無線溫度、壓力數據采集方案簡介
無線現場設備帶WirelsHART適配器的普通HART設備由智能無線網關通過用戶選用的通訊協議(Modbus、TCP/IP、OPC、以太網等)將現場設備的信息傳送到數據采集系統或控制系統。部分HART設備在增加WirelsHART適配器后,一方面通過智能無線網關以無線方式傳送數據,另一方面又可保留原有的HART總線方式傳送數據。

系統特點:
? MH、星型自組網,網絡通訊總體性高,無線輸出的數據性過 99%。
? 入網設置方便,易于系統擴展,自組織網狀網絡;無線節點設定網絡 ID和密鑰后(該設置在出廠前已經設定完)即可加入網絡,不用設定路由、IP 地址,客戶需給節點上電即可加入網絡。
? 設備均有路由功能,不用專設無線路由和中繼,也不需要路由設置。自動組態路徑,一旦路徑故障,將自動切換至備份路徑。
? 同一網關,兼容應用Wirels HART 通訊的無線設備,如羅斯蒙特無線壓力變送模塊、無線溫度變送器,還有ABB、E+H、Honeywell、Siemens等國際品牌工業無線產品。
? 干擾能力強,采用自動跳頻通訊技術,即使在同一現場有其他ID Wirels HART 通訊網絡,或者Zigbee 通訊網絡,或者自定義的基于IEEE 802.15.4 的低功耗通訊網絡,Wirels HART 通訊不用設置仍然能正常通訊。
? 低功耗遠距離傳輸。
? 系統整體護等級IP65。
? 傳感器和變送器互換性高,現場信號線經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,模塊剩余電量,變送器充電狀態。
? 模塊自身電量值可實時上傳至計算機。
2無線溫度變送器
基于 Wirels HART 無線傳輸技術,我公司針對工業現場過程量的數據采集,自主研發了一套采集系統,該系統每個數據采集模塊包含一個Wirels HART 節點,模塊采用電池供電。相對于傳統總線通訊技術的分布式數據采集系統,無線數據采集系統安裝施工方便、減輕現場布線勞動強度。
無線采集模塊有單通道和四通道兩款產品。每個通道都具備多種測量功能,產品出廠后,客戶可根據實際需求用軟件來設定測量功能,方便客戶訂貨和現場應用。
測量功能指標如下
測量功能 | 量程 | 備注 | |
K型熱電偶 | -270~1372℃ | MIN[±(0.1%讀數+0.3℃), ±0.8℃]
| 分辨率0.1℃ 自動溫度補償
|
E型熱電偶 | -270~1000℃ | ||
J型熱電偶 | -210~1200℃ | ||
N型熱電偶 | -270~1300℃ | ||
T型熱電偶 | -270~400℃ | ||
PT100測量 | -200~660℃ | MIN[±0.1%讀數+0.03℃), ±0.2℃] | 分辨率0.1℃,三線制測量,四線制測量
|
PT1000測量 | -200~600℃ | ||
Cu50測量 | -50~150℃ | ||
電壓測量 | -2~+2V | 0.04%*滿量程 | 分辨率0.1μV |
電流測量 | -20~+20mA | 0.05%*滿量程 | 內部串聯100Ω電阻 |

模塊特點:
? 通道多功能設計,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 護等級,接口都有塵水設計。
? 傳感器和變送器互換性高,現場信號線經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。
? 自動熱電偶冷端補償,環境溫度補償。
? 內置電池,方便充電,普通手機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,模塊剩余電量,變送器充電狀態,同時具備充電短路保護功能。
? 模塊自身電量值可實時上傳至計算機。
技術指標:
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
工作和存儲濕度:0~100%RH
通訊距離:點對點可達300米
護等級: 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協議壓力變送器無線模塊,直接讀取有線HART數字量信號,高。模塊自帶智能電池,可遠程控制電源開閉為變送器工作提供電源,節省電量。
特點:
? 沒有任何絲毫的損失。無線協議轉換模塊直接讀取有線Hart數字量信號,讀取主變量測量值,讀取主變量測量單位,上傳給網關的測量數據與變送器表頭液晶顯示器顯示的數值一致,沒有任何絲毫的損失。相比通過測量4~20mA電流信號再轉換成工程值(壓力,溫度)的測量方式,數字量測量沒有模擬量轉換數字量的損失。
? 無線協議轉換模塊接線方便,有2根線接入變送器。
? 無線協議轉換模塊內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相對較小的電池容量長時間工作。
? 通過無線HART網絡,計算機遠程控制可關閉或者開啟變送器供電電源,節省電池電量。
? 模塊自身電量值可實時上傳至計算機。
技術指標:
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
工作和存儲濕度:0~100%RH
通訊距離:點對點可達300米
護等級: 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
讀取變送器數據:主變量測量值,主變量測量單位(其他變量可定制)
電池充電連續工作時間:40天(每8秒采樣)
4無線網關
1420無線網關與現場無線設備建立通訊,采集過程信息和設備狀態信息,并通過標準接口將相關信息送至機監測系統和設備管理系統中。
1420無線網關是基于微處理器的電子設備,能在嚴酷的工業環境中通訊,可以通過工作站進行組態。

網關建立同現場無線設備之間的通訊、自動選擇冗余的通訊路徑、優化和管理整個網絡的通訊;遵循IEEE 802.15.4標準和WirelsHART通訊協議的格自組織網絡拓撲(Mh Topology);
網關把現場無線設備的信息收集并轉換成標準接口和主機系統集成;網關為現場無線設備的通訊提供數據保護措施:
? 數據加密為A-128位加密
? 現場設備加入網絡的網絡標識和保護
? 登陸網關的3級以上用戶保護:修改、組態、日常維護等
? 數輸到主機系統的措施
? 現場設備的可以設定每天自動輪換,也可以人工修改
系統的小規模為5臺設備,每個網關多可以連接100臺設備,網絡刷新速度可設置為4、8、16、32秒至60分鐘,并可同時管理不同刷新速度的設備,性大于99.99%。
每個網關管理各自的網絡,根據工廠規模,可以安裝多個網關。
典型應用:熱力性能試驗、汽輪機性能試驗、鍋爐性能試驗、電廠機組考核試驗、冷卻塔性能試驗等。












