基于Profibus-PA技術的多路實時測溫法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種現(xiàn)場總線通信方法，尤其涉及一種基于Profibus-PA技術的多路實時測溫法。
【背景技術】
[0002]1984年，Profibus總線構想被提出，此后，德國政府部分組織了西門子等十幾家自動化控制系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)和研宄所，以OSI的七層網(wǎng)絡模型為基礎進行聯(lián)合開發(fā)。1999年Profibus被列為現(xiàn)場總線國際標準。Profibus從國家標準，發(fā)展成為地區(qū)標準，再成為國際標準，隨著Profibus技術的不斷成熟，Profibus產(chǎn)品也日趨多樣化，并應用到了自動控制的眾多領域。Profibus根據(jù)應用領域特點可以分成3個相兼容的版本:Profibus_DP、Profibus-PA、Profibus-FMS0
[0003]Profibus-PA (Process Automat1n)是專為過程自動化而設計的，是DP總線的擴展，采用IEC1158-2傳輸技術，可以用于本質安全場合，并支持總線供電，多用于石油化工等領域過程控制系統(tǒng)中。按照ISO開放式系統(tǒng)互連七層模型，PA取其第一二層物理層與數(shù)據(jù)鏈路層，并增加用戶層，共同構成了 PA的協(xié)議模型。
[0004]工業(yè)控制系統(tǒng)中現(xiàn)場儀表通信多采用Profibus-PA協(xié)議。Profibus_PA協(xié)議與傳統(tǒng)的模擬信號傳輸相比，有著明顯的優(yōu)勢，全數(shù)字傳輸，一條總線即可連接全部設備，智能現(xiàn)場設備自帶控制功能，使得網(wǎng)絡安全性提高，同時還帶有故障自診斷等多種功能。
[0005]在工業(yè)過程自動化系統(tǒng)中，溫度的測量必不可少，常見的Profibus-PA協(xié)議的儀表是一臺儀表測量一個測溫點的溫度，而工業(yè)過程自動化系統(tǒng)一般都十分龐大，需要設置大量的測溫點，因此需要的儀表數(shù)量也十分驚人，同時也使得儀表的布線十分復雜。如果有一種基于Profibus-PA技術的多路實時測溫法，使得使用該方法的Profibus-PA協(xié)議的儀表可以實現(xiàn)一臺儀表測量多個測溫點的溫度，那么必將降低工業(yè)過程自動化系統(tǒng)的成本和降低儀表布線的復雜性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明公開了一種基于Profibus-PA技術的多路實時測溫法，用以解決現(xiàn)有技術中缺少一種可以基于Profibus-PA技術實現(xiàn)一臺儀表測量多個測溫點的溫度的方法的問題。
[0007]本發(fā)明的上述目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
一種基于Profibus-PA技術的多路實時測溫法，其中，多個溫度傳感器實時獲取多個溫度數(shù)據(jù)，并將多個溫度數(shù)據(jù)傳輸給微處理器，微處理器將多個溫度數(shù)據(jù)分別存儲至指定單元；PA主站通過DP主站及DP親合器將信號發(fā)送給Profibus-PA通信單元，Profibus-PA通信單元將信號通過調(diào)制解調(diào)、電平轉換送至微處理器，微處理器按照Profibus-PA協(xié)議格式對數(shù)據(jù)包進行解封，之后微處理器將相應通道的溫度數(shù)據(jù)進行Profibus-PA格式數(shù)據(jù)包的封裝，之后微處理器將數(shù)據(jù)包傳輸給Profibus-PA通信單元，Prof ibus-PA通信單元將數(shù)據(jù)包傳輸至總線。
[0008]如上所述的基于Profibus-PA技術的多路實時測溫法，其中，多個溫度傳感器實時獲取多個溫度數(shù)據(jù)，將多個溫度數(shù)據(jù)經(jīng)過信號調(diào)理和模數(shù)轉換之后將多個溫度數(shù)據(jù)傳輸給微處理器。
[0009]如上所述的基于Profibus-PA技術的多路實時測溫法，其中，多個溫度數(shù)據(jù)進行模數(shù)轉換包括:濾波、放大、轉換。
