一種基于wia-pa工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的多接口無(wú)線適配器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于WIA-PA工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的多接口無(wú)線適配器，RS485接口電路連接WIA-PA無(wú)線模塊，將RS485信號(hào)轉(zhuǎn)化成TTL電平，與WIA-PA無(wú)線模塊通信；RS232接口電路連接WIA-PA無(wú)線模塊，將RS232信號(hào)轉(zhuǎn)化成TTL電平，與WIA-PA無(wú)線模塊通信；AI接口電路連接WIA-PA無(wú)線模塊，采集電流信號(hào)發(fā)送到WIA-PA無(wú)線模塊；DI/PI接口電路連接WIA-PA無(wú)線模塊，采集電壓信號(hào)發(fā)送到WIA-PA無(wú)線模塊。本實(shí)用新型可以與多種類型有線智能儀表互聯(lián)，完成本地?cái)?shù)據(jù)的采集，并可加入無(wú)線工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中，方便快捷的將有線智能儀表改造成具有無(wú)線功能的智能儀表，實(shí)現(xiàn)有線儀表與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫對(duì)接。
【專利說(shuō)明】
一種基于WIA-PA工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的多接口無(wú)線適配器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及工業(yè)領(lǐng)域的WIA-PA工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，具體地說(shuō)是一種基于WIA-PA工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的多接口無(wú)線適配器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前工業(yè)領(lǐng)域的DCS有線系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，保有量龐大，但許多有線智能儀表是后期新增儀表，受布線施工、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、技術(shù)條件等多方面因素限制，并不能加入到原DCS系統(tǒng)中。這種情況下，可以使用一種無(wú)線適配器，與有線智能儀表接口互聯(lián)，將有線儀表加入到無(wú)線工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中。由于有線智能儀表類型繁多，其通信接口、通信協(xié)議眾多，
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種基于WIA-PA工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的具有多種接口、并支持多種通信協(xié)議，可以滿足大部分有線智能儀表的多接口無(wú)線適配器。
[0004]本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種基于WIA-PA工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的多接口無(wú)線適配器，
[0006]RS485接口電路連接WIA-PA無(wú)線模塊，將RS485信號(hào)轉(zhuǎn)化成TTL電平，與WIA-PA無(wú)線模塊通信；
[0007]RS232接口電路連接WIA-PA無(wú)線模塊，將RS232信號(hào)轉(zhuǎn)化成TTL電平，與WIA-PA無(wú)線模塊通信；
[0008]Al接口電路連接WIA-PA無(wú)線模塊，采集電流信號(hào)發(fā)送到WIA-PA無(wú)線模塊；
[0009]DI/PI接口電路連接WIA-PA無(wú)線模塊，采集電壓信號(hào)發(fā)送到WIA-PA無(wú)線模塊。
[0010]所述Al接口電路包括保護(hù)電路、采樣電路、AD轉(zhuǎn)換芯片和磁耦隔離芯片:
[0011]保護(hù)電路輸出端連接采樣電路，Al接口電路輸入端的電流信號(hào)通過(guò)保護(hù)電路輸出到采樣電路，將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)；
[0012]采樣電路輸出端連接至AD轉(zhuǎn)換芯片，將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào);AD轉(zhuǎn)換芯片輸出端連接至磁耦隔離芯片，將外部信號(hào)與內(nèi)部信號(hào)隔離。
[0013]所述DI /PI接口電路包括保護(hù)電路、采樣電路和光電耦合器:
[0014]保護(hù)電路輸出端連接至采樣電路，將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)；
[0015]采樣電路輸出端連接至光電耦合器，將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，開(kāi)啟光電耦合器三極管導(dǎo)通。
[0016]還包括供電電路連接所述WIA-PA無(wú)線模塊、RS485接口電路、RS232接口電路、Al接口電路和DI/PI接口電路，為其供電。
[0017]本實(shí)用新型具有以下有益效果及優(yōu)點(diǎn):
[0018]1.本實(shí)用新型采樣多種通信接口，與有線儀表互聯(lián)，組成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了有線儀表與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫對(duì)接。
[0019]2.本實(shí)用新型所有接口均采用電氣隔離設(shè)計(jì)，可靠性高，適合工業(yè)應(yīng)用環(huán)境。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型的WIA-PA無(wú)線適配器原理框圖；
[0021 ]圖2是本實(shí)用新型的供電電路結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖3是本實(shí)用新型的WIA-PA無(wú)線模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖4是本實(shí)用新型的RS485接口電路結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖5是本實(shí)用新型的RS232接口電路結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖6是本實(shí)用新型的Al接口電路結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖7是本實(shí)用新型的DI/PI接口電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0028]如圖1所示為WIA-PA無(wú)線適配器原理框圖。
[0029]無(wú)線適配器板以WIA-PA無(wú)線模塊為核心，輔助供電電路、RS485接口電路、RS232接口電路、Al接口電路、DI/PI接口電路。
