本發(fā)明屬于工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種應(yīng)用于工業(yè)中的應(yīng)用于工業(yè)的通信控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，工業(yè)領(lǐng)域中傳輸信息大多基于HART協(xié)議采用4～20毫安環(huán)為主，由于當(dāng)前的HART通信的波特率為1200HZ，儀表傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量有限，針對(duì)需要大數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱?chǎng)合，如物位信息圖形化顯示，閥門定位器的實(shí)時(shí)泄漏信息等需要達(dá)到100KZH以上的傳輸速率，使用HART通信與4～20毫安電流環(huán)路，對(duì)于電流消耗大于20毫安的儀表或應(yīng)用節(jié)點(diǎn)無法負(fù)載，同時(shí)，為了考慮現(xiàn)場(chǎng)安全需求使用的儀表都基于本質(zhì)安全協(xié)議，要求現(xiàn)場(chǎng)的電源必須設(shè)置對(duì)應(yīng)的安全柵才能使用對(duì)應(yīng)的儀表。

然而，現(xiàn)有的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)一方面不具備安全柵輸出功能，另一方面在輸出較大電流至從站設(shè)備時(shí)，無法根據(jù)需求調(diào)節(jié)通信波特率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用于工業(yè)的通信控制系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中現(xiàn)有的控制系統(tǒng)沒有智能調(diào)節(jié)通信波特率的功能，導(dǎo)致無法滿足長距離傳輸?shù)膯栴}。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種應(yīng)用于工業(yè)的通信控制系統(tǒng)，包括：主站控制器與多個(gè)電流調(diào)制電路，所述主站控制器與每個(gè)從站之間均對(duì)應(yīng)設(shè)置有一個(gè)電流調(diào)制電路；所述主站控制器，其用于并行讀取各個(gè)從站的誤碼率，根據(jù)所述誤碼率調(diào)節(jié)所述通信速率；所述電流調(diào)制電路，其用于基于曼徹斯特碼調(diào)制電流編碼或解調(diào)電流編碼，確保所述從站與主站控制器之間的通信。

優(yōu)選地，所述主站控制器還用于采集各個(gè)從站的參數(shù)信息，將其上傳至監(jiān)控單元；根據(jù)不同的通信頻率設(shè)定相應(yīng)的誤碼率限制閾值，當(dāng)所述主站控制器檢測(cè)到對(duì)應(yīng)從站的誤碼率大于限制閾值時(shí)，則降低通信頻率直至其誤碼率滿足要求為止。

優(yōu)選地，所述主站控制器輸出的最大電流值為150mA，所述主控制器控制最大通信速率為200KHZ。

優(yōu)選地，所述從站用于接收主站控制器發(fā)送的查詢信息，根據(jù)查詢信息將其對(duì)應(yīng)的參數(shù)信息通過電流調(diào)制電路上報(bào)至主站控制器。

優(yōu)選地，所述電流調(diào)制電路包括曼徹斯特碼編碼器與曼徹斯特碼譯碼器。

優(yōu)選地，每個(gè)所述電流調(diào)制電路的輸出端均對(duì)應(yīng)設(shè)置有安全柵電路，每個(gè)所述安全柵電路的輸出端均對(duì)應(yīng)連接一個(gè)從站。