[0010]如上所述的基于Profibus-PA技術的多路實時測溫法，其中，微處理器將相應通道的溫度數(shù)據(jù)進行Profibus-PA格式數(shù)據(jù)包的封裝，對通信幀、功能碼、長度進行檢測，之后微處理器將數(shù)據(jù)包傳輸給Profibus-PA通信單元。
[0011]如上所述的基于Profibus-PA技術的多路實時測溫法，其中，微處理器將多個溫度數(shù)據(jù)分別存儲至指定單元，并實時對指定單元進行刷新。
[0012]如上所述的基于Profibus-PA技術的多路實時測溫法，其中，微處理器將多個溫度數(shù)據(jù)進行溫度信號計算、線性化校正。
[0013]如上所述的基于Profibus-PA技術的多路實時測溫法，其中，微處理器將多個溫度數(shù)據(jù)傳輸至帶電可擦寫可編程只讀存儲器進行備份。
[0014]如上所述的基于Profibus-PA技術的多路實時測溫法，其中，多個溫度傳感器實時獲取多個溫度數(shù)據(jù)之前先進行儀表初始化操作。
[0015]如上所述的基于Profibus-PA技術的多路實時測溫法，其中，微處理器收到Profibus-PA通信單元的Profibus-PA請求中斷，微處理器取出存儲的溫度數(shù)據(jù)進行Profibus-PA響應，微處理器發(fā)出響應報文后退出中斷。
[0016]如上所述的基于Profibus-PA技術的多路實時測溫法，其中，Prof ibus-PA響應包括:將微處理器中已存儲好的溫度值通過Prof ibus-PA協(xié)議要求進行數(shù)據(jù)包打包、通信幀正確與否的判定、功能碼和長度的判定、根據(jù)請求發(fā)送相應幀等。
[0017]綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術中缺少一種可以基于Profibus-PA技術實現(xiàn)一臺儀表測量多個測溫點的溫度的方法的問題，通過將多個溫度傳感器的數(shù)據(jù)分別存儲至微處理器中，并且通過對應的Profibus-PA通信單元實現(xiàn)對應的溫度傳感器的溫度數(shù)據(jù)讀取，本發(fā)明具有:一臺變送器可以替代八臺傳統(tǒng)的單獨安裝型儀表，對互相靠近的多點進行溫度測量，降低設置測量點的復雜性，僅需對一臺多通道溫度變送器的參數(shù)進行組態(tài)即可；支持Profibus-PA協(xié)議傳輸，適用于本質安全場合，能夠實時進行溫度采集和請求應答；降低成本，一臺多通道溫度變送器的電子部件總價比八臺傳統(tǒng)單點溫度變送器的和要低5-6倍的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明基于Profibus-PA技術的多路實時測溫法的原理框圖；
圖2是本發(fā)明基于Profibus-PA技術的多路實時測溫法的一個實施例的流程框圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步描述:
圖1是本發(fā)明基于Profibus-PA技術的多路實時測溫法的原理框圖，請參見圖1，一種基于Profibus-PA技術的多路實時測溫法，其中，多個溫度傳感器6實時獲取多個溫度數(shù)據(jù)，并將多個溫度數(shù)據(jù)傳輸給微處理器I，微處理器I將多個溫度數(shù)據(jù)分別存儲至指定單元；PA主站通過DP主站及DP耦合器將信號發(fā)送PA總線7之后再發(fā)送給給Profibus-PA通信單元3，Profibus-PA通信單元3將信號通過調(diào)制解調(diào)、電平轉換送至微處理器1，微處理器I按照Profibus-PA協(xié)議格式對數(shù)據(jù)包進行解封，之后微處理器I將相應通道的溫度數(shù)據(jù)進行Profibus-PA格式數(shù)據(jù)包的封裝，之后微處理器I將數(shù)據(jù)包傳輸給Profibus-PA通信單元3，Profibus-PA通信單元3將數(shù)據(jù)包傳輸至PA總線7 ； Prof ibus-PA通信單元3實現(xiàn)Profibus-PA的協(xié)議物理層的功能，如同步傳輸模式、電平轉換、曼徹斯特編碼、電源和信號的調(diào)制解調(diào)等，并對儀表進行總線供電；
本發(fā)明的多個溫度傳感器實