[0030]圖2為供電電路，使用隔離電源模塊WRB2405S-3WR2，將9?36V輸入電壓轉(zhuǎn)化成5V電源，具有1500V隔離電壓。LDO芯片RT9018A將5V電壓轉(zhuǎn)化成3.3V電壓，該部分電路主要是對(duì)電源紋波進(jìn)一步濾波，可將電源紋波降至50mV以下，并為WIA-PA無(wú)線模塊供電，保證了WIA-PA無(wú)線模塊的射頻指標(biāo)合格。WIA-PA無(wú)線模塊采用2.4GHz?2.4835GHz，射頻電路對(duì)電源的要求都很高，過(guò)高的紋波及噪聲會(huì)使EVM指標(biāo)變差，影響通信成功率。LDO芯片具有極低的電源紋波，不會(huì)干擾射頻信號(hào)。
[0031]圖3為WIA-PA無(wú)線模塊，主要實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的收發(fā)，功率放大，濾波調(diào)制解調(diào)等功會(huì)K。
[0032]圖4為RS485接口電路，由保護(hù)電路、接口芯片、隔離電源、終端電阻等組成。保護(hù)電路由熱敏電阻Fl、F2及瞬態(tài)抑制二極管D6、D7組成，具有過(guò)流保護(hù)及瞬態(tài)抑制保護(hù)功能。接口芯片將RS485電平轉(zhuǎn)換為TTL電平，輸出至WIA-PA無(wú)線模塊，外置隔離電源，并具備電氣隔離功能。終端電阻及A、B端上下拉電阻通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)SWl控制，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)485總線位置選擇。
[0033]圖5為RS232接口電路，由保護(hù)電路、接口芯片、電平轉(zhuǎn)換芯片組成。保護(hù)電路由限流電阻R5、R6及瞬態(tài)抑制二極管Dl、D2組成，具有限流保護(hù)及瞬態(tài)抑制保護(hù)功能。接口芯片將RS232電平轉(zhuǎn)換成5V的TTL電平，內(nèi)置隔離電源，并具備電氣隔離功能。電平轉(zhuǎn)換芯片將5V的TTL電平轉(zhuǎn)化成3.3V，輸出至WIA-PA無(wú)線模塊。
[0034]圖6為Al接口電路，由保護(hù)電路、采樣電路、AD轉(zhuǎn)換芯片、磁耦隔離芯片組成。保護(hù)電路由自恢復(fù)保險(xiǎn)絲F4及瞬態(tài)抑制二極管DlO組成，具有過(guò)流保護(hù)及瞬態(tài)抑制保護(hù)功能。采樣電路由采樣電阻R14及RC濾波器R13、C34組成，將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合的電壓信號(hào)。AD轉(zhuǎn)換芯片將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，AD芯片通過(guò)數(shù)據(jù)接口傳輸至數(shù)據(jù)隔離電路。AD芯片采用逐次逼近算法，采樣速率更快，并可設(shè)置8通道循環(huán)掃描采樣方式。磁耦隔離芯片再將信號(hào)傳輸至WIA-PA無(wú)線模塊數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)了模擬量采集的功能。通常可以耐受1500V以上的隔離電壓，很好地保護(hù)了內(nèi)部電路。
[0035]圖7為DI/PI接口電路，由保護(hù)電路、采樣電路、光電耦合離器組成。保護(hù)電路由自恢復(fù)保險(xiǎn)絲F6及壓敏電阻RV2組成，具有過(guò)流保護(hù)及過(guò)壓保護(hù)功能。采樣電路由R21、R22、R23、D12、C40組成，將1V?30V的輸入電平轉(zhuǎn)換為適合的電平，保證可以開(kāi)啟光電耦合器的發(fā)光二極管。光電耦合器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成高低電平信號(hào)，輸出至WIA-PA無(wú)線模塊，并通過(guò)光電轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)了 1500V以上的電氣隔離。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于WIA-PA工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的多接口無(wú)線適配器，其特征在于: RS485接口電路連接WIA-PA無(wú)線模塊，將RS485信號(hào)轉(zhuǎn)化成TTL電平，與WIA-PA無(wú)線模塊通信； RS232接口電路連接WIA-PA無(wú)線模塊，將RS232信號(hào)轉(zhuǎn)化成TTL電平，與WIA-PA無(wú)線模塊通信； Al接口電路連接WIA-PA無(wú)線模塊，采集電流信號(hào)發(fā)送到WIA-PA無(wú)線模塊； DI/PI接口電路連接WIA-PA無(wú)線模塊，采集電壓信號(hào)發(fā)送到WIA-PA無(wú)線模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于WIA-PA工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的多接口無(wú)線適配器，其特征在于:所述Al接口電路包括保護(hù)電路、采樣電路、AD轉(zhuǎn)換芯片和磁耦隔離芯片: 保護(hù)電路輸出端連接采樣電路，Al接口電路輸入端的電流信號(hào)通過(guò)保護(hù)電路輸出到采樣電路，將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)； 采樣電路輸出端連接至AD轉(zhuǎn)換芯片，將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào);AD轉(zhuǎn)換芯片輸出端連接至磁耦隔離芯片，將外部信號(hào)與內(nèi)部信號(hào)隔離。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于WIA-PA工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的多接口無(wú)線適配器，其特征在于:所述DI /PI接口電路包括保護(hù)電路、采樣電路和光電耦合器: 保護(hù)電路輸出端連接至采樣電路，將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)； 采樣電路輸出端連接至光電耦合器，將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，開(kāi)啟光電耦合器三極管導(dǎo)通。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于WIA-PA工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的多接口無(wú)線適配器，其特征在于:還包括供電電路連接所述WIA-PA無(wú)線模塊、RS485接口電路、RS232接口電路、Al接口電路和DI/PI接口電路，為其供電。
【文檔編號(hào)】H04L12/02GK205490590SQ201521082607
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2015年12月23日
【發(fā)明人】張健, 李金英, 張瓊, 杜方, 孫金, 趙曉全, 牛澤田, 張二鵬, 劉 東, 陶林, 王宏亮, 王永生, 邢艷, 孫佳
【申請(qǐng)人】沈陽(yáng)中科奧維科技股份有限公司