優(yōu)選地，所述安全柵電路包括電阻與二極管，所述電阻用于限流，所述二極管用于穩(wěn)壓。

優(yōu)選地，所述二極管為齊納二極管，所述電阻為限流電阻，所述限流電阻串聯(lián)于輸出端，所述齊納二極管并聯(lián)于輸出端。

優(yōu)選地，所述齊納二極管至少為兩個(gè)，所述限流電阻至少一個(gè)。

優(yōu)選地，還包括顯示模塊，用于根據(jù)各個(gè)從站的參數(shù)信息顯示每個(gè)從站對(duì)應(yīng)的狀態(tài)信息。

如上所述，本發(fā)明的應(yīng)用于工業(yè)的通信控制系統(tǒng)，具有以下有益效果：

通信系統(tǒng)采用曼徹斯特碼進(jìn)行通信，數(shù)據(jù)與時(shí)鐘信號(hào)統(tǒng)一編碼，曼碼中具有豐富的時(shí)鐘信號(hào)，直流分量基本為零，通過解碼能夠恢復(fù)同步時(shí)鐘，具有較佳的抗干擾能力；通過并行同步讀取每個(gè)從站的誤碼率，根據(jù)誤碼率自動(dòng)調(diào)節(jié)通信速率，保證通信準(zhǔn)確性與可靠性；同時(shí)，輸出的電流信號(hào)最大為150ma，擴(kuò)大了從站的應(yīng)用范圍，系統(tǒng)每條通信鏈路上均設(shè)有安全柵，保證輸出的電流信號(hào)滿足本質(zhì)安全要求，節(jié)約了輸出成本。

附圖說明

圖1顯示為本發(fā)明提供的一種應(yīng)用于工業(yè)的通信控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；

圖2顯示為本發(fā)明提供的一種應(yīng)用于工業(yè)的通信控制系統(tǒng)完整結(jié)構(gòu)框圖；

圖3顯示為本發(fā)明提供的一種安全柵電路第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖；

圖4顯示為本發(fā)明提供的一種安全柵電路第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖。

元件標(biāo)號(hào)說明：

1 主站控制器

2 電流調(diào)制電路

3 從站

4 安全柵電路

具體實(shí)施方式

以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實(shí)施方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。需說明的是，在不沖突的情況下，以下實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

需要說明的是，以下實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。

請(qǐng)參閱圖1，為本發(fā)明提供的一種應(yīng)用于工業(yè)的通信控制系統(tǒng)，包括：主站控制器與多個(gè)電流調(diào)制電路，所述主站控制器與每個(gè)從站之間均對(duì)應(yīng)設(shè)置有一個(gè)電流調(diào)制電路；所述主站控制器，其用于并行讀取各個(gè)從站的誤碼率，根據(jù)所述誤碼率調(diào)節(jié)所述通信速率；所述電流調(diào)制電路，其用于基于曼徹斯特碼調(diào)制電流編碼或解調(diào)電流編碼，確保所述從站與主站控制器之間的通信。

其中，所述主站控制器還用于采集各個(gè)從站的參數(shù)信息，將其上傳至監(jiān)控單元；根據(jù)不同的通信頻率設(shè)定相應(yīng)的誤碼率限制閾值，當(dāng)所述主站控制器檢測(cè)到對(duì)應(yīng)從站的誤碼率大于限制閾值時(shí)，則降低通信頻率直至其誤碼率滿足要求為止，如果主站控制器檢測(cè)到對(duì)應(yīng)的從站誤碼率小于或等于限制閾值時(shí)，則不會(huì)調(diào)整其通信速率。

所述從站用于接收主站控制器發(fā)送的查詢信息，根據(jù)查詢信息將其對(duì)應(yīng)的參數(shù)信息通過電流調(diào)制電路上報(bào)至主站控制器。

所述主站控制器根據(jù)選擇具有并行處理能力的芯片，在此優(yōu)選8個(gè)從站，根據(jù)主站控制器選擇的芯片類型而言，不局限于8個(gè)。

在本實(shí)例中，所述主站控制器根據(jù)各個(gè)從站的誤碼率可自動(dòng)調(diào)節(jié)通信速率，實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)距離(最大距離為1000米)或則強(qiáng)干擾的狀況下也能與各個(gè)從站進(jìn)行通信，其中，各個(gè)從站可為傳感器、流量計(jì)等儀表；另外，主站控制器與從站控制器采用曼徹斯特碼通信，其數(shù)據(jù)與時(shí)鐘信號(hào)統(tǒng)一編碼，曼碼中具有豐富的時(shí)鐘信號(hào)，直流分量基本為零，通過解碼能夠恢復(fù)同步時(shí)鐘，具有較佳的抗干擾能力，杜絕了遠(yuǎn)距離電流傳輸波形時(shí)，引起通信誤碼率上升的問題，提高了通信的可靠性。

