一种现场总线信息传输方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力信息传输领域，尤指一种现场总线信息传输方法。
【背景技术】
[0002] 现场总线控制系统(Fieldbus Congtrol System)是从DCS(Distributed Control System，分布式控制系统)发展而来的，其是采用现场总线作为通信系统的控制系统，具有 将DCS中的I/O总线用现场总线来替代，并直接用于生产现场。并且用现场总线数字仪表替 代DCS中的现场模拟仪表，其变送器不进具有信号变换、补偿、累加等功能，还具有诸如PID 运算控制功能，其执行器不仅具有驱动和调节功能，而且具有特性补偿、自校验、自诊断、和 PID控制功能。
[0003] 目前，现场总线在火电机组应用的越来越多，应用的范围也越来越广。随着现场总 线设备及变送器的应用，可以得到设备的信息也更详细，更全面，为了便于管理现场总线设 备，及全面掌握现场总线设备及变送器的运行状态，机组配有现场总线专用的HART管理站 (HART，可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议），记录显示现场总线的全面信息，这就 涉及到机组DCS控制器与HART管理站之间的信息通讯，且应具有实时性、准确性，同时也不 能影响DCS控制器的运算，即充分发挥出现场总线技术的优点，又保证了机组运行得安全可 与巨〇
[0004] 现有的现场总线进行信息通讯是将现场总线设备、现场总线变送器的每条信息， 读取到DCS控制器，并将这些信息逐条通讯到机组现场总线专用的HART管理站中。若发电机 组大量应用现场总线设备及变送器后，可以得到的现场总线信息量会是比较大的，再将每 条信息通讯到HART管理站中，会增大DCS控制器的负荷率。由于DCS控制器还要进行其它DCS 硬线设备和变送器的运算，增大控制器的负荷率后，有可能造成硬线设备的滞后性，或者影 响现场总线信息通讯的稳定、准确性，甚至造成控制器出现死机等问题。
【发明内容】
[0005] 为解决现有的现场总线信息通讯所存在的问题，本发明通过在DCS控制器中，将现 场总线的各条开关量信息通过二进制转换为一个十进制的模拟量数据，可以大大的减少 DCS控制器与HART管理站的通讯数据，即降低了控制器通讯的负荷率，也会提高现场总线信 息传递的实时性和准确性。
[0006] 为达到上述目的，本发明提出了一种现场总线信息传输方法，包括:现场设备发出 二进制现场总线信息至DCS控制器;所述DCS控制器将获得的二进制现场总线信息根据预设 的编码方法进行排序编码，并转换为十进制现场总线信息，发送至现场总线HART管理站;所 述现场总线HART管理站对十进制现场总线信息进行十进制至二进制的反运算，获得现场总 线设备的相应信息，记录并通过画面显示。
[0007] 本发明提出的现场总线信息传输方法适用于各种DCS控制系统，可以大大减少DCS 控制器与HART管理站之间通讯的数据，降低了控制器通讯的负荷率，并且可以适当提高现 场总线信息传递的实时性和准确性，有利于工作人员更加详细、全面的了解现场总线设备 及变送器的运行情况，且不会对DCS控制逻辑造成影响。
【附图说明】
[0008] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不 构成对本发明的限定。在附图中：
[0009] 图1为本发明一实施例的现场总线信息传输方法的流程示意图。
[0010] 图2为本发明一具体实施例的二进制转换为十进制的计算流程示意图。
[0011] 图3为本发明一具体实施例的十进制转换为二进制的计算流程示意图。
【具体实施方式】
[0012] 以下配合图示及本发明的较佳实施例，进一步阐述本发明为达成预定发明目的所 采取的技术手段。
[0013] 图1为本发明一实施例的现场总线信息传输方法的流程示意图。如图1所示，该方 法包括：
[0014] 步骤S101，现场设备发出二进制现场总线信息至DCS控制器。其中，现场设备包括： 现场总线阀门、电动执行机构、马达及变送器。
[0015] 步骤S102,所述DCS控制器将获得的二进制现场总线信息根据预设的编码方法进 行排序编码，并转换为十进制现场总线信息，发送至现场总线HART管理站。
[0016] 步骤S103,所述现场总线HART管理站对十进制现场总线信息进行十进制至二进制 的反运算，获得现场总线设备的相应信息，记录并通过画面显示。
[0017] 为了对上述现场总线信息传输方法进行更为清楚的解释，下面结合一个具体的实 施例来进行说明，然而值得注意的是该实施例仅是为了更好地说明本发明，并不构成对本 发明不当的限定。
