ИЗМЕНЯЕМЫЙ ПОЛЕВОЙ ПРИБОР

Полезная модель относится к приборостроению и может быть использована в технике автоматизации и управления производственными и иными процессами.
Известен наиболее близкий к предлагаемой полезной модели прибор (патент РФ 2327113, опубл. 20.06.2008 г. Бюл. №17), выбираемый в качестве прототипа. Изменяемый полевой прибор для автоматизации процессов, содержащий измерительный преобразователь, соединенный с сенсорным блоком, к которому подключен цифровой сигнальный процессор модуля обработки сигналов, соединенный с системным процессором процессорного модуля, соединенного с коммуникационным модулем для связи полевого прибора с вышестоящим блоком управления и обработки, состоящим из коммуникационного блока и/или аналогового блока. Полевой прибор для автоматизации процессов снабжен перепрограммируемым (реконфигурируемым) логическим модулем, который включает в себя, по меньшей мере, сигнальный процессор и системный процессор, при этом логический модуль соединен с постоянной памятью и контроллером загрузки. Благодаря этому обеспечивается возможность произвольно конфигурировать аппаратное и программное обеспечение.
Известный прибор содержит один измерительный преобразователь и, таким образом, может быть использован только для прямых измерений параметров технологического процесса (уровень, давление, температура и т.д.). Однако существуют параметры процесса (КПД, количество теплоты, степень насыщения и т.п.), искомое значение которых находят путем косвенных измерений, т.е. на основании известной зависимости между этим параметром и параметрами, полученными прямыми измерениями.
Таким образом, при косвенных измерениях необходимо использовать несколько отдельных известных полевых приборов (по количеству прямых измерений). Каждый полевой прибор должен иметь линию связи с блоком обработки измерительной информации, где происходит вычисление искомого значения параметра. Это приводит к удорожанию системы управления, так как для измерения одного параметра требуется применение нескольких полевых приборов, блока обработки измерительной информации и линий связи.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, состоит в расширении функциональных возможностей изменяемого полевого прибора.
Эта задача решается тем, что известный изменяемый полевой прибор для автоматизации процессов, содержащий измерительный преобразователь, сенсорный блок, к которому подключен перепрограммируемый модуль, включающий в себя системный процессор и постоянную память, соединенный с дисплеем, клавиатурой, коммуникационным модулем, состоящим из цифрового блока и аналогового блока для связи полевого прибора с вышестоящим блоком управления и обработки измерительной информации, согласно полезной модели, снабжен, по меньшей мере, одним дополнительным измерительным преобразователем, подключаемым к сенсорному блоку.
Предлагаемый прибор схематично представлен на рисунке.
Прибор содержит несколько измерительных преобразователей (на рисунке показаны два преобразователя 1 и 2), количество которых определяется количеством прямых измерений параметров, входящих в уравнение измерения. Измерительные преобразователи подключены к сенсорному блоку 3, соединенному с перепрограммируемым модулем 4. Перепрограммируемый модуль 4, включающий в себя системный процессор 5 и постоянную память 6, соединен с дисплеем 7, клавиатурой 8 и коммуникационным модулем 9. Последний состоит из цифрового блока 10 и аналогового блока 11.
Прибор работает следующим образом. Сигналы от измерительных преобразователей 1 и 2 принимаются сенсорным блоком 3, где преобразуются в удобную для дальнейших расчетов форму. Далее сигналы обрабатываются в соответствии с уравнением измерения. Обработка производится системным процессором, программа работы прибора хранится в постоянной памяти 6. Клавиатура 8 позволяет изменять режимы работы прибора и параметры настройки. Результат измерения отображается на дисплее 7 и передается в коммуникационный модуль 9. В коммуникационном модуле 9 сигнал преобразуется цифровым блоком 10 в форму, удобную для дальнейшей передачи по цифровым каналам на вышестоящий блок управления и обработки измерительной информации. Также, сигнал преобразуется аналоговым блоком 11 в один из унифицированных сигналов (0-20 мА, 4-20 мА, 0-5 В) для передачи на локальные системы управления.
В качестве перепрограммируемого модуля может использоваться, например, микроконтроллер PIC16F877 или PIC18F4550 фирмы Microchip. Аналоговый блок представляет собой микросхему цифро-аналогового преобразователя в промышленном исполнении, к примеру, AD420 фирмы Analog Devices. Цифровой блок, к примеру, для интерфейса RS-232 представляет собой микросхему МАХ232 фирмы Maxim.