另外，所述主站控制器輸出的最大電流值為150mA，所述主控制器控制最大通信速率為200KHZ，在本實(shí)施例中，相比原來的最大電流值，150mA的電流值大大擴(kuò)展了從站儀表的使用范圍，如，繼電器、流量計(jì)等大電流設(shè)備可直接連接于該系統(tǒng)，200KHZ最大的傳輸速率可根據(jù)滿足用戶的需求。

具體地，所述電流調(diào)制電路包括曼徹斯特碼編碼器與曼徹斯特碼譯碼器，所述電流調(diào)制電路為滿足曼徹斯特碼編碼與曼徹斯特碼譯碼的通信模塊，在此不一一贅述。

請(qǐng)參閱圖2，為本發(fā)明提供的一種應(yīng)用于工業(yè)的通信控制系統(tǒng)完整結(jié)構(gòu)圖，包括：每個(gè)所述電流調(diào)制電路的輸出端均對(duì)應(yīng)設(shè)置有安全柵電路，每個(gè)所述安全柵電路的輸出端均對(duì)應(yīng)連接一個(gè)從站。

具體地，所述安全柵電路包括電阻與二極管，所述電阻用于限流，所述二極管用于穩(wěn)壓。

具體地，所述二極管為齊納二極管，所述電阻為限流電阻，所述限流電阻串聯(lián)于輸出端，所述齊納二極管并聯(lián)于輸出端。

具體地，所述齊納二極管至少為兩個(gè)，所述限流電阻至少一個(gè)。如圖3所示，限流電阻R1接收穩(wěn)壓的左側(cè)，齊納二極管D1、D2的節(jié)點(diǎn)效應(yīng)產(chǎn)生不會(huì)經(jīng)過限流電阻R1。因此，如圖4所示，需要將限流電阻R2設(shè)置在穩(wěn)壓二極管(齊納二極管D1、D2)的右側(cè)，短路時(shí)瞬態(tài)電流就會(huì)減小，對(duì)防爆更有利。還可以根據(jù)相應(yīng)電流變化設(shè)置對(duì)應(yīng)的熔斷器，以保護(hù)齊納二極管，其中，穩(wěn)壓二極管的電壓為最大電壓的1.1倍，穩(wěn)壓二極管的電流與功耗正常工作時(shí)，保證其小于額定功耗的三分之二，根據(jù)最大電流值確定最小限流值R2。

在本實(shí)施例中，通過將安全柵集成于系統(tǒng)內(nèi)部，使得輸出的電路信號(hào)自動(dòng)滿足本質(zhì)安全協(xié)議，使整個(gè)系統(tǒng)具有防爆功能，同時(shí)，也便于安裝分布，節(jié)約了成本；另外，集成的安全柵電路輸出電流值可達(dá)到150ma。

在上述實(shí)施例中，所述系統(tǒng)還包括顯示模塊，用于根據(jù)各個(gè)從站的參數(shù)信息顯示每個(gè)從站對(duì)應(yīng)的狀態(tài)信息，其中，每個(gè)通信路徑對(duì)應(yīng)均對(duì)應(yīng)顯示一個(gè)從站的參數(shù)信息，便于用戶監(jiān)控查看。

綜上所述，本發(fā)明中通信系統(tǒng)采用曼徹斯特碼進(jìn)行通信，數(shù)據(jù)與時(shí)鐘信號(hào)統(tǒng)一編碼，曼碼中具有豐富的時(shí)鐘信號(hào)，直流分量基本為零，通過解碼能夠恢復(fù)同步時(shí)鐘，具有較佳的抗干擾能力；通過并行同步讀取每個(gè)從站的誤碼率，根據(jù)誤碼率自動(dòng)調(diào)節(jié)通信速率，保證通信準(zhǔn)確性與可靠性；同時(shí)，輸出的電流信號(hào)最大為150ma，擴(kuò)大了從站的應(yīng)用范圍，系統(tǒng)每條通信鏈路上均設(shè)有安全柵，保證輸出的電流信號(hào)滿足本質(zhì)安全要求，節(jié)約了輸出成本。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。

上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。