[0018] 首先，根据各个现场总线设备及变送器的厂家说明书，确认送出的各种信息以及 信息送出位置，并进行整理分类。以EMG的DREHM〇-i-matic PR0FIBUS电动执行机构为例，表 1为仅列举其电动执行机构的部分信息，方便用于说明。
[0019] 表1 EMG现场总线的电动执行机构信息
[0021]根据DCS控制器所得到的信息，按照先常规、后特殊，先重要、后次要等预先设定的 编码方法，进行排序编码。因此，可将本现场总线电动执行机构信息定义成如表2的顺序。 [0022]表2经过排序后的信息
[0025]在DCS控制器中，将编码后的二进制数据，进行加权求和等运算，转换为十进制数 据。通过通讯将DCS控制器中数值发送至现场总线HART管理站。图2为本发明一具体实施例 的二进制转换为十进制的计算流程示意图，如图2所示，图中所示的公式是在ABB的 Symphony Plus分散控制系统中实现得。
[0026]在现场总线HART管理站中，按照类似的原则，进行十进制到二进制的反运算，得到 现场总线设备及变送器的详细现场总线信息(开关量信息），并进行画面显示。图3为本发明 一具体实施例的十进制转换为二进制的计算流程示意图，图3所示是基于ABB的Symphony Plus分散控制系统的十进制至二进制转换方法。
[0027]本发明提出的现场总线信息传输方法适用于各种DCS控制系统，可以大大减少DCS 控制器与HART管理站之间通讯的数据，降低了控制器通讯的负荷率，并且可以适当提高现 场总线信息传递的实时性和准确性，有利于工作人员更加详细、全面的了解现场总线设备 及变送器的运行情况，且不会对DCS控制逻辑造成影响。
[0028]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详 细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保 护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本 发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种现场总线信息传输方法，其特征在于，包括： 现场设备发出二进制现场总线信息至DCS控制器； 所述DCS控制器将获得的二进制现场总线信息根据预设的编码方法进行排序编码，并 转换为十进制现场总线信息，发送至现场总线HART管理站； 所述现场总线HART管理站对十进制现场总线信息进行十进制至二进制的反运算，获得 现场总线设备的相应信息，记录并通过画面显示。2. 根据权利要求1所述的现场总线信息传输方法，其特征在于，所述现场设备发出二进 制现场总线信息至DCS控制器，还包括： 利用所述现场设备的厂家说明书，确定现场设备的每条信息的送出位置，将所有现场 总线信息引出，按照预设的编码方法，定义每个信息的位，通过二进制方式进行编码，生成 二进制现场总线信息发送至所述DCS控制器。3. 根据权利要求1所述的现场总线信息传输方法，其特征在于，所述DCS控制器将二进 制现场总线信息进行加权求和运算，转换得到十进制现场总线信息，发送至现场总线HART 管理站。4. 根据权利要求1至3任一项所述的现场总线信息传输方法，其特征在于，所述现场设 备包括:现场总线阀门、电动执行机构、马达及变送器。
【专利摘要】本发明公开了一种现场总线信息传输方法，包括：现场设备发出二进制现场总线信息至DCS控制器；所述DCS控制器将获得的二进制现场总线信息根据预设的编码方法进行排序编码，并转换为十进制现场总线信息，发送至现场总线HART管理站；所述现场总线HART管理站对十进制现场总线信息进行十进制至二进制的反运算，获得现场总线设备的相应信息，记录并通过画面显示。本发明提出的现场总线信息传输方法适用于各种DCS控制系统，可以大大减少DCS控制器与HART管理站之间通讯的数据，降低了控制器通讯的负荷率，并且可以适当提高现场总线信息传递的实时性和准确性，有利于工作人员更加详细、全面的了解现场总线设备及变送器的运行情况，且不会对DCS控制逻辑造成影响。
【IPC分类】G05B19/418
【公开号】CN105573276
【申请号】CN201510994011
【发明人】高明帅, 刘磊, 李卫华, 骆意, 鲁学农, 尚勇, 陈振山, 邢智炜
【申请人】华北电力科学研究院有限责任公司, 国家电网公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月25日