块230，并将HART数据传送至PLC通信模块220。在发射机接口 300内部的通信模块310必须分离重叠在模拟信号上的HART数据，并将其转换为被传送的通信协议。这时，PLC200的通信模块220的类型由发射机接口 300的通信模块310的协议方法确定，其意味着两个产品必须被用于HART通信，这样导致了成本的增加。
技术实现思路
本公开已经解决了前述现有技术中的缺点/问题，并且因此，本专利技术的特定实施例的目的在于提供一种模拟I/O (输入和输出)模块，其被配置为执行在PLC (可编程逻辑控制器)上处理的HART数据，其中能够减少安装成本并且实现简单的系统。在本公开的一个一般方案中，提供一种模拟I/O模块,所述模块包括:第一信号处理单元， 其被配置为:从第一 HART数据中分离由多个HART发射机输入的模拟信号；将模拟信号转换为数字数据；将第一 HART数据传送至第二信号处理单元，并且将接收自第二信号处理单元的第二 HART数据传送到多个HART发射机中的至少其中一个，以及第二信号处理单元，其被配置为控制第一信号处理单元并且存储转换结果。优选的，但不是必需的，所述第一信号处理单元可包括I/O (输入/输出)单元，其被配置为接收由多个HART发射机输入的模拟信号和第一HART数据；转换单元，其被配置为将模拟信号转换为数字数据；通信单元，其被配置为将第一 HART数据传送至第二信号处理单元并将接收自第二信号处理单元的第二 HART数据传送至I/O单元；以及隔离单元，其被配置为隔离由转换单元和通信单元输出的数据。优选的，但不是必需的，所述第一信号处理单元可进一步包括滤波单元，其被配置为将模拟信号从第一 HART数据中分离。优选的，但不是必需的，所述I/O单元可形成与多个HART发射机相接的信道，并包括多个端子以接收来自与多个HART发射机相对应的信道的信号。优选的，但不是必需的，所述I/O单元可对接收自多个端子的模拟信号进行多路传输并且将多路传输的模拟信号提供至转换单元。优选的，但不是必需的，所述第一信号处理单元可进一步包括切换单元，其被配置为切换并将接收自通信单元的第二 HART数据输出至I/O单元的多个端子中的任一端子。优选的，但不是必需的，所述第二信号处理单元可包括接口单元，其被配置以存储由转换单元转换的数字数据并将所述数字数据传送至高级PLC系统；以及控制器，其被配置为解译接收自通信单元的第一 HART数据并且将第二 HART数据提供至所述通信单元。优选的，但不是必需的，所述控制器可通过确定所述I/O单元的传送所述第二HART数据的端子来控制切换单元一起被。依据本公开的所述模拟I/O (输入和输出)模块具有的有益效果在于，HART具有接口能力(interface-capable)的模拟输入模块能够被提供至PLC以允许所述PLC不受发射机接口影响地执行与HART发射机的HART通信，其中用户期望配置的HART通信能够直接地节省成本。附图说明附图仅以示例的方式而非限制性地描述了一个以上依据本专利技术的构思的示例性实施例。在附图中，相似的附图标记表示相同或者类似的元件。因此，通过下述对特定示例性实施例的详细描述，结合附图，大量潜在实用和有用的示例性实施例将变得非常容易理解，在附图中:图1为示出了依据现有技术的采用HART发射机的PLC系统的结构性示意图；图2为示出了依据本公开的示例性实施例的PLC系统的结构性示意图；以及图3为示出了依据本公开的实施例的模拟I/O模块的详细结构性示意图。具体实施例方式通过参照图1至图3，可以最好地理解所公开的实施例及其优点，在各图中使用相似的附图标记表示相似的和相应的部分。对于本领域的普通技术人员来说，经考查以下附图和详细描述，本公开的实施例的其他特征和优点将会或者将变得明显。意图将所有这种附加的特征和优点包括在本公开的实施例的范围内，并由附图保护。此外，示出的附图仅为示例性的并且无意主张或者暗示对于可实现不同的实施例的环境、结构或者过程的任何限制。因此，所描述的方案有意囊括落入本专利技术的范围和新颖构思内的所有这种替代、改进以及变化。与此同时，在此使用的术语，仅仅用于描述具体实施例的目的，而无意限制本公开。此处，术语“第一”、“第二”等不表示任何顺序、数量或者重要性，而是用于将一个元件区分于另一个元件。例如，第二组成元件可以被表示为第一组成元件而不会偏离本公开的范围和精神，并且类似地，第一组成元件也可以被表示为第二组成元件。如在此所使用的，术语“ 一 ”在此不表示对于数量的限制，而是表示存在至少本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟输入输出模块，其用于可编程逻辑控制器系统中，该可编程逻辑控制器系统包括多个高速可寻址远距离传感器发射机，所述模块包括：第一信号处理单元，其被配置为：从第一高速可寻址远距离传感器数据中分离由多个高速可寻址远距离传感器发射机输入的模拟信号，将模拟信号转换为数字数据，将所述第一高速可寻址远距离传感器数据传送至第二信号处理单元，以及将接收自所述第二信号处理单元的第二高速可寻址远距离传感器数据传送到多个高速可寻址远距离传感器发射机中的至少其中一个；以及第二信号处理单元，其被配置为控制所述第一信号处理单元并且存储转换结果。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：申容恪，
申请(专利权)人：LS产电株式会社，
类型：发明
国别省市：