無線溫度、壓力數(shù)據(jù)采集方案簡介

無線現(xiàn)場設(shè)備帶WirelsHART適配器的普通HART設(shè)備由智能無線網(wǎng)關(guān)通過用戶選用的通訊協(xié)議（Modbus、TCP/IP、OPC、以太網(wǎng)等）將現(xiàn)場設(shè)備的信息傳送到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)或控制系統(tǒng)。部分HART設(shè)備在增加WirelsHART適配器后，一方面通過智能無線網(wǎng)關(guān)以無線方式傳送數(shù)據(jù)，另一方面又可保留原有的HART總線方式傳送數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)特點：

?  MH、星型自組網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)通訊總體性高，無線輸出的數(shù)據(jù)性過 99%。

?  入網(wǎng)設(shè)置方便，易于系統(tǒng)擴(kuò)展，自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)；無線節(jié)點設(shè)定網(wǎng)絡(luò) ID和密鑰后（該設(shè)置在出廠前已經(jīng)設(shè)定完）即可加入網(wǎng)絡(luò)，不用設(shè)定路由、IP 地址，客戶需給節(jié)點上電即可加入網(wǎng)絡(luò)。

?  設(shè)備均有路由功能，不用專設(shè)無線路由和中繼，也不需要路由設(shè)置。自動組態(tài)路徑，一旦路徑故障，將自動切換至備份路徑。

?  同一網(wǎng)關(guān)，兼容應(yīng)用Wirels HART 通訊的無線設(shè)備，如羅斯蒙特?zé)o線壓力變送模塊、無線溫度變送器，還有ABB、E+H、Honeywell、Siemens等國際品牌工業(yè)無線產(chǎn)品。

?  干擾能力強(qiáng)，采用自動跳頻通訊技術(shù)，即使在同一現(xiàn)場有其他ID  Wirels HART 通訊網(wǎng)絡(luò)，或者Zigbee 通訊網(wǎng)絡(luò)，或者自定義的基于IEEE 802.15.4 的低功耗通訊網(wǎng)絡(luò)，Wirels HART 通訊不用設(shè)置仍然能正常通訊。

?  低功耗遠(yuǎn)距離傳輸。

?  系統(tǒng)整體護(hù)等級IP65。

?  傳感器和變送器互換性高，現(xiàn)場信號線經(jīng)過航空插頭與變送器連接。

?  信號線與航空插頭連接方便，與傳感器信號線采用免焊接的端子連接方

式。

?  模塊自身顯示多種信息，可顯示模塊是否入網(wǎng)，模塊剩余電量，變送器充電狀態(tài)。

?  模塊自身電量值可實時上傳至計算機(jī)。

2無線溫度變送器

基于 Wirels HART 無線傳輸技術(shù)，我公司針對工業(yè)現(xiàn)場過程量的數(shù)據(jù)采集，自主研發(fā)了一套采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)每個數(shù)據(jù)采集模塊包含一個Wirels HART 節(jié)點，模塊采用電池供電。相對于傳統(tǒng)總線通訊技術(shù)的分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)安裝施工方便、減輕現(xiàn)場布線勞動強(qiáng)度。

無線采集模塊有單通道和四通道兩款產(chǎn)品。每個通道都具備多種測量功能，產(chǎn)品出廠后，客戶可根據(jù)實際需求用軟件來設(shè)定測量功能，方便客戶訂貨和現(xiàn)場應(yīng)用。

測量功能指標(biāo)如下

模塊特點：

?  通道多功能設(shè)計，可測量K、E、J、N、T 型熱電偶，還可以測量PT100、

PT1000、Cu50 熱電阻，電壓電流。

?  IP65 護(hù)等級，接口都有塵水設(shè)計。

?  傳感器和變送器互換性高，現(xiàn)場信號線經(jīng)過航空插頭與變送器連接。

?  信號線與航空插頭連接方便，與傳感器信號線采用免焊接的端子連接方

式。

?  自動熱電偶冷端補(bǔ)償，環(huán)境溫度補(bǔ)償。

?  內(nèi)置電池，方便充電，普通手機(jī)充電器就可以給模塊充電。

?  模塊自身顯示多種信息，可顯示模塊是否入網(wǎng)，模塊剩余電量，變送器充電狀態(tài)，同時具備充電短路保護(hù)功能。

?  模塊自身電量值可實時上傳至計算機(jī)。

技術(shù)指標(biāo)：

輸入：支持K\E\J\N\T型熱電偶，其他型號熱偶可定制；支持PT100\PT1000\Cu50三線四線制傳感器接入

輸出：IEC 62591 （無線HART）

工作頻段：2.4GHz

更新速率：2秒~60分，用戶可調(diào)

工作和存儲濕度：0~100%RH

通訊距離：點對點可達(dá)300米

護(hù)等級： IP65

工作溫度：﹣40~85℃

天線: 全向天線

重量：0.29kg

電池充電連續(xù)工作時間：40天（每8秒采樣），5年免更換。

3無線適配器模塊

WHCW01是基于Wirels HART協(xié)議壓力變送器無線模塊，直接讀取有線HART數(shù)字量信號，高。模塊自帶智能電池，可遠(yuǎn)程控制電源開閉為變送器工作提供電源，節(jié)省電量。

特點：

?  沒有任何絲毫的損失。無線協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊直接讀取有線Hart數(shù)字量信號，讀取主變量測量值，讀取主變量測量單位，上傳給網(wǎng)關(guān)的測量數(shù)據(jù)與變送器表頭液晶顯示器顯示的數(shù)值一致，沒有任何絲毫的損失。相比通過測量4~20mA電流信號再轉(zhuǎn)換成工程值（壓力，溫度）的測量方式，數(shù)字量測量沒有模擬量轉(zhuǎn)換數(shù)字量的損失。

?  無線協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊接線方便，有2根線接入變送器。

?  無線協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊內(nèi)部包含給變送器供電的電池，并且有電量顯示。

?  通過控制給變送器供電的電源實現(xiàn)相對較小的電池容量長時間工作。

?  通過無線HART網(wǎng)絡(luò)，計算機(jī)遠(yuǎn)程控制可關(guān)閉或者開啟變送器供電電源，節(jié)省電池電量。

?  模塊自身電量值可實時上傳至計算機(jī)。

技術(shù)指標(biāo)：

輸入：有線HART信號接入

輸出：IEC 62591 （無線HART）

更新速率：2秒~60分，用戶可調(diào)

工作和存儲濕度：0~100%RH

通訊距離：點對點可達(dá)300米

護(hù)等級： IP65

工作溫度：﹣20~60℃

存儲溫度：﹣40~85℃

天線: 全向天線

重量：0.35kg

變送器供電電壓：12V

變送器供電電池容量：4600mAh

讀取變送器數(shù)據(jù)：主變量測量值，主變量測量單位（其他變量可定制）

電池充電連續(xù)工作時間：40天（每8秒采樣）

4無線網(wǎng)關(guān)

1420無線網(wǎng)關(guān)與現(xiàn)場無線設(shè)備建立通訊，采集過程信息和設(shè)備狀態(tài)信息，并通過標(biāo)準(zhǔn)接口將相關(guān)信息送至機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)和設(shè)備管理系統(tǒng)中。

1420無線網(wǎng)關(guān)是基于微處理器的電子設(shè)備，能在嚴(yán)酷的工業(yè)環(huán)境中通訊，可以通過工作站進(jìn)行組態(tài)。

網(wǎng)關(guān)建立同現(xiàn)場無線設(shè)備之間的通訊、自動選擇冗余的通訊路徑、優(yōu)化和管理整個網(wǎng)絡(luò)的通訊；遵循IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)和WirelsHART通訊協(xié)議的格自組織網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌∕h Topology）；

網(wǎng)關(guān)把現(xiàn)場無線設(shè)備的信息收集并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)接口和主機(jī)系統(tǒng)集成；網(wǎng)關(guān)為現(xiàn)場無線設(shè)備的通訊提供數(shù)據(jù)保護(hù)措施：

? 數(shù)據(jù)加密為A-128位加密

? 現(xiàn)場設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識和保護(hù)

? 登陸網(wǎng)關(guān)的3級以上用戶保護(hù)：修改、組態(tài)、日常維護(hù)等

? 數(shù)輸?shù)街鳈C(jī)系統(tǒng)的措施

? 現(xiàn)場設(shè)備的可以設(shè)定每天自動輪換，也可以人工修改

系統(tǒng)的小規(guī)模為5臺設(shè)備，每個網(wǎng)關(guān)多可以連接100臺設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)刷新速度可設(shè)置為4、8、16、32秒至60分鐘，并可同時管理不同刷新速度的設(shè)備，性大于99.99%。

每個網(wǎng)關(guān)管理各自的網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)工廠規(guī)模，可以安裝多個網(wǎng)關(guān)。

典型應(yīng)用：熱力性能試驗、汽輪機(jī)性能試驗、鍋爐性能試驗、電廠機(jī)組考核試驗、冷卻塔性能試驗等。